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Globalisierung, Urbanisierung, Digitalisierung sowie ein sich wandelndes Umweltbewusstsein führen zu veränderten Marktanforderungen. Eine grundsätzliche Herausforderung besteht in der Vereinbarkeit des Wunsches nach individueller Mobilität bei einer rasant steigenden Bevölkerungszahl mit den infrastrukturellen Rahmenbedingungen und der Umwelt. Diese Herausforderung schafft enorme Potenziale für Unternehmen, die Lösungen im Mobilitätsbereich erarbeiten und anbieten. Neue Eco-Systeme eröffnen an vielen Stellen Wachstumsfelder, erfordern aber gleichzeitig einen ganzheitlichen Kompetenzaufbau von der Energieerzeugung, über die Energiebereitstellung bis hin zur Energienutzung. Die Erschließung von Zukunftspotenzialen bei der gegenwärtig hohen Dynamik im Antriebssektor erfordert eine Denk- und Sichtweise, die den gravierenden und mit hoher Geschwindigkeit ablaufenden Veränderungen Rechnung trägt.

Vor diesem Hintergrund versteht sich die Schaeffler Gruppe als aktiver Gestalter von innovativen und nachhaltigen Technologien. Im Sinne der sogenannten Ambidextrie setzt Schaeffler auf die Weiterentwicklung von Bewährtem und die gleichzeitige Erschließung von Neuem. Diese Sicherung bestehender und die Erschließung neuer Geschäftsfelder zielt auf ein profitables Wachstum in zukunftsträchtigen Bereichen ab. In diesem Zusammenhang setzt die Schaeffler Gruppe auf innovative urbane Mobilitätskonzepte und Lösungen für umweltfreundliche Antriebssysteme. Gleichzeitig werden verbrennungsmotorische Antriebs- und Getriebelösungen sowie smarte und nachhaltige Lösungen für die Lagertechnik konsequent weiterentwickelt.

Mehr Informationen siehe Kapitel „Konzernstrategie und -steuerung“.

Um die Technologiefunktion auf die aktuellen und künftigen Herausforderungen organisatorisch auszurichten, wurde mit Wirkung zum 1. Januar 2019 der Technologie-Bereich strukturell neu ausgerichtet. In diesem Zusammenhang wurden die Materialtechnologie sowie die Oberflächentechnologien in den Bereich zentrale Technologie integriert. Darüber hinaus wurde der Bereich F&E Wälzlager in der Technologiefunktion institutionalisiert, um die Grundlagenentwicklung rund um die Wälzlagertechnologie zentral zu bündeln. Damit umfasst die Technologiefunktion seit 1. Januar 2019 die Bereiche Corporate F&E Management, Innovation & Zentrale Technologie, F&E Prozesse, Methoden & Tools, Gewerblicher Rechtsschutz, F&E Wälzlager, Informationstechnologie, Strategische IT, Koordinationsstelle Digitalisierung sowie Sonderprojekte Motorsport.

F&E der Schaeffler Gruppe

Durchschnittlich 7.956 F&E-Mitarbeiter (Vj.: 7.634) in 20 F&E-Zentren (Vj.: 18) und an weiteren F&E-Standorten in insgesamt 24 Ländern bilden die Basis für die nachhaltige Innovationskraft des Unternehmens. Diese wurde durch die Weiterentwicklung der F&E-Standorte Erlangen und Nürnberg zu F&E-Zentren weiter gestärkt. Ein Beleg für die Innovationskraft des Unternehmens sind 2.383 Patentanmeldungen beim Deutschen Patent- und Markenamt, mit denen die Schaeffler Gruppe 2017 zum fünften Mal in Folge den zweiten Platz auf der Rangliste der innovativsten Unternehmen belegte. Darüber hinaus wurden 2018 mehr als 3.452 interne Erfindungsmeldungen (Vj.: 3.294) erreicht. Die Schaeffler Gruppe setzt auf kontinuierliche Innovation und erwartet auf dieser Basis auch für 2018 erneut eine exzellente Position unter den innovativsten Unternehmen Deutschlands.

