Die automotive Agenda der Zukunft Auswirkungen auf die ...TOP 20 (nur Anteil der eigenen Marken) Weltautomobilproduktion (PKW/leichte Nutzfahrzeuge) (in Mio. Fzg.) Chinesische Automobilhersteller:

Die automotive Agenda der Zukunft

- Auswirkungen auf die

sächsische Zulieferindustrie -

Prof. Dr. Werner Olle, Chemnitz Automotive Institute (CATI)

Dipl.-Ing. Dirk Vogel, Netzwerk Automobilzulieferer Sachsen (AMZ)

Dresden, 07. Juni - Leipzig, 08. Juni – Plauen 13. Juni – Zwickau, 14. Juni 2017

13.06.2017 Roadshow AMZ/CATI

Zukunft Automobil


Markt- und Technologietrends →Automotive

(Zeitstrahl bis 2025/2030)

Besonderheiten der gegenwärtigen

Entwicklung

- zeitgleiches Auftreten von

Strukturveränderungen bei

Markt – Produkt – Prozess

- Zulieferindustrie hat maßgebliche

Anteile dieses Veränderungsbedarfs

zu bewältigen

- neue Geschäftsmodelle und

Innovationstransfer aus anderen

Branchen

- hohe Umsetzungsgeschwindigkeit

durch Digitalisierung

Aktuelle Studie: Künftige Wertschöpfungsprozesse der Automobilindustrie

und deren Auswirkungen auf die Zulieferindustrie in Sachsen

Gemeinschaftsstudie CATI/AMZ im Auftrag des Sächsischen

Staatsministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr (SMWA)

Markttrends – neue regionale Märkte


Fakten/ Prognosen

• Automobilindustrie bleibt Wachstumsbranche

mit sich abschwächenden Zuwachsraten

• ca. 60% der Weltautomobilproduktion heute bereits

in Emerging Markets, insb. Asien

• Segment der Kleinst- und Kleinwagen gewinnt an

Bedeutung

(Nachfragestruktur der Schwellenländer)

• Emerging OEMs wie z.B.

SAIC, ChangAn, Dongfeng, BAIC, Tata heute

bereits unter den

TOP 20 (nur Anteil der eigenen Marken)

Weltautomobilproduktion (PKW/leichte Nutzfahrzeuge)

(in Mio. Fzg.)

Chinesische Automobilhersteller:

Fzg-Produktion 3 - 6 Mio. Fzg. p.a.

davon:

im Joint Venture mit ausländ. OEM 60 – 80 %

2004 2016 2030

Markttrends – shared mobility in urbanen Zentren


Fakten/ Prognosen

• veränderte Mobilitätspräferenzen der Kunden

• Urbanisierung + Digitalisierung als Treiber

+ drohender infrastruktureller Kollaps in Mega-Cities

• Sharing-Modelle gewinnen enorm an Bedeutung

- Car-Sharing

(Prognose bis 2030 10 % der Neuzulassungen)

- Ride-Sharing (Mitfahrdienste)

TOP-Märkte: USA + China mit Umsatz je 10 Mrd. €

• seit 2009 gegründete Start-ups werden in kürzester

Zeit zu New Mobility OEM mit Mio. von Nutzern

Car-Sharing in Deutschland

• Zuwachs seit 2012 > 30% p.a.

• per 1.1.2017 1,7 Mio. Nutzer

• Fzg.flotte ca. 20.000 Fzg.

New Mobility OEM

Enabler:

Mobilitätsplattformen/Apps

mit vielfältigen Services

Markttrends – Wachstum durch neue Märkte und Services


Fakten/ Prognosen

• traditionelles Automobilgeschäft mit abgeschwächter

Wachstumsdynamik

• Sharing-Markt und datenbasierte Services bis 2030

mit Wachstumsraten 20 - 30 % p.a.

