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Variantenreduktion im Auto-Bordnetz

Die Farbvielfalt im Kabelbaum

Fensterheber, Sitzheizung, Regensensor – elektrische Funktionen machen das Autofahren angenehmer. Sie lassen aber auch den Kabelbaum im Auto und den Aufwand in der Bordnetzfertigung wachsen. Ein vom Cluster Automotive initiierter Arbeitskreis macht die Fertigung jetzt effizienter.

Bunte Vielfalt – Für jede elektronische Funktion im Auto bekommt das entsprechende Kabel eine eigene Farbe. (© LEONI AG) vergrößern

Bunte Vielfalt – Für jede elektronische Funktion im Auto bekommt das entsprechende Kabel eine eigene Farbe. (© LEONI AG)

Die Lebensadern ziehen sich durch jedes Auto: Bis zu zwei Kilometer Kabel liegen durchschnittlich in einem Mittelklassewagen und verbinden alle Komponenten der Automobilelektronik.

Und jedes technische Extra lässt den Kabelbaum des Bordnetzes wachsen: elektrischer Sitzversteller, Servolenkung oder Lenkradheizung – pro Funktion legt der Automobilhersteller eine eigene Verbindung zum entsprechenden Schalter, Sensor oder Heizungselement.

So sieht die Verkabelung beinahe in jedem Auto anders aus, je nach gewünschter Ausstattung. Damit die Funktion eines Kabels in der Produktion und später beim Service eindeutig zugeordnet werden kann, haben die Leitungen unterschiedliche Farben. Sie färben das Geflecht aus bis zu 1.500 Kabeln extrem bunt.

 

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Die derzeitige Kabelfarb- und -querschnittsvielfalt ist aufwendig

Doch je farbenfreudiger, desto komplizierter für Kabelkonfektionäre und Bordnetzbauer. „Die derzeitige enorm hohe Farb- und Querschnittsvielfalt bedeutet einen ebenso hohen logistischen wie produktionstechnischen Aufwand“, verdeutlicht Johannes Selmansberger, Komponenten-Manager bei der Dräxlmaier Elektrik- und Elektroniksysteme GmbH.

Besonders die sogenannten „Low-Runner“ machen in der Fertigung Probleme – so nennen die Konfektionäre die Farben, von denen pro Jahr weniger als ein Kilometer verbaut wird: „Jede Farbe muss in die Maschine eingefädelt werden. Bei der Umrüstung geht viel Zeit verloren“, erläutert Selmansberger die Problematik. Außerdem muss der Rest der Kabelspule nach Ablauf der Lagerdauer von acht Monaten entsorgt werden – eine Vorschrift, die zur Qualitätssicherung notwendig ist. Die „Low-Runner“ erhöhen auch den Verwaltungsaufwand.

Diese Farben müssen für den entsprechenden Kabeldurchmesser stets vorrätig sein. Auch Farbkombinationen, die sich visuell kaum noch von anderen unterscheiden lassen, sind kritisch. Außerdem sind dreifarbige Leitungen unerwünscht, da sie aufwendig in der Herstellung sind.

Komplexität pur – Im Bordnetz eines Mittelklassewagens liegen bis zu zwei Kilometer unterschiedliche Kabel. (© Daniel Biscan, vor-ort-foto.de)

Logistischen Aufwand und Kosten senken – dieses Ziel setzte sich der Arbeitskreis „Variantenreduktion im Bordnetz“. Initiiert wurde er 2011 vom Cluster Automotive der Bayern Innovativ GmbH. Der Ansatz: Die Farb- und Querschnittskombinationen einschränken. Die 38 Teilnehmer kamen aus allen Bereichen der Wertschöpfungskette; Erstausrüster (OEMs) sowie Kabel- und Bordnetzzulieferer arbeiteten gemeinsam daran, die Farbvielfalt im Kabelbaum zu reduzieren. Nacheinander nahmen sie sich die verschiedenen „Low-Runner“-Farben vor und entschieden über ihre Daseinsberechtigung.

Die Kabelfarbe wird flexibler

„Die ‚Low-Runner‘ entstehen, wenn Konstrukteure eigene Farben für exotische Wünsche von Kunden verwenden. Beispielsweise werden Lenkrad- oder Nackenheizung nur selten nachgefragt“, erläutert Selmansberger. Die entsprechenden Kabelfarben, die für warme Finger und Hals sorgen, könnten also abgeschafft werden. Doch trotzdem muss das Kabel eindeutig im Bordnetz identifizierbar sein. Die Lösung des Arbeitskreises: Eine Kabelfarbe wird nicht mehr einer bestimmten Funktion zugeordnet. „Wenn der Kunde zum Beispiel für die Lenkradheizung nicht ausdrücklich eine gelbe Leitung wünscht, ist die Farbe des Kabels flexibel“, erklärt Selmansberger die Idee.

Dann kann der Konfektionär die Farben einsetzen, die er bereits auf Lager hat, und bei anderen Kunden und Leitungssätzen standardmäßig nutzt – ein Trick, der sich zusätzlich auf die oft verbauten Farben übertragen lässt. „Die Farbe der Kabel ist für den Kunden nicht ausschlaggebend“, sagt Dr. Andreas Böhm, Leiter des Clusters Automotive. Denn niemand kauft sich eine spezielle Marke, weil ein spezielles Kabel darin verbaut ist. So konnte der Arbeitskreis etwa 200 Teilenummern eliminieren. „Die Kabelkonfektionäre können so ihre Lagerbestände reduzieren und Rüstzeiten der Maschinen minimieren. Die Bordnetzfertigung wird effizienter“, so Böhm weiter.

Nachgefragt

Ralf Kerbaum - Head of Engineering Design, LEONI AG (© Dräxlmaier Group)

Welche Möglichkeiten bietet die Reduktion der Variantenvielfalt für zukünftige Entwicklungen in der Automobilindustrie?

Wir können die Ergebnisse und Erkenntnisse des Arbeitskreises in die Entwicklung neuer Produkte einfließen lassen. Der Trend geht zu alternativen Leitermaterialien und neuen Querschnitten. Damit würden aber die Lagerkapazitäten der Konfektionäre gesprengt werden. Die Reduktion der Variantenvielfalt schafft wieder Platz im Lager für neue Materialien.

Wie wirken sich die Ergebnisse des Arbeitskreises auf die Automatisierung der Bordnetzfertigung aus?

Um einen Kabelsatz zu automatisieren, muss grundsätzlich die Komplexität im Kabelsatz verringert werden. Das bedeutet: Je weniger Varianten es gibt, desto einfacher ist es zu automatisieren. Das gilt nicht nur für die Leitungen, sondern auch für alle Komponenten des Kabelsatzes. Deshalb wird das Thema Variantenreduzierung für weitere Komponenten wie Kontaktteile oder Clips auch weiterhin über Bayern Innovativ fortgeführt. So kommen wir dem Ziel der automatisierten Bordnetzfertigung näher.

Die Teilnehmer des Arbeitskreises haben daraus eine Positiv-Liste zur Farbwahl für Kabelquerschnitte erarbeitet. Sie enthält etwa 460 Kombinationen von Kabelquerschnitten und -farben und dient den Konfektionären bereits als Konstruktionsgrundlage. Soll ein Kabel mit bestimmtem Querschnitt für eine Funktion verbaut werden, wird die Farbe entsprechend der Liste ausgewählt. Die Effizienzsteigerung überträgt sich zudem auf die gesamte Lieferkette. Auch die Kabelhersteller können mit weniger Varianten arbeiten, was Platz im Lager schafft und die Logistik vereinfacht. Doch das Verbesserungspotenzial ist noch nicht ausgeschöpft: In einem neuen Projekt des Clusters Automotive werden nun auch die Varianten von Halteteilen oder Materialien für Leitungen unter die Lupe genommen.

Video: Symposium Bordnetze 2012 - Die Ergebnisse des Arbeitskreises wurden beim 15. Kooperationsforum „Das (r)evolutionäre Bordnetz“ im November 2012 vorgestellt. 330 Teilnehmer und 22 Aussteller aus acht Ländern waren dort vertreten.