Aufwendungen für Forschung und Entwicklung

2014
2015
2016
2017
20181)
Aufwendungen für Forschung und Entwicklung (in Mio. EUR)
622
673
751
846
847
F&E-Quote
5,1 %
5,1 %
5,6 %
6,0 %
5,9%
Anzahl der Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung2)
6.387
6.651
7.121
7.634
7.956

1) Die Schaeffler Gruppe wendet seit dem 1. Januar 2018 erstmalig den neuen Standard IFRS 15 an, nach dem unter anderem bestimmte Entwicklungsleistungen im Bruttoergebnis auszuweisen sind. Für den Übergang auf die neue Vorschrift wurde der modifizierte, retrospektive Ansatz angewendet, nach dem die Vorjahreswerte nicht angepasst werden. Siehe erläuternde Angaben im Konzernanhang unter Tz. 1.5 Neue Rechnungslegungsvorschriften.

2) Durchschnittszahlen.

Zentrale Forschung und Entwicklung: Die den Sparten vorgelagerte zentrale Technologie entwickelt langfristige, nachhaltige kunden- sowie marktspezifische technische Lösungen und fördert den bereichsübergreifenden Wissenstransfer. Es wird hierbei ein systematischer Prozess verfolgt, der sich am Produktlebenszyklus orientiert und eine höhere Entwicklungsgeschwindigkeit ermöglicht. Das für die Erschließung der Technologien erforderliche fachspezifische Wissen wird in den Kompetenzzentren der Schaeffler Gruppe generiert, gesammelt und gebündelt, wodurch eine ausgeprägte fachliche Tiefe der Produktentwicklung sowie schnelle und valide Entscheidungen gewährleistet werden.

Einen Schwerpunkt der zentralen F&E-Aktivitäten bildet die ganzheitliche Erschließung der Energiekette – von der Energieerzeugung aus vornehmlich erneuerbaren Energien über die Energiespeicherung bis zur Energienutzung. Der globale Umbau der Energiekette in den kommenden Jahrzehnten wird von der Durchdringung erneuerbarer Energien bei der Energieerzeugung geprägt sein. Deren natürliche Schwankungen sind nur bedingt durch konventionelle Regelung und Ausbaumaßnahmen der bestehenden Stromnetze kompensierbar. Die Rolle von Stromspeichern wird deshalb an Bedeutung gewinnen. Insbesondere werden skalierbare Energiespeicher benötigt, die finanzierbar und umweltfreundlich sind.

Die Schaeffler Gruppe hat vor diesem Hintergrund im Berichtsjahr eine Entwicklungskooperation mit der CMBlu Projekt AG vereinbart, um organische Redox-Flow-Batterien zur Marktreife zu entwickeln und herzustellen. Diese neue und einzigartige Technologie basiert wesentlich auf nachwachsenden Rohstoffen und ist auf beinahe beliebige Größe skalierbar. Die Technologie hat daher Potenzial, eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Ladeinfrastruktur im Bereich der E-Mobilität und beim Aufbau einer nachhaltigen Energieinfrastruktur zu spielen.

Neben der Energiekette bilden urbane Mobilitätskonzepte einen weiteren Fokus der zentralen Entwicklungsaktivitäten. Die zunehmende Urbanisierung und daraus resultierende infrastrukturelle Herausforderungen, wie zum Beispiel Verkehrsstaus und begrenzt verfügbare Parkflächen, sowie veränderte gesetzliche Rahmenbedingungen bei den Schadstoff- und Abgasemissionen, verändern die Art, wie sich Menschen in der Stadt bewegen und wie sie mit Gütern des täglichen Bedarfs versorgt werden. In diesem Zusammenhang werden künftig autonome und elektrifizierte Mobilitätskonzepte eine zentrale Rolle einnehmen.

Mit dem Schaeffler Mover – als technischer Demonstrator für zukünftig autonom fahrende Fahrzeuge – präsentierte die Schaeffler Gruppe im Berichtsjahr die technische Basis für ein solches urbanes Mobilitätskonzept. Antriebs- und Fahrwerkskomponenten sind in einer kompakten Baueinheit, dem Schaeffler Intelligent Corner Module, integriert. Das System ist in allen vier Rädern verbaut und umfasst neben dem Radnabenmotor die Radaufhängung (inklusive Federung) sowie den Aktor für die elektromechanische Lenkung. Die Lenkung des Radmoduls ist als sogenanntes elektromechanisches "Steer-by-Wire"-System ausgeführt, das die Spurführung des Fahrzeugs über elektronische Stellsignale ermöglicht. Da autonom fahrende Fahrzeuge keine mechanische Lenksäule besitzen, stellt dies eine Schlüsseltechnologie für das autonome Fahren dar. Für die Weiterentwicklung der Mover-Konzepte wurde im Berichtsjahr das Joint Venture Schaeffler Paravan Technologie GmbH & Co. KG gegründet, das unter anderem den weiteren Ausbau von Systemkompetenz in diesem sich rasant entwickelnden Marktsegment zum Ziel hat. Zudem wurde im Januar 2019 eine Technologiepartnerschaft mit der TRE Vehicle Dynamics GmbH zur Weiterentwicklung des „Rolling Chassis“ im Schaeffler Mover bekanntgegeben.

