Vehicle Health Monitoring: ZF liefert den digitalen Gesundheitscheck für das Auto

• ZF wertet Fahrdaten aus und erhöht dadurch die Sicherheit beim Autofahren 
• Erweitertes Angebot mit digitalen Services – für Wartung, Diagnose und Prognose
• Neue Partnerschaften mit Herstellern, um Endkunden mehr Nutzen zu bieten

Pkw-Nutzer wollen keine Kompromisse bei der Funktionsfähigkeit ihres Fahrzeugs machen. Vor allem vor längeren Fahrten ist die Auskunft über das Risiko eines Ausfalls durch Verschleiß, Defekt oder Fehlfunktion besonders bedeutsam. ZF unterstützt in diesem Kontext Automobilhersteller beim Angebot von Monitoring-Services. Dank umfassendem Systemverständnis ist es dem Technologiekonzern heute schon möglich, den technischen Zustand wichtiger Systeme in Fahrwerk oder Antrieb permanent zu überwachen, zu dokumentieren und Prognosen über die Funktionsfähigkeit abzugeben. Entsprechende Anwendungen informieren rechtzeitig über relevante Auswirkungen, wie etwa zu erwartende Ausfälle – und geben valide Empfehlungen für Reparaturen. In der Folge kann der Fahrzeugzustand verbessert, die Sicherheit von Fahrzeug und Fahrer erhöht, Unfälle vermieden und Ausfallzeiten reduziert werden. Besonders Flottenbetreiber und Anbieter von Shared Mobility profitieren von diesen digitalen Services.

Sei es die zu stark touchierte Bordsteinkante, sei es die Angewohnheit, den E-Antrieb kurz vor dem Stillstand gegen die zu früh eingerastete Parkbremse laufen zu lassen: Vermeintlich kleine Ereignisse im Autoleben können irgendwann unangenehme Auswirkungen nach sich ziehen. Besonders ärgerlich, wenn es mitten auf der Fahrt zu einem längeren Ausfall kommt. Was für Privatnutzer bereits höchst frustrierend ist, kann für Flottenhalter ein Geschäftsmodell beeinträchtigen, das in der Bereitstellung zuverlässiger Mobilität besteht. Gerade wenn sich unterschiedliche Fahrer ein Fahrzeug teilen, ist es umso wichtiger, die Auswirkungen von Unregelmäßigkeiten oder Fehlnutzungen im Blick zu behalten. 

Schraube locker? Gleich erkannt!
„Unsere Systeme, sei es im Antriebsstrang oder im Chassis von Pkw, erzeugen während der Fahrt Daten. Aus ihnen können wir Abweichungen von der normalen Funktion erkennen und interpretieren“, erklärt Torsten Gollewski, Leiter Zentrale Forschung und Entwicklung bei ZF. „Haben wir permanent Zugriff auf diese unpersonalisierten Daten, können wir mit unserem Analyse-Know-how die Autohersteller unterstützen, um Aussagen über den Funktionsstatus des Fahrzeugs zu machen.“

Ein plakatives Beispiel ist ein Demofahrzeug, das mit dem neuen Smart Chassis Sensor plus integriertem Beschleunigungssensor von ZF ausgestattet ist. Hier gibt ein Display in Echtzeit Auskunft über den Zustand des Fahrwerks. Die Besonderheit: Die vom Konzern entwickelten Algorithmen erkennen nicht nur Abweichungen, die mit einem Verschleiß oder einer Beschädigung von ZF-Komponenten im Fahrwerk einhergehen. Das Demofahrzeug erkennt anhand spezifischer Vibrationen, dass an einem Rad die Radmuttern gelockert sind und warnt vor einer Weiterfahrt. In der Realität hätte bei Fortsetzung der Fahrt in hoher Geschwindigkeit ein massives Unfallrisiko für die Insassen bestanden. 

Weitere Anwendungsfälle: Fehlnutzung und Extremeinwirkungen
Grundlage sind die Daten, die aus dem Portfolio intelligenter Systeme von ZF überall im Fahrzeug entstehen. Neben Steer-by-Wire-Lenkungen, Hinterachslenkungen, Brake-by-Wire-Systemen, elektromechanischen Bremsen, Parkbremsen, aktiven und semiaktiven Dämpfungssystemen sowie Wankstabilisierungen sind das auch reine E-Antriebe sowie Hybridantriebe für Pkw. Mit den Daten aus diesen Systemen kann ZF nicht nur die einwandfreie Funktion der eigenen Produkte im Praxiseinsatz kontrollieren, sondern auch weitere Funktionen mit hohem Kundennutzen anbieten. So wird es möglich, die fehlerhafte Behandlung durch einzelne Fahrzeugnutzer zu entdecken.

Mit den Vehicle-Health-Monitoring-Funktionen überwacht ZF beispielsweise Antriebsprodukte im Feld in Echtzeit. Analysen aus Auslieferfahrzeugen eines Paketdienst-Flottenkunden belegen: Der besonders harte, tägliche Einsatz führt zu potenziellen Belastungsspitzen – diese werden früh erkannt und durch gezielte Maßnahmen behoben, noch bevor es zu Beeinträchtigungen beim Endkunden kommt. Das Ergebnis: höhere Verfügbarkeit, geringere Gesamtkosten und ein robusteres System über den gesamten Lebenszyklus. „Vehicle Health Monitoring macht den Unterschied zwischen reaktiver Reparatur und vorausschauender Zuverlässigkeit. Wir vermeiden ungeplante Stillstände und halten Lieferketten am Laufen“, sagt Tobias Klein, Product Owner Health Monitoring for Driveline.

Ein häufiges Vorkommnis ist das Touchieren der Bordsteinkante: Beim schwungvollen Ein- oder Ausparken oder mitunter auch bei Ausweichmanövern fährt man zu heftig über einen Bordstein. Sofort stellt sich die Frage, ob durch diesen Stoß dauerhafte Schäden am Fahrwerk die Folge sind und ob die Fahrsicherheit leidet. „Fahrer neigen dazu, den Vorfall wieder zu vergessen, wenn sich nicht unmittelbar Anzeichen für eine Schädigung zeigen. Das muss aber nicht der Fall sein“, erklärt Klein. Mit einer digitalen ZF-Anwendung hätten Autofahrer sofort eine sachkundige Rückmeldung über die Auswirkungen und mögliche Konsequenzen des Vorfalls, ohne für diese Einschätzung Zeit mit einem unangemeldeten Besuch bei einer Werkstatt verbringen zu müssen. 

Datenaustausch Cloud to Cloud oder als Anwendung im Fahrzeug
Für die Automobilhersteller sind die digitalen Anwendungen von ZF einfach zu handhaben: Für die Datenschnittstellen ist ZF verantwortlich, die anonymen Daten aus den ZF-Systemen können zwischen der Cloud des Herstellers und der ZF-Cloud ausgetauscht werden. Innerhalb der ZF-Cloud analysieren KI-gestützte Algorithmen die Daten und können – auf Wunsch visualisiert – die Erkenntnisse auf ein Dashboard zurückspielen, auf das auch die Fahrzeugführer Zugriff haben. Für sicherheitskritische und Echtzeit-Applikationen kann die Analyse auch schneller über eine lokale Anwendung auf dem Fahrzeugrechner („Embedded“) laufen.