New business wird zu einem wesentlichen

automobilen Wachstumspfad

• Folge:

- hohes Interesse von Investoren (z.B. Apple an DiDi)

- Kooperationen mit Kapitalbeteiligungen der OEM

- OEM mit Ziel: Wandel zum Mobilitätsdienstleister

Umsatz Weltautomobilindustrie

(in Mrd. $)

3.500

Neuwagen

Aftermarket

New

Business

6.700

2015 2030Quelle: McKinsey 2016

car - on - demand

car - as - a- service

Leichtbau und Elektro-

mobilität mit größtem

Veränderungspotential bei heutigen

Produkten, Komponenten, Teilen

Produkttrends


durch Internetisierung

wird das Connected Car

zu einem Objekt in der digitalen Welt

mit neuen Funktionalitäten & Services

autonomes Fahren

als komplexe technologische

Herausforderung (‚Königsdisziplin‘)

(infrastruktureller/rechtlicher Rahmen)

Folgen: neue Kernkompetenzen, hohe Investitionen, neue Partnerschaften + Wettbewerber


Produkttrends – Leichtbau

Fakten/ Prognosen

• durch Leichtbau Stopp/ z.T. Umkehrung der

Gewichtsspirale beim Auto (Schwerpunkt

Karosse)

• Elektromobilität fördert Leichtbau

(Zusatzgewichte +400 kg)

• Stahl perspektivisch enorm rückläufig (auf

< 40% inkl. high-strong steel)

Gewichtsspirale im Fahrzeugbau

1974 1997 2003 2012

+ Ausstattungen

+ Motorisierung

+ Raumangebot

- LEICHTBAU

kg

• Leichtmetalle und Faserverbundwerkstoffe

gewinnen enorm an Bedeutung (Gewichtindizes:

Stahl 100, Alu 50, Mg 35, FVK 30)

• aus Kostengründen wird das Auto im Material-Mix

entwickelt und produziert (Mix als „Treiber für

bezahlbare Leichtbau-Konzepte)


Produkttrends – Leichtbau (2)

Materialzusammensetzung eines PKW

Auswirkungen

• neue Materialien = neue

Fertigungsverfahren

• Mischbauweise mit hohen

Anforderungen an Lieferanten bzgl.

Material- und Verarbeitungskompetenz

(Fügetechnik, Lackierung)

• Entwicklungsbedarf bei neuen

Materialien: Reduzierung von

Fertigungskosten/ Recycling

• hohes Risikopotential für Zulieferer im

Karosseriebereich

(Dominanz von Stahl)

Elektromobilität – Trendwende in Sicht


Fakten/Prognosen

• Elektromobilität bislang ein äußerst holpriger Weg (Reichweite – Kosten – Infrastruktur)

• Leitmarkt ist und bleibt China (mit Anteil von ca. 50 % an Neuzulassungen weltweit)

• deutscher Automobilmarkt/deutsche Automobilhersteller mit Nachholbedarf

• Elektromobilität nimmt mittelfristig Fahrt auf

(Anteil an Neufahrzeugen weltweit 2020: knapp 5%, 2025: 10 - 15%, 2030: ca. 25 %)

• Prognose wird gestützt durch massive Produktoffensiven der Automobilhersteller für eine

neue Generation von E-Fahrzeugen ab 2019/2020

• Ursachen für beginnenden E-Hype:

- Umweltauflagen, reduzierte Batteriekosten, neue Wettbewerber + chinesischer Markt

• Voraussetzung: ausreichende Dichte von (Schnell-)Ladeinfrastrukturen

• Chancen für Newcomer (geringe Markteintrittsbarrieren)

Neuzulassungen Elektroautos 2016

in

Tsd. Fzg.