Zur Bewältigung des zunehmenden Verkehrsaufkommens in Ballungszentren gewinnt intermodaler Verkehr auf engem Raum mit reibungslosem Wechsel zwischen verschiedenen Verkehrsmitteln zunehmend an Bedeutung. Schaeffler bietet mit dem Konzept des Bio-Hybrids eine innovative Lösung im Bereich der Mikromobilität, die als vierrädriges, überdachtes Pedelec eine Reichweite zwischen einem Pedelec und einem kleinen Elektrofahrzeug bietet und eine nahezu emissionsfreie Fortbewegung ermöglicht. Im Berichtsjahr präsentierte Schaeffler zusätzlich zur Passenger-Variante erstmals eine Cargo-Variante des Bio-Hybrid für den urbanen Lieferverkehr. Für die Industrialisierung des Bio-Hybrids wurden die Aktivitäten als Spin-off in der Bio-Hybrid GmbH konzentriert.

Kooperationen: Die zentralen F&E-Aktivitäten werden von einem globalen Innovationsnetzwerk getragen. Das Netzwerk leistet einen wesentlichen Beitrag für die Technologieführerschaft der Schaeffler Gruppe. Kooperationen mit Universitäten im Rahmen der sogenannten „Schaeffler Hub for Advanced Research“ (SHARE) Initiative sichern mit dem einzigartigen „Company on Campus“ Konzept die konsequente Erschließung von Zukunftstechnologien. Das 2013 gegründete SHARE at KIT (Karlsruher Institut für Technologie) konzentriert sich auf die Elektromobilität mit besonderem Fokus auf das automatisierte Fahren. In den öffentlich geförderten Projekten „Omnisteer“ und „SmartLoad“ arbeiten die Forschungsteams an neuartigen Lenkkonzepten für autonome Fahrzeuge und an der Erhöhung der Ausfallsicherheit von Aktuatoren. Das SHARE at FAU (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) hat seinen Forschungsschwerpunkt auf die Digitalisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette gelegt. Das SHARE at NTU (Nanyang Technological University, Singapur) fokussiert sich auf die individuelle urbane Mobilität und das SHARE at SWJTU (Southwest Jiaotong University, Chengdu) auf (Fahrwerks-)Lösungen für Hochgeschwindigkeitszüge. Neben zahlreichen weiteren Universitätskooperationen besteht seit 2017 auch eine strategische Partnerschaft mit der Fraunhofer-Gesellschaft.

Ergänzt wird dieses Innovationsnetzwerk durch die Vernetzung mit Start-up-Unternehmen. Die Innovationsstärke in Verbindung mit der hohen Geschwindigkeit und Flexibilität von Start-ups wird mit der Erfahrung von Schaeffler kombiniert, um Ideen effizient zur Marktreife zu entwickeln. Einen zentralen Baustein des Start-up-Konzepts bildet das jährliche Schaeffler Venture Forum, bei dem ausgewählte Start-ups neue Ideen vorstellen und diskutieren. Einen intensiven Austausch mit Start-ups betreibt Schaeffler auch über sein Büro im Silicon Valley und Kooperationen mit dem Munich Network, Plug and Play sowie dem Start-up Campus Factory Berlin und dem Tech-Incubator ZOLLHOF Nürnberg.

F&E in der Sparte Automotive OEM

Nach Einschätzung der Schaeffler Gruppe werden im Jahr 2030 30 % der neu produzierten Pkw mit einem rein elektrischen Antriebsstrang fahren. Gleichzeitig werden weitere 40 % aller Neufahrzeuge mit einem Hybridantrieb sowie weitere 30 % mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sein. Die Varianz der Energiespeicherarten sowie die aktuelle Vielfalt der Antriebsaggregate erfordern ein hohes Maß an Antriebsstrang- und Fahrzeugkompetenz, um technisch und wirtschaftlich effiziente Lösungen zu entwickeln. Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden, entstehen am Hauptsitz der Sparte Automotive OEM in Bühl voraussichtlich 350 zusätzliche Arbeitsplätze vor allem im Bereich der E-Mobilität.

