Fahrzeugdauerlauf
Was ist Dauerhaltbarkeits- und Funktionsvalidierung beziehungsweise Fahrzeugdauerlauf?
Das Fahrzeug ist heute ein hochgradig komplexes System. Es kann mit den heute zur Verfügung stehenden Mitteln nicht sichergestellt werden, dass alle Prüffälle (z. B. unvollständige Quellcodeabdeckung in Steuergerätefunktionen oder Bedienvariationen), die zur Absicherung der möglichen Kundennutzung verifiziert werden, erfasst sind.
Um dennoch eine ausreichende Validität der Funktionsüberprüfung beziehungsweise eine ausreichende Überprüfung der Kundenfehlerhäufigkeit zu erreichen, bedarf es breiter angelegter Tests. Diese Test werden in der Regel im Fahrzeugdauerlauf durchgeführt.
Warum ist Fahrzeugdauerlauf notwendig?
Die Notwendigkeit des Fahrzeugdauerlaufs ergibt sich z. B.:
- aus Zuverlässigkeitsforderungen im Kundeneinsatz (z. B. ADAC-Pannenstatistik)
- aus der Forderung, G&K-Kosten zu reduzieren
- aus der Forderung für Gebrauchtfahrzeuge möglichst hohe Wiederverkaufswerte zu erzielen
- aus der Produkthaftung z. B. entsprechend §§ 823 f. BGB, ProdHaftG und EG-Richtlinie RIL 1999/34/EG
Die Validität der Aussage ist abhängig von:
- der Anzahl der Prüflinge (Anzahl Fahrzeuge)
- der Kundenrelevanz der Prüfprogramme
- der Prüfdauer (Laufleistung, Kaltstarts, Anzahl Belastungskollektive ...)
- die Variabilität der Belastungskollektive
Welche Arten Fahrzeugdauerlauf sind üblich?
Grundsätzlich wird zwischen Komponentenabsicherung im Fahrzeug und Gesamtfahrzeugabsicherung unterschieden.
Die Komponentenabsicherung im Fahrzeug ist notwendig, um die Systemeinflüsse aus dem Fahrzeug für die Freigabe einer Komponente (z. B. Powertrain) zu berücksichtigen.
Die Gesamtfahrzeugabsicherung wird betrieben, um das Gesamtsystem Fahrzeug abzusichern und freizugeben.
Typische Ziele für die Gesamtfahrzeugabsicherung / den Gesamtfahrzeugdauerlauf:
- Qualitätsfreigabe der Entwicklungsstufen
- Qualitätsfreigabe der Serienanläufe
- Qualitätsabsicherung der laufenden Serie
Typische Komponentenabsicherungen/Komponentendauerläufe:
- Motorendauerlauf
- Getriebedauerlauf
- Kupplungsdauerlauf
- Katalysatordauerlauf
- Dauerlauf Abgasanlage
- Dauerlauf für das Teilsystem Powertrain
- Fahrwerksdauerlauf
- Reifendauerlauf
- Bremsendauerlauf
- Lenkungsdauerlauf
- ESP-Dauerlauf/ESP-Funktionsdauerlauf
- Funktionsdauerlauf Navigationssytem
- Funktionsdauerlauf Mediasysteme (Radio etc.)
- Funktionsdauerlauf Fahrassistenzsysteme
- Korrosionsdauerlauf
Was muss ein Fahrzeugdauerlauf leisten?
Eine wesentliche Entwicklungstendenz der Automobilindustrie ist die Tatsache, dass sich die Entwickler immer mehr zu Entwicklungsmanagern entwickeln. Diese haben oft nur noch die Aufgabe, vom Systempartner „fertig“ entwickelte Komponenten in das Gesamtsystem Fahrzeug zu integrieren. Dabei entsteht häufig der Eindruck, man benötige keine Absicherung der Komponenten im System Fahrzeug, da die einzelnen Komponenten schon getestet wurden.
Dazu eine Grundsatzaussage: Eine Absicherung im Gesamtsystem Fahrzeug setzt die Absicherung der Komponente voraus. Was heißt das? Dass eine Komponente auf dem Prüfstand funktionieren muss, ist klar. Dass die gleiche Komponente in einem Fahrzeug funktioniert, lässt sich daraus nicht ableiten. Die Beanspruchungen im System Fahrzeug lassen sich in der Regel nicht vorhersagen. Jede Fahrzeugvariante hat als System ein eigenes, nicht lineares Verhalten (Beispiel: Spritzwasser, Schwingungen, Resonanzen etc.). Dieses Verhalten kann zu höheren Belastungen führen, als dies in der Basisvariante der Fall war, oder zu niedrigeren. Diese Belastungsverträglichkeit im Zielsystem (Fahrzeugvariante) muss im Zielsystem selbst abgesichert werden.