Zuwachs

in %

Anteil

in %

China 392 + 96 1,8

USA 157 + 38 0,9

D 25 + 7 0,8

Elektromobilität – Auswirkungen auf Wertschöpfung


• Reduzierung der Wertschöpfung

- durch Entfall von Komponenten in der Zulieferkette

(Zylinder, Kolben, Einspritzsysteme, Getriebe, Gangschaltung, Auspuff, Abgasreinigung, Tank)

- durch reduzierten Fertigungs- und Montageaufwand bei den Automobilherstellern

• ÷ Minderung negativer Arbeitsplatzeffekte durch

- Parallelität von Verbrennungsmotoren und Elektroantrieben über die nächsten 20 Jahre

- Plug-in-Hybride als Übergangstechnologie über einen langen Zeitraum

- evtl. Aufbau einer Batteriezellfertigung

• + Wertschöpfungszuwächse durch neue Generation von Fahrzeugkonzepten

mit Zuwächsen durch neue Materialien, Technologien und Funktionalitäten

Meinungsbilder:

- Risiko für 20-25 % der Arbeitsplätze in der Automobilindustrie bei

kompletter Verdrängung der Verbrennungsmotoren durch E-Autos

(Center of Automotive Management)

- Verlust von 100.000 Arbeitsplätzen bis 2025

(Manager Magazin)


Connected Car/autonomes Fahren

Fakten/Prognosen

• Autos mit integrierter Konnektivitätslösung mit hohen Zuwachsraten

• car-to-x Kommunikation mit anschwellender Fülle von Anwendungen

• Handlungsfelder:

Datenübermittlung, Releasefähigkeit und digitale Infrastrukturen

• fahrzeug-, kunden- und umfeldbezogene Daten nahezu in Echtzeit sind

Treibstoff für neue Geschäftsfelder

• Digital Player drängen in dieses Business mit Daten und Informationen

• Neue Kernkompetenzen von Automobilherstellern/-lieferanten

(von Produktzentrierung zur Serviceorientierung)

Quelle: MHP


Connected Car/autonomes Fahren

Fakten/Prognosen

• assistiertes/teilautonomes Fahren heute schon Realität (Assistenzsysteme)

• fahrerloses Fahren als Endstufe (Level 5) wurde bislang überwiegend erst ab 2030 erwartet

• Ziele: Erhöhung der Verkehrssicherheit und Optimierung von Verkehrsflüssen

• technische Herausforderungen/Erfolgsfaktoren:

Sensorik, Big Data (Supercomputing), künstliche Intelligenz (deep learning),

hochpräzise digitale Karten, cloudbasierte Kommunikation

• Verbindung von Shared Mobility und automatisiertem Fahren

Einführungsstufen autonomes Fahren

Quelle: VDA

• hohe Wertschöpfungszuwächse bei Komplettsystemen, Komponenten und Software

Marktvolumen in Deutschland: 2014 0,5 Mrd. – 2025 8,4 Mrd. € (Fraunhofer IAO 2015)

= Schaffung von > 100.000 Arbeitsplätzen, davon die Hälfte im Bereich Software


neues Interieur – ‚the day after tomorrow‘

Interieur

• Elektromobilität schafft neue Baufreiheiten

im Innenraum,

• autonomes Fahren ändert Anforderungen

an Interieur-Gestaltung

Folgen:

• neue Sitz- und Raumkonzepte

für höhere Flexibilität

• smarte Oberflächen mit integrierter Elektronik

incl. neuer Bedienkonzepte

(intuitiv/schalterlos)

• neue Materialien

(Leichtbau, technische Textilien)

Produktbereich mit hohen Wachstumspotentialen durch Technologieintegration


Prozesstrends – Modul- und Plattformstrategie

Fakten/ Prognosen

• exorbitante Mehrkosten der Modell- und

Ausstattungsvielfalt werden durch Plattform-

und Modul-Strategien reduziert

(Ziel: ec. of scale, hoher Anteil Gleich-Teile)