Um Schaeffler langfristig als Systemlieferant der E-Mobilität zu etablieren, werden die Wertschöpfungstiefe und das Produktportfolio kontinuierlich ausgebaut. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf Elektromotoren. Mit dem Erwerb der Compact Dynamics GmbH wurde Entwicklungskompetenz für hochinnovative elektrische Antriebe integriert. In Kombination mit der Expertise in hochvolumiger Fertigung in höchster Qualität, wird die Entwicklung von Elektromotoren weiter forciert. Der Erwerb des Herstellers von Fertigungsmaschinen für den Bau von Elektromotoren Elmotec Statomat, der am 31. Januar 2019 abgeschlossen wurde, ist ein weiterer konsequenter Schritt in diese Richtung.

Im Bereich der reinen Elektro-Fahrzeuge kann die Schaeffler Gruppe auf das im Rahmen der FIA Formula E-Championship erworbene Know-how zurückgreifen. Der Gewinn des Teamtitels 2018 krönte vier erfolgreiche Jahre in der Formel E und zeugt von der herausragenden Kompetenz im elektrischen Antriebsstrang. Der Technologietransfer vom Rennsport in Antriebskonzepte wurde auch über das Konzeptfahrzeug „Schaeffler 4ePerformance“ forciert. Das rein elektrisch angetriebene Fahrzeug erreicht durch vier integrierte Formel-E-Motoren eine Gesamtleistung von 880 kW (1.200 PS).

Die Erfahrungen im Motorsport fließen in aktuelle Entwicklungen ein wie beispielsweise E-Achssysteme, die im Berichtsjahr in Serie gingen. Mit einem flexiblen E-Achskonfigurator kann passend zu kundenspezifischen Anforderungen an Funktion, Höchstgeschwindigkeit und Fahrdynamik ein maßgeschneidertes Paket in puncto Gewicht, Bauraumbedarf und Kosten entwickelt werden. Bei koaxialen Antriebsarchitekturen stellt der knapp bemessene Bauraum hohe Anforderungen an das sogenannte Packaging. Eine Lösung dafür bietet der von Schaeffler entwickelte hoch integrierte, gestufte Planetenradsatz in Kombination mit einem innovativen Stirnraddifferenzial. Das Konzept der Planetenrad-Bauweise kann auch auf achsparallele Antriebe übertragen werden, wodurch Entwicklungsdauer und -kosten sinken. Darüber hinaus präsentierte Schaeffler ein besonders kompaktes und leichtes Ein-Gang-Getriebekonzept in achsparalleler Bauweise. Sowohl der koaxiale als auch der achsparallele Baukasten bieten bei einem hohen Anteil von Gleichteilen die Möglichkeit, unterschiedliche Bauraumanforderungen und Getriebeübersetzungen abzudecken.

Ein Beispiel, wie Getriebeaktoren in Elektrofahrzeugen Anwendung finden, bildet der E-Achs-Aktor (EAA), der im Berichtsjahr in Serie ging. Als Systempartner liefert Schaeffler nicht nur die Hardware, sondern entwickelt auch die Software für eine optimale Leistung im Gesamtsystem. Der integrierte Parksperrenaktor (PLA) von Schaeffler wurde als effizientes Betätigungsmodul für die Parksperrenfunktion in Elektrofahrzeugen entwickelt. Der Aktor ist leicht und benötigt wenig Bauraum, sodass er optimal in E-Achssysteme oder dedizierte Hybridgetriebe integriert werden kann.

Ein Großteil des Fahrzeugbestands wird zukünftig annahmegemäß hybrid angetrieben. Ein besonders starkes Marktwachstum erwartet Schaeffler für milde Hybridfahrzeuge, die mit einem 48-Volt-Teilbordnetz arbeiten. Mit sogenannten P0-Antrieben, bei denen der Elektromotor über einen Riemen mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist, kann ein Großteil der sonst beim Bremsen verlorenen Bewegungsenergie zurückzugewonnen werden. Die Anordnung des 48-Volt-Elektromotors auf der Kurbelwelle als P1-Hybridmodul ermöglicht eine übersetzungsfreie Kopplung an die Drehzahl des Verbrennungsmotors.