Nun ist es natürlich so, dass der Entwicklungsmanager, der Arbeitspakete bildet, der Budget, Termine und Lastenhefteinhaltung überwacht, nicht unbedingt viel von Absicherung verstehen muss. Wenn das so ist, dann benötigt man einen Partner, der die Aufgabenstellung Absicherung versteht. Dazu gehört die Auffassung,
- dass der Dienstleister das Image des Auftraggebers nicht gefährden darf,
- dass der Dienstleister reproduzierbare und nachvollziehbare Ergebnisse liefern muss,
- dass der Dienstleister kompetent und zeitnah informieren muss und
- dass der Dienstleister sich an das Projekt anpassen muss.
Leider gibt es auch ein Verständnis von Fahrzeugdauerlauf als Freizeitbeschäftigung von Personen, die einen Führerschein besitzen. In der Regel kann man auf diese Dauerläufe ganz verzichten. Mit der Streichung des gesamten Dauerlaufs hat man dann die höchste mögliche Kosteneinsparung im Fahrzeugdauerlauf erreicht.
Wieviele Fahrzeuge werden für einen Fahrzeugdauerlauf benötigt?
Welche Laufleistungen sind notwendig?
Diese Fragen sind nicht einfach zu beantworten, da es hier recht komplexe statistische Rahmenbedingungen gibt. Grundsätzlich ist zu berücksichtigen, dass die Grundvoraussetzung für die Validierung einer Komponente im Fahrzeug die Validierung der Komponente an und für sich ist. Erst wenn die Komponentenzuverlässigkeit gegeben ist, sind Aussagen zur Systemzuverlässigkeit möglich. Ist die Komponentenzuverlässigkeit gering oder nicht bekannt, wird eine sehr große Anzahl an Fahrzeuge mit hohen Laufleistungen für die Fahrzeugdauererprobung benötigt.
Kann von einer hohen Komponentenzuverlässigkeit ausgegangen werden, stellt sich die Frage: was muss abgesichert werden? Je umfangreicher der Absicherungsumfang, je größer die geplante Produktionsstückzahl und kulanter die G&K-Strategie, um so größer ist die notwendige Fahrzeuganzahl. Die kleinste sinnvolle Einheit für die Fahrzeugdauererprobung bilden 2 Fahrzeuge je notwendiges Programm. Für eine Basisabsicherung Powertrain sind aber in der Regel mindestens 13 Fahrzeuge notwendig.
Je kulanter die G&K-Strategie und je höher der für den Kunden zu erzielende Wiederverkaufspreis bei den Gebrauchtwagen sein soll, um so größer ist die Soll-Laufleistung der einzelnen Fahrzeuge im Fahrzeugdauerversuch.
Um hier ein sinnvolles Maß zu finden, sind einige Optimierungsschleifen notwendig. Häufig vergessen wird in der Fahrzeugversuchsplanung für die Dauererprobung, dass Zuverlässigkeit nicht im eigentlichen Sinne erprüft wird. Die Validierung erprüft Unzuverlässigkeit. Um dies in zuverlässige Fahrzeuge zu transformieren, müssen Optimierungen der Komponenten mit den Ergebnissen der Dauerprüfung im System Fahrzeug erfolgen. Diese Optimierung muss erneut validiert werden.
Was leisten wir?
Wir machen Fahrzeugdauerlauf von der Planung über die Durchführung bis zur Auswertung, das heißt:
- Beratung zur Validierung des Erprobungsziels
- Ermittlung der kundenrelevanten Prüfprogramme (Beispiel Streckenprofile, Bedienprogramme, Klimabedingungen etc.)
- Umsetzbarkeitsprüfung von Dauerlauf- und Zusatzprüfprogrammen
- Ermittlung der notwendigen Fahrzeugbedarfe und Aufbaustände
- Ermittlung der notwendigen Prüfdauer
- Planung und Vorbereitung
- Streckenentwicklung
- Entwicklung synthetischer Prüfprogramme
- Dauerlaufdurchführung einschließlich Organisation und Engineering-Betreuung
- Auswertung der Beanstandungen, Fehlerfälle und Messergebnisse
- Technische Betreuung
- Aufbau der Erprobungsfahrzeuge und der Messtechnik und deren Wartung
- Personelle Unterstützung
Was liefern wir?
- Fahrzeugdauerlauf von der Einzelleistung über Teilprojekte bis hin zur Gesamtabwicklung
- Ingenieure, Techniker, Organisatoren, Dokumentaristen, Messtechniker, Mechaniker, Elektriker, Statistiker
- Notwendiges Material und Ausrüstungen
- Infrastruktur
- Prognosen für Ausfallwahrscheinlichkeiten und G&K-Kosten
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