• Trend führt bei OEM zu Mega-Plattformen

mit > 2 Mio. Fzg. im Volumen-Segment

• Kostenreduzierung in

Entwicklung/Produktion -30%

1990 2014

Entwicklung Modell- und

Ausstattungsvielfalt

Anzahl

Modelle D

Anzahl

Ausstattungen

3er BMW

VW-Konzern: Baukastenstrategie und standardisierte Modulfamilien


Prozesstrends (2)

Mega-Plattformen (2020)

MQB

AD

CMF-BGamma

C2 TNGA-C

Auswirkungen

• Produktion des Gesamtvolumens großer OEM auf

2- 4 Plattformen

• kleine Hersteller geraten unter Wettbewerbsdruck

• 1st Tier Lieferanten folgen dem Trend zur

Modularisierung

• Rückrufrisiko steigt bei Megaplattformen (2014/

2015 Zahl der Rückrufe höher als

Jahresgesamtproduktion Neuwagen)

• Plattform-Volumen überfordert KMU

Baukastensysteme für Getriebe

Baukastensysteme für ca. 20 zentrale

Komponenten für alle Sitzsysteme

Baukasten für Bremsen-Produktfamilien

Perspektive:

modularer Produkt-Baukasten → Produktionsmodule → Anlagenmodule → Fabrikmodule

Beispiel Automotive - Potentiale durch Industrie 4.0

16

Schlüsselbegriffe:

Vernetzung

Konnektivität

Digitalisierung

Ziel: Digitalisierung der gesamten Wertschöpfungskette

von der Konstruktion und Entwicklung über die Produktion bis hin zu Vertrieb und Service

Roadshow AMZ/CATI13.06.2017

Prognosen für Automotive:

• zusätzl. Umsatzwachstum

von 2-3 % p.a. 2015-2025

• Produktivitätssteigerung

von 10 – 20 %(Quelle: BCG)

Projektbeispiele OEM:

• digitale Prozesskette in der Fertigung

von Presswerk bis Endmontage

(digitaler Zwilling)

• Virtuelle Montage (Erproben mit dem Avatar)

• Augmented Reality –Technologien

für automatisierte Qualitätskontrolle

• Mensch – Roboter – Kollaboration

incl. Ansteuerung über Tablets u.v.m.

Projektbeispiele Lieferanten:

• Vernetzung von Produkten und Betriebsmitteln

via RFID-Chips und Bluetooth

(Bosch Rexroth, Homburg)

• Smart Glasses, kollaborierende Roboter und

Fahrerlose Transportsysteme zur

Verringerung der Taktzeit

(Continental, Werk Regensburg)

Beispiel Automotive - Potentiale durch Industrie 4.0

17

Vision: Automobilproduktion der Zukunft - ohne Takt und Linie

Produktionssteuerung: Auto kommt zum Material , nicht das Material ans Band

Beispiel: Forschungsprojekt ARENA 2036 (Daimler, Bosch, Kuka, Festo u.a.)

AUDI-Projekt mit Montage-Inseln beim R8 in Neckarsulm (AUDI Smart Factory)

Roadshow AMZ/CATI13.06.2017

Zukunft Automobil - ‚Kampf der Welten‘ ?


Künftig:Bisher:

Geschlossenes produktzentriertes

Öko-System mit

brancheninternem Wettbewerb

Offenes kunden- und servicezentriertes

Öko-System mit Wettbewerbern und

branchenfremden Akteuren

tier n

tier n

tier n

tier n

OEM

OEM

OEM

Emerging

OEM +

NewcomerDigital Player

Mobilitäts-

dienstleister

tier ntier n

tier n

tier n

OEM

OEM

OEM

Existenzgefährdung für die Zulieferindustrie ?