Noch effizienter sind Rekuperation und kraftstoffsparende Fahrstrategien mit einem P2-Hybridmodul auf 48-Volt-Basis, das zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe eingebaut wird. Für sogenannte Front-quer-Antriebe, in denen wenig axialer Bauraum zur Verfügung steht, hat Schaeffler eine achsparallele Variante entwickelt, die über einen Riemen- oder Kettentrieb auf die Getriebe-Eingangswelle wirkt. Das System ermöglicht über die Bremsenergie-Rückgewinnung hinaus elektrisches Fahren bei niedrigen Geschwindigkeiten, etwa im Stau oder beim Einparken und Rangieren. Des Weiteren unterstützt das 48-Volt-Hybridmodul von Schaeffler das Beschleunigen sowie das kraftstoffsparende Segeln, also das Gleiten des Fahrzeugs bei ausgeschaltetem und vom Antriebsstrang entkoppeltem Verbrennungsmotor. Hohen Komfort beim Neustart des Motors bietet eine integrierte, automatisierte Kupplung, die den Motor unmittelbar nach dem Start beim Hochdrehen unterstützt.

Neben elektrifizierten Antrieben arbeitet die Schaeffler Gruppe weiter an der Steigerung der Effizienz von Verbrennungsmotoren, um die Schadstoffemissionen weiter zu reduzieren. So wurden schaltbare Rollenschlepphebel für die Zylinderabschaltung bei Dreizylindermotoren entwickelt, die künftig in Serienfahrzeugen zum Einsatz kommen werden. Außerdem hat Schaeffler einen Versuchsmotor mit einer rollierenden Zylinderabschaltung erprobt. Damit kann der spezifische Kraftstoffverbrauch bei niedrigen Drehzahlen und Motorlasten verringert werden, ohne das Emissionsverhalten negativ zu beeinflussen. Zudem spielen Technologien für mehr Effizienz im Getriebesystem eine wichtige Rolle. Um Torsionsschwingungen im Antriebsstrang beim aktiven Segeln zu verringern, hat Schaeffler ein neues Koppelpendel entwickelt, bei dem sich die Dämpfer über Federn in Umfangsrichtung gegenseitig abstützen. Darüber hinaus wurde die neue, besonders reibungsarme Bauform für Getriebelager „Angular Roller Unit“ (ARU) entwickelt, die besonders niedrige Reibung ermöglicht und damit die Effizienz des klassischen Antriebsstranges weiter verbessert.

F&E in der Sparte Automotive Aftermarket

Die F&E-Aktivitäten der Sparte Automotive Aftermarket orientieren sich an den spezifischen Bedürfnissen der Kunden im globalen Ersatzteilgeschäft. Dank der langjährigen Erfahrung und Kompetenz in der Erstausrüstung verfügt die Sparte Automotive Aftermarket über ein umfassendes Systemverständnis. Auf dieser Basis entwickeln Produktspezialisten, bestehend aus Ingenieuren und Kfz-Meistern, intelligente und qualitativ hochwertige Reparaturlösungen, die den Werkstätten professionelle Reparaturen ermöglichen.

Im Berichtsjahr wurde unter anderem das LuK RepSet CVT als ganzheitliche Reparaturlösung für die CVT-Kette vorgestellt. Zugehörige Dämpfer sowie Zweimassenschwungräder komplettieren das neue Sortiment für stufenlose Getriebe. Darüber hinaus präsentierte die Sparte Automotive Aftermarket auf der Leitmesse Automechanika in Frankfurt das Konzept der „Werkstatt von morgen“. So konnten die Besucher mittels Mixed- und Augmented-Reality-Anwendungen einen Blick in die digitalisierte Zukunft des Automotive Aftermarket werfen. Experten demonstrierten, wie zukünftig beispielsweise der Tausch eines Zweimassenschwungrads und einer Steuerkette mit interaktiver Unterstützung in Echtzeit gelingen kann. Dadurch lassen sich noch effizientere Reparaturprozesse ermöglichen.

F&E in der Sparte Industrie

In der Sparte Industrie bildet der Megatrend Digitalisierung einen wesentlichen Entwicklungstreiber. In der Organisationseinheit „Industrie 4.0“ forciert die Sparte eine intelligente Vernetzung von Produktentwicklung, Produktion, Logistik, Kunden und Lieferanten. Die technische Grundlage hierfür bilden smarte, vernetzte Systeme, mit deren Hilfe eine weitestgehend selbstorganisierte Produktion und ein optimierter Anlagenbetrieb künftig möglich werden. Diese Kompetenz wird das Unternehmen in Zukunft über interne Prozesse weiterentwickeln, für diese nutzen und unter Beibehaltung des „klassischen“ Komponentengeschäftes auch seinen Kunden anbieten.

In diesem Zusammenhang bietet die Schaeffler Gruppe spezielle Lösungspakete, mit denen sich die Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit erhöhen und Prozesse verbessern lassen. Die Grundlage für die Integration von smarten Komponenten und Systemen, bewährten Visualisierungs- und Analysetools sowie digitalen Services bildet dabei das Schaeffler Smart EcoSystem. Im Berichtsjahr präsentierte das Unternehmen auf der Hannover Messe mehrere digitale Lösungen für ausgewählte Branchen.

So ermöglicht beispielsweise eine Anbindung an die Schaeffler-Cloud und den digitalen Service „Condition Analyzer“ eine Verbesserung der Anlagenüberwachung. Das langjährige Lager- und schwingungstechnische Know-how der Schaeffler Gruppe fließt hierbei unmittelbar in die zugrundeliegenden Algorithmen ein. Durch die Nutzung der Mustererkennung werden mechanische Ausfälle – zum Beispiel von Elektromotoren – zuverlässig vermieden. Für Service-Provider bedeutet die Umstellung auf den digitalen Service weniger Fahrten zum Kunden, eine frühzeitige Planung von Wartungsarbeiten und damit eine gesteigerte Effizienz und Verfügbarkeit der Anlagen für den Kunden.

Das Condition Monitoring System kommt auch an weiteren Stellen entlang der Energiekette zum Einsatz. Mit einer Komplettlösung zur Überwachung und Schmierung der versorgungsrelevanten Aggregate sorgt Schaeffler beispielsweise in Wasserwerken für einen störungsfreien und zuverlässigen Betrieb. Um dem Ausfall von Pumpsystemen vorzubeugen, nutzt beispielsweise ein Trinkwasserversorger eine Gesamtlösung aus dem Condition Monitoring System SmartQB und dem Schmierstoffgeber Concept8. Der vorkonfigurierte SmartQB erkennt Unregelmäßigkeiten im Schwingungsverhalten der Aggregate, identifiziert mögliche Ursachen und gibt anschließend eine Meldung aus. Die bedarfsgerechte Schmierung der Pumpenlager übernimmt der Concept8. Mit dieser Komplettlösung ermöglicht Schaeffler eine frühzeitige Planung von Wartungsarbeiten sowie die Verbesserung von Instandhaltungsprozessen.

Das universell konzipierte Condition Analyzer System kann auch im Railway-Umfeld angewendet werden. So birgt die digitalisierte Überwachung von Lauf- und Triebdrehgestellen auf Basis von Körperschallschwingungen und weiteren Sensoren großes Potenzial für einen noch sichereren und wirtschaftlicheren Betrieb von Personenzügen. Schaeffler kann hier einen besonderen Mehrwert bieten: Das Wissen um das anwendungsspezifische Verhalten des Wälzlagers in Kombination mit dem in verschiedenen Industrien über Jahrzehnte aufgebauten Know-how im Bereich der Schwingungsanalyse. Mit dieser Expertise ist Schaeffler in der Lage, Datenanalysen mit hoher Aussagequalität zu generieren und über verschiedene digitale Schnittstellen auszugeben. Schwingungsspezifische Kenntnisse und manuelle Auswertungen des Betreibers sind dann nicht mehr erforderlich.

Die Systeme werden auch intern genutzt und weiterentwickelt. So realisierte die Schaeffler Gruppe in ihrem „Europäischen Distributionszentrum“ (EDZ) Mitte in Kitzingen eine intelligente Instandhaltung der betriebskritischen Aggregate. SmartCheck-Systeme überwachen permanent die Hub- und Fahrantriebe der Regalbediengeräte, Hebestationen und Spiralförderer. Concept8-Geräte schmieren bedarfsgerecht und autonom die Palettenfördertechnik und die Elektrobodenbahnen. Autonome Teilsysteme reduzieren den Aufwand manueller Instandhaltungsaufgaben und das Risiko von fehlerhaft durchgeführten Instandhaltungsmaßnahmen. Dieses Predictive-Maintenance-Konzept wurde von der Zeitschrift LOGISTRA zu den Gewinnern bei der diesjährigen Wahl „LOGISTRA best practice: Innovationen“ gewählt.

Neben den Aktivitäten rund um den Entwicklungsschwerpunkt Industrie 4.0 stellt die Weiterentwicklung eines leistungsfähigen Komponentenportfolios eine wesentliche Zielsetzung der F&E-Aktivitäten in der Sparte Industrie dar. So wurde im Berichtsjahr das asymmetrische FAG-Pendelrollenlager für Rotor-Hauptlagerungen zu einer kompletten Baureihe nach X-life-Standard weiterentwickelt. Durch eine verbesserte Lastverteilung gemäß dem für Rotorlagerungen typischen Belastungsprofil können die Lager schmaler ausgeführt werden. Damit erlaubt das Lagerdesign dem Anlagenhersteller eine Verkleinerung des Antriebsstranges bei gleicher Leistungsfähigkeit. Weitere Leistungssteigerungen sind durch den Einsatz von Beschichtungssystemen möglich, wie beispielsweise Durotect B für gesteigerte Robustheit oder Triondur für besonderen Verschleißschutz.

Für Werkzeugmaschinenspindeln wurden Lager aus dem Hochleistungswerkstoff Vacrodur entwickelt und zum Serieneinsatz gebracht. Durch die hohe Härte und Zähigkeit des pulvermetallurgisch hergestellten Materials wird die Verschleißfestigkeit um ein Vielfaches gesteigert. Dies ermöglicht es dem Spindelhersteller beziehungsweise Maschinenbetreiber seine Wartungszyklen deutlich zu verlängern und damit die Lebenszykluskosten der Anwendung zu reduzieren. Durch die höhere Ermüdungsfestigkeit des Werkstoffes steigt zusätzlich die Beanspruchbarkeit der Wälzlager. Speziell für die Hochleistungsaluminiumzerspanung, wie sie für Aerospacebauteile erforderlich ist, sind Lager aus diesem Werkstoff ideal geeignet.

Digitalisierung und IT

Der Megatrend Digitalisierung birgt neue Herausforderungen, aber auch enorme Chancen. Die Digitalisierung verändert die bestehenden Prozesse: In der Forschung und Entwicklung, im Einkauf, in der Fertigung, in der Logistik, im Vertrieb sowie in den Funktionen Personal und Finanzen. Die Schaeffler Gruppe hat deshalb die „Digitale Agenda“ als eine der 20 Initiativen des Zukunftsprogramms „Agenda 4 plus One“ implementiert. Die konzernweite und funktionsübergreifende Umsetzung der Digitalisierungsprojekte wird zentral durch die „Koordinationsstelle Digitalisierung“ gesteuert.

Einen konkreten Anwendungsfall bildet die Digitalisierung des Supply Chain Management. Die Digitalisierung der Supply Chain bedeutet für Schaeffler, die Transparenz der Schaeffler Wertschöpfungsketten beständig zu erhöhen. Dabei reicht die Transparenz von der Nachverfolgung von Produkten, über Warnmeldungen bei drohenden Verzögerungen in der Lieferkette bis hin zur datengetriebenen Unterstützung von Entscheidern. So wurden beispielsweise globale Daten der Wertschöpfungsketten aggregiert und analysiert, um eine globale Sicht auf die Zusammenhänge und Abhängigkeiten der End-to-End Wertströme zu bekommen. Dabei werden die Verweildauer der Produkte, die Kosten und die Zusammenhänge der Warenflüsse basierend auf Big-Data-Analysen transparent. Dieses Vorgehen wurde bereits erfolgreich in einem Pilotprojekt umgesetzt und soll sukzessive entlang der globalen Wertschöpfungskette ausgerollt werden.

Die Digitale Agenda ist am Nutzen der Anwender – sowohl interne Partner als auch externe Kunden – ausgerichtet. Um interne Prozesse zu verbessern und zusätzlichen Nutzen für externe Kunden zu generieren, werden bestehende Geschäftsmodelle erweitert und neue, digitale Geschäftsmodelle entwickelt und umgesetzt. Dazu stattet die Schaeffler Gruppe ihre Komponenten mit Sensoren, Aktuatoren und Steuergeräten inklusive zugehöriger Software aus. So werden zukünftig Daten über den Zustand und das Verhalten von Maschinen oder Anlagen erfasst und verarbeitet. Mit diesen Daten werden in allen Geschäftsbereichen durch Data Analytics und Machine Learning Leistungssteigerungen ermöglicht. So lernen zum Beispiel künstlich intelligente Modelle auf Basis von Sensordaten Muster, aus denen sich der Grad des Verschleißes von Werkzeugen ableiten lässt. Die Modelle erkennen dabei nicht nur bekannte Muster, sondern wenden das Erlernte auch auf neue Verhaltensweisen und Maschinen an. Dadurch sind sie vielfältig einsetzbar.

Technologische Grundlage für die Datenanalyse und Machine-Learning-Verfahren ist die neue cloudbasierte, global nutzbare Schaeffler Data & Analytics Plattform. Sie umfasst zum einen den zentralen Schaeffler Data Lake, der eine effiziente Speicherung und hochparallele Verarbeitung von nahezu unbegrenzten Datenmengen ermöglicht. Zum anderen stellt die Schaeffler Data & Analytics Plattform neueste Werkzeuge nach dem Stand der Technik für die unternehmensweite Datenintegration bereit. Dadurch werden sowohl global verteilte Datensilos innerhalb der Schaeffler Gruppe als auch externe Datenquellen von Geschäftspartnern zu einem einheitlichen, harmonisierten Informationsraum verbunden. Die Schaeffler Big Data & Analytics Plattform liefert damit die Basis für datenintensive Analysen, rechenaufwendige, künstlich intelligente Lösungen und für neue datengetriebene Produkte wie zum Beispiel den Digitalen Zwilling im Umfeld von Industrie 4.0. Im Berichtsjahr wurde die Plattform erfolgreich für erste Pilotanwendungen in Betrieb genommen. Der Produktivbetrieb für Geschäftsanwendungen startet 2019. Die Plattform steht weltweit auch den Schaeffler Regionen zur Verfügung. Soweit aus regulatorischen oder anwendungstechnischen Gründen erforderlich, können regionale Daten- und Analyse-Plattformen nach denselben Architektur- und Technologienkonzepten aufgebaut und in die globale Schaeffler Big Data & Analytics Plattform integriert werden.

Die technologische Basis für solche Anwendungen stellt die IT bei Schaeffler bereit. Die Big Data & Analytics Komponenten sind Bestandteil einer hybriden Multi-Cloud-Lösung. Auf dieser Basis entstehen moderne und differenzierende IT-Anwendungen, die über ein Schnittstellen-Ökosystem mit weiteren internen und externen Systemen effizient vernetzt werden können und ein besseres Nutzererlebnis bieten. Die Umsetzung der Schaeffler-IT-Strategie erfolgt im Rahmen der Initiative „IT 2020“. Diese hat zum Ziel, die Transformation zum digitalisierten Unternehmen mit entsprechenden IT-Technologien aktiv mitzugestalten. Neben der Weiterentwicklung der Schaeffler-Cloud-Plattform werden dabei bewährte Technologien und IT-Produkte aus dem Markt in die IT-Landschaft bei Schaeffler integriert, angefangen bei Cloud-Lösungen über eigene Rechenzentren bis hin zu Edge Computing nahe an der physischen Welt in den Fabriken und Verteilzentren. Eines der primären Projekte in den nächsten Jahren wird die Einführung von SAP S/4 HANA als zukünftiges ERP-System sein. Dabei wird die IT-seitige Abbildung der Schaeffler-Geschäftsprozesse sukzessive und nachhaltig weiterentwickelt und deren Abwicklung beschleunigt. Ergänzt wird SAP S/4 HANA durch cloudbasierte Anwendungen für bestimmte Prozessbereiche.

Um für den digitalen Wandel aufgestellt zu sein, bedarf es einer Transformation des gesamten Unternehmens, die mit der „Agenda 4 plus One“ umgesetzt wird. Einen Treiber dieser Transformation bildet die Restrukturierung der Prozess- und IT-Landschaft. In diesem Zusammenhang wurde der Einsatz agiler Methoden deutlich ausgebaut und diese Methoden in die zugrundeliegenden IT-Prozesse integriert, die derzeit im Rahmen der Initiative „Process Excellence“ modernisiert und zukunftsgerichtet ausgestaltet werden. Ein wesentlicher Eckpfeiler ist die Etablierung einer agilen IT-Organisation, die in enger Abstimmung mit den Sparten, Funktionen und Regionen die IT von morgen gestaltet, umsetzt und betreibt.

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