Forschung für die kanadische Automobilbranche - AUTO21
21 Jun 2012
AUTO21 ist eine Organisation, die die Zusammenarbeit zwischen Universitäten und Industrie erleichtert und damit landesweit die Wirtschaft fördert, wie der Wissenschaftliche Direktor und CEO, Dr. Peter Frise, erläutert.
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Automobilindustrie | Neuigkeiten
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| AUTO21 schafft Netzwerke von Fachleuten, mit deren Hilfe kleinere Unternehmen Herausforderungen bewältigen können, denen die Branche weltweit gegenübersteht. Foto: AUTO21 |
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Wenn Sie „Kanada“ hören, denken Sie wahrscheinlich nicht als erstes an industrielle Fertigungsstraßen im Automobilbau. Doch Kanada ist heute die elftgrößte Autobauernation und produziert mehr PKWs und Leicht-LKWs als der benachbarte US-Bundesstaat Michigan – in dem die „Motor City“ Detroit liegt. Als größter kanadischer Wirtschaftssektor spielt die Automobilbranche eine entscheidende Rolle und produziert mehr als 12 Prozent des Bruttoinlandprodukts der verarbeitenden Industrie.
Ein wachsender Anteil davon basiert auf F&E und hat in den letzten zehn Jahren davon profitiert, dass Unternehmen, die nicht über das F&E-Potenzial von Universitäten verfügen, mittels AUTO21 Zugang zu führenden Köpfen Kanadas erhalten und die Vorteile interdisziplinärer Zusammenarbeit genießen können.
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| Wissenschaftlicher Direktor und CEO, Dr. Peter Frise |
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Durch die Kombination von Bundesmitteln und den beträchtlichen Beiträgen der an Projekten interessierten Unternehmen wird Forschung finanziell erschwinglicher. Engagement und gute Resultate haben eine Aufwärtsspirale von Investitionen und Forschung in Gang gesetzt.
Für den Wissenschaftlichen Direktor und CEO der AUTO21, Dr. Peter Frise muss dies erfreulich sein. Er ist seit langem ein Fürsprecher von Investitionen in Automobil-Know-how, um im Weltmaßstab wettbewerbsfähig zu bleiben. Wir trafen ihn kurz nach einem Besuch im Hauptsitz von Brüel & Kjær in Nærum, Dänemark.
Frage: Vielen Dank, dass Sie gekommen sind, um mit uns zu sprechen. Was sind Ihre bisherigen Eindrücke?
| „Es gibt strenge Wettbewerbsprioritäten und der einzige Weg zum Erfolg sind fortschrittliche Technologie und hochqualifizierte Mitarbeiter“ |
Gern geschehen! Ich verwende seit mehr als 30 Jahren Brüel & Kjær-Geräte im Rahmen meiner Forschung und Lehre und für mich ist es fantastisch zu sehen, wo sie herkommen. Die Produktionsanlagen sind sehr interessant, denn es handelt sich um eine ganz besondere Kombination aus hochpräzisem Handwerk und modernster Automatisierungstechnik.
Mir fällt auf, dass Brüel & Kjær ein hervorragender Arbeitsplatz ist, an dem man sich mit sehr interessanten Dingen beschäftigt und auch seinen Spaß hat. Das ist wichtig, denn die besten Leute können wählen, wo sie arbeiten wollen. Ein Unternehmen wie Brüel & Kjær muss die besten Ideen, das beste Wissen, die schnellste Produktentwicklung und die höchste Qualität haben. Alles dreht sich um Qualität, Haltbarkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit, und das erreicht man nur, wenn die besten Leute viele Jahre im Unternehmen bleiben.
Frage: Welchen Herausforderungen muss sich die kanadische Industrie stellen?
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| Erfolgreiche Produkte müssen leistungsfähig sein und eine kurze Entwicklungszeit haben. Hier sind fortschrittliche Technologie und hochqualifizierte Mitarbeiter unabdingbar - beides sind Hauptanliegen von AUTO21 |
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Der Wettbewerbsdruck in Kanada ist derselbe wie überall: Es geht darum, die hochwertigsten Produkte zu schaffen. Und Wert ist Leistung dividiert durch den Preis. Das Ziel besteht darin, hochwertigste Produkte mit möglichst geringen Kosten herzustellen und zwar so schnell wie möglich, um flexibel und gewandt auf den Markt zu reagieren.
Ein erfolgreiches Produkt muss eine gute Leistung bieten und für den Markt interessant sein. Man muss es schnell entwickeln. Eine schwierige Aufgabe muss schnell gelöst werden. Es gibt deshalb strenge Wettbewerbsprioritäten und der einzige Weg zum Erfolg sind fortschrittliche Technologie und hochqualifizierte Mitarbeiter. Das ist wirklich die einzige Möglichkeit.
| „Das Auto der Zukunft wird aus leichteren Materialien bestehen und das wird zwangsläufig zu anderen Herstellungsprozessen führen“ |
In Kanada, den USA, Europa und Asien konzentriert man sich darauf, Fahrzeuge zu entwickeln, die weniger Energie verbrauchen und die Umwelt weniger belasten. Diese sparsameren Fahrzeuge werden mit Änderungen von Materialien, Aussehen, Form, und Aerodynamik verbunden sein. Der wichtigste Faktor ist das Gewicht (wenn man vom Verhalten des Fahrers absieht), deshalb muss das Auto der Zukunft aus leichteren Materialien bestehen und mit Hilfe anderer Verfahren hergestellt werden.
Dies alles muss ohne Abstriche bei der Sicherheit erfolgen, denn leichter bedeutet nicht unbedingt sicherer – unmöglich ist es nicht, aber die Balance zwischen Gewicht und Sicherheit ist schwierig. Gleichzeitig muss man versuchen, die Kosten niedrig zu halten. Darüber hinaus muss das Produkt eine gute Leistung in jeder Hinsicht bieten: Straßenfahrt, Komfort, akustischer Eindruck, ruhiger Lauf und Schwingungseigenschaften – alles sind anspruchsvolle Problemstellungen.
Frage: Welche Rolle spielt AUTO21 in diesem Zusammenhang?
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AUTO21 findet die besten Wissenschaftler um den Bedarf von Unternehmen zu decken und hilft Forschung zum gegenseitigen Nutzen aus eigenen Fördermitteln zu finanzieren.
Seit 2001 wurden von AUTO21 unterstützt:
- 500 Professoren
- 300 Unternehmen
- 1.600 Diplomanden und Doktoranden
- 100 F&E-Projekte (mehrjährige Projekte)
Gegenwärtig sind 425 Diplomanden und Doktoranden registriert |
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Das Modell von AUTO21 ist ziemlich einzigartig. Es handelt sich um ein Netzwerk von Wissenschaftlern, die interdisziplinär zusammenarbeiten, wobei jeder Spezialgebiete hat und alle sich wie Teile eines Puzzles einfügen. Es funktioniert nach einem „Market-Pull-Modell“, bei dem die Industrie die Probleme definiert und die Universitäten zusammenarbeiten, um Lösungen zu finden. Anderswo ist das eine Selbstverständlichkeit, aber ich glaube, dass dies vor 12 Jahren in Kanada ein recht neues Konzept war. Damals begann in der Automobilindustrie eine Innovationsrevolution.
AUTO21 soll Universitäten und Forschungseinrichtungen mit der Automobilindustrie koordinieren und den kanadischen Universitäten helfen, eine kritische Masse an automobilbezogener Forschungskapazität aufzubauen. Diese kritische Masse zieht Investitionen in den Standort nach sich und hält den Prozess in Gang.
Um wettbewerbsfähig zu bleiben, bestmögliche Produktinnovation zu betreiben und die besten Mitarbeiter zu haben, müssen Unternehmen mit Universitäten zusammenarbeiten. Auch für die Universitäten ist die Zusammenarbeit mit Unternehmen notwendig, um sicherzustellen, dass ihre Aktivitäten wertvoll sind und die Studenten Erfahrungen und Wissen auf dem höchsten Stand erwerben. Dies erzeugt einen positiven Kreislauf.
Frage: Wie ist das Zusammenspiel zwischen Industrie und Wissenschaft?
Universitäten sind dazu da, neues Wissen zu schaffen und Menschen auszubilden. Das erwartet man von ihnen – nicht dass sie Autos oder Windturbinen bauen. Oder Geräte zur Messung von Schall und Schwingungen.
Unternehmen verwenden Know-how und Menschen, materielle Ressourcen und Kapital, um Produkte und Leistungen anzubieten, die Wohlstand, Arbeitsplätze usw. schaffen. Wenn wir Unternehmen mit Know-how und Fachleuten helfen können und Unternehmen den Universitäten mit Technologie und dem Definieren von Problemstellungen helfen, entsteht eine Synergiebeziehung auf der Basis gegenseitigen Vorteils.
Wir arbeiten mit sehr verschiedenen Unternehmen in allen Größenordnungen zusammen – von den größten Automobilherstellern bis zu kleinen Fünf-Personen-Firmen mit einzigartiger Technologie und einem ganz besonderen Bedarf. Am wichtigsten für uns sind der Wille zur Innovation, Vertrauen und Aufgeschlossenheit, damit wir uns gemeinsam mit der Problemstellung beschäftigen und an ihrer Lösung arbeiten können.
Frage: Welche Rolle spielen Schall und Schwingungen?
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| Bild vergrößern | | Akustische Forschung hilft beim gleitenden Übergang zu neueren Materialien, die weniger ölabhängig sind. Foto: AUTO21 |
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Die CAFE-Normen (Corporate Average Fuel Economy) in den USA und Kanada weisen in Richtung geringerer Umweltbelastung und werden von 2010 bis 2016 strenger – von 25,3 MPG (Miles per USA Gallon) auf 35,4 MPG. Das ist eine Änderung um 40 Prozent in sechs Jahren, die um ein Vielfaches größer ist als die normale Änderungsrate. Wir haben bereits ein gutes Drittel dieses Weges zurückgelegt, weil die Modelle für 2013 jetzt in die Produktion gehen, d.h. sie sind abgeschlossen – Fertigungsmittel sind bereitgestellt, Anlagen sind gebaut usw.
Man kann deshalb nicht einfach ein großes, schweres Auto bauen, das angenehm ruhig und sehr leise fährt, weil es reichlich mit schwerer Schalldämmung ausgestattet ist. Es gilt einen Weg zu finden, um ein leichtes, kleines, aerodynamisches Fahrzeug zu bauen, das gleichzeitig sicher und leise ist. Das ist keineswegs einfach, aber Brüel & Kjær kann mit Lösungen beitragen, die helfen, dieses Ziel schnell zu erreichen. Zu nennen wären hier unter anderem Mehrfacheinspritzung von Kraftstoff pro Zyklus, Common-Rail-Betankung, Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsysteme. Dies alles wirkt sich auf das Geräusch- und Schwingungsverhalten aus.
Werden Fahrzeuge aus leichteren Materialien hergestellt, stellt sich die Frage, wie sich die Haltbarkeit bewahren lässt. Es gibt mehr Schwingungsprobleme und es ist weniger Dämpfung möglich. Dies alles treibt die Entwicklung in Richtung fortschrittlicher Technologien bei der Konstruktion und beim Testen und der Qualitätssicherung im gesamten Produktionsablauf voran.
Frage: Wie sieht Ihre Suche nach neuen Materialien aus?
| „AUTO21 war eine der ersten Organisationen in Nordamerika, die den Einsatz biobasierter Kunststoffe aus Pflanzenmaterial unterstützte, da sie weniger vom Ölpreis abhängig sind“ |
Seit der Gründung von AUTO21 im Jahre 2001 ist der Preis für ein Barrel Rohöl von $21 auf $148 gestiegen. Er liegt jetzt über $100 und lag vor wenigen Jahren bei $80. Wer weiß, wo er demnächst landen wird? Er kann sich sehr schnell ändern und beeinflusst die Wirtschaftlichkeit der gesamten Transportbranche. Das gilt nicht nur für den Kraftstoffverbrauch, sondern auch für die ölhaltigen Materialien. Kunststoff besteht hauptsächlich aus Öl und wenn sich der Ölpreis verfünffacht, wie es in den letzten 10 Jahren der Fall war, steigen auch die Materialpreise.
AUTO21 war deshalb eine der ersten Organisationen in Nordamerika, die den Einsatz biobasierter Kunststoffe aus Pflanzenmaterial unterstützte, da sie weniger vom Ölpreis abhängig sind. Solange die Leistung mit den ölbasierten Materialien kompatibel ist, ist alles in Ordnung – wobei Leistung in diesem Fall auch Kosten einbezieht.
Wir haben viel Arbeit investiert und jetzt kommen erste kommerzielle Produkte, die AUTO21-Produkte enthalten, auf den Markt, z.B. der Ford Flex, ein nordamerikanischer Geländewagen. Er wird in Oakfield, Ontario, gebaut und hat eine Gepäckraumbox aus biobasierten Materialien.
Mit der Zeit wird es weitere Produkte geben – und mit allen diesen neuen Materialien sind akustische und schwingungstechnische Herausforderungen verbunden. Das künftige AUTO21 Programm wird wesentliche Aktivitäten enthalten, bei denen Brüel & Kjær ein wichtiger Mitspieler ist.
Frage: Ist das AUTO21 Konzept auch anderswo anwendbar?
Es wurde in einer Reihe anderer Länder nachgeahmt, was sehr begrüßenswert ist, da solche öffentlich-privaten Partnerschaften sehr wichtig sind, um Industriezweige in Ländern wie Kanada, Dänemark und Schweden, Deutschland und den USA zu unterstützen. Das australische Forschungsnetzwerk "Auto CRC" wurde direkt nach diesem Vorbild modelliert und 2005 war ich internationaler Gutachter des Entwurfs.
Das Kompetenzzentrum für erneuerbare Energie der Universität Windsor verwendet ein ähnliches Konzept, das Unternehmen und Wissenschaft verbindet und eine kritische Talentmasse erzeugt, die Investitionen fördert – dank der Leihausrüstung von Brüel & Kjær. In Windsor ist jetzt eine bedeutende Windkraftindustrie im Entstehen. Samsung hat dort ein Werk, das die Türme herstellt. GE in Toronto produziert Module. Siemens hat eine Anlage, die Rotorblätter herstellt. Diese Arbeiten sind somit für Kanada und seine zukünftige Entwicklung von großer Bedeutung.
Auch das Kompetenzzentrum von Windsor ist ein recht neues Konzept und beweist Ideenreichtum und vorausschauendes Denken sowohl bei Brüel & Kjær als auch der Universität. Ich bin sicher, dass Partnerschaften wie diese sich als sehr wertvoll erweisen werden, in Form von neuem Wissen, Kontakten zu potenziellen Kunden und anderen Kooperationspartnern in der Industrie sowie in Gestalt von klugen jungen Ingenieuren, die diese Technologie verstehen und zu ihrer künftigen Entwicklung beitragen können. Deshalb ist es positiv, dass Brüel & Kjær das Konzept an der schwedischen Universität Lund wieder aufgegriffen und die Forschungsteams von Windsor und Lund zusammengeführt hat – ein Gewinn für beide Gruppen und die gesamte Windkraftbranche. Frage: Wie finden Sie das Produktkonzept von Brüel & Kjær?
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| Hauptsitz von Brüel & Kjær in Nærum, Dänemark |
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Meiner Meinung nach sind die Produkte und Lösungen dieses Unternehmens für die Produktentwicklung und Ingenieurprojekte in zahlreichen Branchen derart wichtig, dass ihre Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit so gut sein muss, wie sie es tatsächlich ist. Ich habe einen Schallpegelmesser gesehen, der 30 Jahre alt ist und immer noch in den Kalibriergrenzen von damals liegt, und das ist erstaunlich. Es gibt nicht viele Unternehmen, die solche Geräte herstellen können, und ich habe den Eindruck, dass dies bei Brüel & Kjær Geräten normal ist.
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