Projekt Automotive - Datenbasis


AMZ-Datenbank Datenbasis Projekt

repräsentative

Unternehmensauswahl

aus AMZ-Datenbank

(über 700 Unternehmen)

ohne Engineering-Dienstleister

Ausrüster/ Werkstätten

ca. 200 Unternehmen

43.600 Beschäftigte

203 Unternehmen

13%

46%14%

27%

Anteil Beschäftigtein Produktgruppen

Zuordnung Unternehmensdaten


Technologiemerkmale nach Produktbereichen

Antrieb/Fahrwerk Karosse/Exterieur Interieur Elektrik/Elektronik

Verbrennungsmotoren

Getriebetechnologie

Abgas-/Klimatechnik

Konventionelle Fahr-

werkskomponenten

Leichtbau-

Komponenten

Elektromotoren

Batterietechnologie

Werkstoffeinsatz

- Stahl

- Aluminium

- Magnesium

- Faserverbund

CFK/GFK

- Polymere

- Naturfasern

Multimaterial-Mix

Modullieferanten

Werkstoffeinsatz

- Konventionell

(Kunststoffe, Holz,

Leder ...)

- Technische Textilien

- Faserverbund

- Leichtmetalle

Komponenten

- Verkleidungen

- Dämmungen/Teppiche

- Module (Mittelkonsole, Cockpit,

Sitze)

Textile Funktionselemente

(Beleuchtung, Heizung, Sensorik)

Chip/Halbleiter

Bestückung Leiter-

platten/Bauelemente

Fahrzeug-Vernetzung

Fahrzeug-Sensorik

Beleuchtung

Hochvolt-Technologie

Umfeld-Erkennung

neue Bedienkonzepte

HochleistungsLED

Assistenzsysteme

21

Unternehmensscreening Zulieferindustrie in

Sachsen

↓

Zuordnung zu Technologietrends

(Clusteranalyse)

Projekt Automotive - Produktbereich Antrieb/ Fahrwerk


FAZIT Produktbereich mit dem höchsten Gefährdungspotential

• Beschäftigtenanteile ca. 50% in den Bereichen

Verbrennungsmotoren/ Abgas/ Gussteile

• Leichtbau im Bereich Antrieb/ Fahrwerk unterrepräsentiert

• erhebliche Defizite bei Elektromotoren/ Batterietechnologie

Gewichtung nach Beschäftigtenzahlen

94 Unternehmen


Engine types

Fuel

Gas

H2

Akku

Projekt Automotive - Produktbereich Karosse


FAZIT gute Ausgangsbasis für künftige Nachfragestrukturen


• Stahl dominiert beim Werkstoffeinsatz mit ca. 60%

• auf Leichtbaustoffe entfallen ca. 40%

= entsprechend der heutigen Nachfragestruktur der Automobilindustrie

• Multimaterial-Mix mit Anteil von ca. 35% verbesserungsbedürftig

39 Unternehmen

6.103 Beschäftigte

Projekt Automotive - Produktbereich Interieur


FAZIT Produktbereich mit hohem Chancenpotential

• Werkstoffe: konventionelle Materialien dominieren, positiver Anteil bei

technischen Textilien

• Komponenten: Übergewicht bei einfachen Komponenten, Module durch

Töchter überregionaler Modullieferanten

• Zukunftsmarkt mit neuen Funktionselementen nicht vertreten


46 Unternehmen

6.539 Beschäftigte

Projekt Automotive - Produktbereich Elektrik/ Elektronik


FAZIT High-Tech-Nischen mit hohem Wachstumspotential

• sehr gut vertreten in den Wertschöpfungsstufen Chip/ Halbleiter/ Bestücken

von Leiterplatten (über 50% der Beschäftigten)

