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27.11.2007 - Kaum ein Produkt bietet so umfassende Möglichkeiten zum
Testen vielfältiger technischer Herausforderungen wie das Auto:
Sowohl bei der Integration und Sicherheit neuer Hard- und Software
als auch für neue Werkstoffe, Bauteile und Produktionsverfahren
kommen in der „Innovations-Plattform Auto“ immer mehr
eingebettete Systeme zum Einsatz. Dank der insgesamt meisten
Patentanmeldungen aller Industrie-Branchen sorgen neue Technologien
dafür, dass das Fahren sicherer, komfortabler und umweltfreundlicher
wird – und vor allem weiterhin Spaß macht!

Berlin – Den aktuellen Stand der angewandten Forschung diskutierte
die Fraunhofer-Gesellschaft am vergangenen Freitag, erstmals interdisziplinär
über die gesamte Bandbreite der Technologien hinweg, mit etwa
200 Entscheidungsträgern aus der Industrie im Rahmen des Symposiums
»Innovation Inside« in Berlin. Die neuesten Entwicklungen auf
dem Gebiet „eingebetteter Systeme“ – erlebbar gemacht durch eine
von der IuK-Geschäftsstelle koordinierte Ausstellung mit gut 20 Exponaten
– waren sozusagen selbst „eingebettet“ in die Geschichte des
Automobils, denn Ort des Geschehens war das „Meilenwerk“, die mit
jährlich einer halben Million Besuchern meistbesuchte Eventlocation im
Automobilbereich. So konnten die Teilnehmer unter anderem neuartige
Lösungen bei der Dämpfung intelligenter Gussteile mit einem Hammer
auf Ihre Praxistauglichkeit testen, in Metall eingegossene RFID-Chips
und „schneestrahlende“ Industrieroboter in Aktion erleben, Steuergeräte
im Auto live „umprogrammieren“, neue Automotive-Materialien
in Prototypen von Filtern, Schalldämpfern und vielen anderen
Bauteilen anfassen, die Zuverlässigkeit neuartiger Strömungssensoren
im Windkanal und die Festigkeit von Bauteilen in einer druckluftbetriebenen
Crashanlage beobachten, diverse Unterhaltungs-Trends im
Cockpit wie etwa Digitalradio mit Surround-Sound testen oder auch
spielerisch in einem Autorennen neue Konsolenkonzepte erproben.
Die immer weiter wachsende Zahl eingebetteter Systeme bringt aus
Sicht der Experten neben vielen neuen Möglichkeiten auch immer
größere Herausforderungen mit sich. Die Industrie müsse deshalb die
Standardisierung noch aktiver als bisher vorantreiben, forderten unisono
die beiden Spitzenvertreter von Siemens und Bosch, Forschungsleiter
Reinhold Achatz und Entwicklungsleiter Harald Hönninger. Als
besonders viel versprechend hoben Hönninger und Achatz hierbei
»AUTOSAR« hervor, eine gemeinsame, internationale Initiative von
Herstellern und Zulieferern, an der auch Fraunhofer als einziges Forschungsinstitut
beteiligt ist. Ziel von AUTOSAR ist es, bei den Standards
stärker zu kooperieren, um in der Umsetzung dann besser konkurrieren
zu können. Eine offene Softwarearchitektur soll helfen, die Idee der
komponentenbasierten Softwareentwicklung auch im Automobilbau
durchzusetzen – sozusagen eine Konstruktion von Automotive-Systemen
nach dem Baukastenprinzip. »Innovative Lösungen für verschiedene
Software-Hersteller können damit schnell und zuverlässig in
einen gemeinsamen, unternehmensübergreifenden Rahmen eingefügt
werden“, erwartet Fraunhofer-Präsident Prof. Hans-Jörg Bullinger.
Prof. Dieter Rombach, Vorsitzender des Fraunhofer-Verbunds Informations-
und Kommunikationstechnik (IuK), betonte, dass die »Intelligenz
« von Assistenzfunktionen und eingebetteten Systemen im Allgemeinen
immer stärker durch Software eingebracht werde: »Wenn
man bedenkt, dass heute 4 von 5 Innovationen im Auto IT-getrieben
sind, gilt es aber auch zu bedenken, dass nahezu jeder Fehler, der bei
der Softwareentwicklung gemacht wird, automatisch ein Designfehler
ist, denn er wiederholt sich zwangsläufig in jedem eingebauten
Gerät.« Um dieser Herausforderung auch morgen noch begegnen
zu können, müsse die Architektur des gesamten Systems als Ganzes
betrachtet und auch dementsprechend entworfen werden. Solange,
bis dies gelöst sei, würden sich andernfalls auch weiterhin die Funktionen
der einzelnen Geräte gegenseitig in die Quere kommen.
Was letztlich alle Innovationen im Bereich eingebetteter Systeme miteinander
verbindet, sind neue Werkstoffe und Produktionsverfahren. Im
wahrsten Wortsinne verbinden Werkstoffe die mechanische, optische,
elektrische, chemische und biologische Welt, so dass Innovationen
oft erst durch diese Kopplung von Materialien, Produktionsprozessen
und Produkteigenschaften zustande kommen. Lehrmeister für
solche neuen Materialien und Produkte sei nicht selten die Natur.

Als integralen Bestandteil aller zukünftigen maschinenbaulichen
Produkte sieht die Fraunhofer-Forschung die „Adaptronik“ – also
die Entwicklung adaptiver (sich selbst anpassender) und somit aktiv
reagierender Systeme, mit denen Hersteller mittelfristig Lärm, Vibrationen
und Stabilität besser in den Griff bekommen wollen. So ließen
sich Lebensdauer, Wartbarkeit und Funktionalität der Produkte
steigern, beziehungsweise Sicherheit und Komfort der Insassen
erhöhen. In einer Roadmap prognostizierte Prof. Holger Hanselka,
Vorsitzender des Fraunhofer-Verbunds Werkstoffe, Bauteile, die Verbreitung
„intelligenter“ Komponenten und erweiterter Entwurfsmethoden
in neuartigen integrierten Systemen für das Jahr 2015.
Hanselka hob außerdem hervor, dass möglichst alle Lebenszyklen
eines Produktes zu betrachten seien – »vom Systementwurf über
die Nutzung bis zur Entsorgung und Wiederverwertung«. Auch
hier sind die Parallelen zu anderen Disziplinen offensichtlich, etwa
zur Software-Entwicklung – dort vom Modell über die Implementierung,
Wartung und das Update bis hin zur Wiederverwertung.
Bemerkenswert fanden die Teilnehmer, dass große Hersteller eingebetteter
Systeme wie etwa Bosch oder Siemens kaum als »Software-
Konzerne« wahrgenommen würden, obwohl diese schon heute
mehr als die Hälfte und mittelfristig schätzungsweise 80 Prozent ihres
Umsatzes ausmache. Diesen Trend unterstrich Prof. Heinz Gerhäuser,
Vorsitzender des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik, mit einer Prognose
der weiteren Miniaturisierung von Elektronik: »Rechenleistung
wird schon bald im Überfluss vorhanden sein, wodurch zwangsläufig
auch die Software immer komplexer werden wird.« Mit der rasanten
Miniaturisierung seien allerdings auch eine Reihe neuer Probleme
aufgetaucht, wie etwa die „Leckströme“ und Störungen in den
immer kleineren Einheiten: »Da die Transistordichte schneller steigt
als die Entwurfsproduktivität, haben wir sozusagen einen ,Design
Gap’«, warnte Prof. Gerhäuser. Wenn heutige Entwurfswerkzeuge
zunehmend an ihre Grenzen stoßen, seien dringend neue Methoden
und Werkzeuge für höhere Toleranzen bei den Bauelementen
erforderlich. Gerhäuser unterstrich deshalb die standortpolitische
Bedeutung eingebetteter Systeme als strategisches Forschungsgebiet
für die deutsche Automobilindustrie. Besonders wichtig sei hierbei
die schnelle Weiterentwicklung und vor allem Miniaturisierung der
Leistungselektronik, wodurch zukünftig beispielsweise Bremsenergie
zurück gewonnen oder Lüftung und Klima, Wasser- und Hydraulikpumpen
durch sparsame Nebenaggregate betrieben werden sollen.
Was die eigentliche Produktion eingebetteter Systeme anbelangt,
ist einer Fraunhofer-Untersuchung zufolge die „Adaptive Produktion“
das wichtigste Forschungsthema aus Sicht der Automobilindustrie
– also eine Produktion, die sich schnell an veränderte Anforderungen
anpassen lässt, indem beispielsweise Maschinen und
Anlagen zuvor modularisiert und somit „rekonfigurierbar“ gemacht
wurden – Stichwort „Plug & Produce“. Weitere Trendthemen der
Produktionsforschung im Automobilbereich sind Werkstoff-Engineering,
High-Performance, Energieeffizienz und die Digitale Fabrik.
Lernen könne der noch vergleichsweise »junge« IT-Bereich durchaus
auch einiges von der schon »älteren« Produktion, so Engelbert Westkämper,
Vorsitzender des Fraunhofer-Verbunds Produktion, »denn Software
sollte weniger programmiert und mehr produziert werden«. Positiv
überrascht über die Vielzahl solcher und vieler weiterer Querbezüge der
einzelnen »Disziplinen« zueinander, haben die Veranstalter schon jetzt
angekündigt, den im Meilenwerk forcierten, gemeinsamen und interdisziplinären
Dialog aller vier Fraunhofer-Verbünde mit der Industrie,
diesmal koordiniert von der Geschäftsstelle des IuK-Verbunds, auch im
nächsten Jahr unbedingt fortzuführen. Auch fraunhoferintern sollen
verstärkt Automotive-Themen gemeinsam aufgegriffen werden, die von
einzelnen Disziplinen alleine nicht umfassend zu bewältigen wären.


Weitere Informationen zur Veranstaltung sowie
5 Fachbeiträge zum Thema Embedded Systems finden Sie unter
» www.iuk.fraunhofer.de oder www.ieb.net/embedded.html



Alexander Gerber-Crawford
Fraunhofer-Verbund Informations- und Kommunikationstechnik
Marketing, Events, Presse & Öffentlichkeitsarbeit
Friedrichstr. 60
10117 Berlin
Tel.: (030) 72 61 566 - 30
Fax: (030) 72 61 566 - 19
» www.ieb.net/embedded.html


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