• weitere 40% in den Bereichen Fahrzeugvernetzung/ -sensorik

• weit unterrepräsentiert/ kaum vertreten bei High-Tech-Nischen und

Software-basierten Systemlösungen

40 Unternehmen



Projekt Automotive - Beschäftigungsrisiken/-chancen


Antrieb/Fahrwerk • Gießereien

• Konventionelle Fahrwerkkomponenten

• Abgas-/Klimatechnik

• Verbrennungsmotoren/Getriebe

Karosse • Substitution von Stahl

Interieur • Verkleidungen

• Dämmungen/Teppiche

Elektrik/Elektronik • Chip/Halbleiter

• Leiterplatten

Antrieb/Fahrwerk • Leichtbau-Komponenten

Karosse • Volumenzuwächse bei Aluminium, CFK/GFK,

Polymeren als Werkstoffe

Interieur • Volumenzuwächse bei technischen Textilien,

Faserverbundwerkstoffen, Leichtmetallen als

Interieur-Werkstoffe

• neue Funktionselemente

Elektrik/Elektronik • Fahrzeugsensorik

• Umfelderkennung

• sonstige High-Tech-Nischen

Technologiefelder

mit BeschäftigungsRISIKEN

Technologiefelder

mit BeschäftigungsCHANCEN

Projekt Automotive - Beschäftigungsszenario Sachsen 2025


Antrieb/Fahrwerk

Karosse

Interieur

Elektrik/Elektronik

GESAMT

- 22%

- 19%

- 13%

- 8%

- 16,5%

+ 5%

+ 30%

+ 18%

+ 18%

+ 13,5%

Strukturwandel durch Produkttrends


Auswirkungen auf Zulieferindustrie

• Produktbereich Antrieb durch neue Antriebe

mittelfristig vor erheblicher Umwälzung

• Produktbereiche Karosse und Interieur durch

Leichtbau und neue Fahrzeugkonzepte gute

Wachstumsperspektiven

• Produktbereich Elektrik/Elektronik mit zu

erwartenden Wertschöpfungs- und

Beschäftigungszuwächsen

• Connected Car/ Autonomes Fahren stärken

Trend zu Modul- und Systemanbietern

• Konzentration in der Zulieferindustrie nimmt

deutlich zu

Aktuelle Studie: Künftige Wertschöpfungsprozesse der Automobilindustrie

und deren Auswirkungen auf die Zulieferindustrie (insb. in Sachsen)

Gemeinschaftsstudie CATI/AMZ im Auftrag des Sächsischen Staatsministerium

für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr (SMWA)

Folge: nachhaltiger Strukturwandel INNERHALB DER BRANCHE

Projekt Automotive - Chancenpotentiale

durch Kompetenzentwicklung


Antrieb/ Fahrwerk Karosse/Exterieur

• Volumenzuwachs/Erschließung

neuer Märkte für Leichtbau-

Komponenten

• neue Generation von Elektro-

Fahrzeugen

• Kompetenzaufbau Elektromotoren

für Automobile

• Chancen für Brennstoffzellen-

Fertigung untersuchen

• Wissenstransfer an KMU zu

Auswirkungen von x-by-wire prüfen

• Volumenzuwachs/Erschließung neuer

Märkte für GFK-Komponenten

• Kompetenzentwicklung zu neuen

Verarbeitungsverfahren

(Fügeverfahren, additive

manufacturing)

• Wissenstransfer zu Multi-Material-

Kompetenz an KMU prüfen

• Volumenzuwachs/Erschließung

neuer Marktchancen für technische

Textilien

• Forschungs- und Wertschöpfungs-

netzwerk zur Entwicklung smarter

Interieur-Komponenten initiieren

• steigende Chip-Nachfrage aus der

Automobilindustrie

(Connected Car/autonomes Fahren)

• kleinere Sensorhersteller mit diversen

Applikationen

• ausbaufähige High-Tech-Nischen

(insb. Umfeldsensorik)

Interieur Elektrik/Elektronik

Documents

Die automotive Agenda der Zukunft Auswirkungen auf die ...TOP 20 (nur Anteil der eigenen Marken) Weltautomobilproduktion (PKW/leichte Nutzfahrzeuge) (in Mio. Fzg.) Chinesische Automobilhersteller: