Informationen für den Projektstart in der Fahrzeugdauererprobung – Teil 5: Maßnahmen im Rahmen der Erprobung

Warum diese Beitragsreihe?

Das Verständnis von Fahrzeugerprobung und Fahrzeugdauererprobung ist leider immer noch – oder vielleicht wieder mehr – ein Verständnis von wir setzen jemanden in ein Auto und lassen ihn fahren. Damit wird mit viel Aufwand oft wenig bis gar kein Ergebnis erzeugt. Das ist aus der Sicht von Ansätzen wie „grünem Testen“ oder aus der Sicht der Wirtschaftlichkeit natürlich eine Katastrophe. Deshalb habe ich mich entschlossen, eine kleine Serie unter der Überschrift „Welche Informationen benötigt ein Dienstleister für die Fahrzeugdauererprobung vor dem Projektstart?“ bzw. kurz „Informationen für den Projektstart in der Fahrzeugdauererprobung“ zu verfassen.

Man kann diese Serie als Zusammenstellung von Fakten zur Projektvorbereitung aus Sicht eines Dienstleisters lesen oder zur Anleitung Aufbereitung eines Lastenheftes für die Vergabe von Projekten zur Fahrzeugdauererprobung (Fahrzeugdauerlauf, Straßendauerlauf, etc.).

Bereits in dieser Reihe veröffentlicht:

• Teil 1: Projektrahmen
• Teil 2: Prüfprogramm
• Teil 3: Dokumentation
• Teil 4: Messdaten
• Teil 4a: Messverkabelung
• Teil 5: Begleitende Maßnahmen

 

Welche Maßnahmen werden häufig begleitend zu Dauererprobungen durchgeführt?

Die erprobungsbegleitenden Maßnahmen werden in der Vorbereitung eines Fahrzeugdauerlaufprojekts leider oft vergessen. Es geht aber in einem Fahrzeugerprobungsprojekt nur in ganz wenigen Fällen darum, dass ein Fahrzeug eine gewisse Laufleistung erreicht. Es geht meistens darum Erfahrungen und Vertrauen in ein bestimmtes Verhalten von Fahrzeug bzw. Komponenten zu gewinnen. Damit dies möglich ist, müssen Maßnahmen durchgeführt werden, die diese Erfahrungen und dieses Vertrauen ermöglichen. Ein Ergebnis vom Typ „vermutlich wurde das Fahrzeug tatsächlich eine Laufleistung bewegt“ ist in keiner Weise hilfreich. 

Um Vertrauen und Erfahrung zu gewinnen, muss im Vorfeld und in jedem Fall vor der Preisfestlegung klar sein, in welchen Bereichen die Erkenntnis entstehen müsste. Eine Aussage „Schreibt mal alles auf, was euch auffällt“ stellt sicher, dass die Erprobung gigantisch teuer und wenig effektiv sein wird. Ein versierter Fahrzeugbeurteiler benötigt ein stehendes Fahrzeug für eine halbe Stunde, um mindesten 20 Beanstandungen an jedem beliebigen Fahrzeug zu identifizieren. Was dabei nicht sicher gestellt ist: Sind die Beanstandungen wirklich relevant? Zu guter Letzt geht es aber nur um die Relevanz.

Um 20 Beanstandungen so zu dokumentieren, dass sie nachvollziehbar sind und einem Managementgremium präsentiert werden können, kann eine Bearbeitungszeit zwischen 10 und 30 Stunden eines erfahrenen Fahrzeugbegleiters veranschlagt werden. Dieses Beispiel macht sicher sehr deutlich, wie relevant die Einschränkung von Massnahmen auf wirklich Wesentliches ist.

Neben diesen Maßnahmen zum Erfahrungs- und Vertrauensgewinn sind weitere Maßnahmen notwendig, um die Betriebsbereitschaft zu gewährleisten. Diese Maßnahmen kollidieren oft mit dem Anspruch auf Erfahrungs- und Erkenntnisgewinn.

Im Rahmen von Erprobungen fallen in der Regel folgende Maßnahmen zur Erhaltung der Erprobungsfähigkeit und Erprobungswürdigkeit an:

• Reifen- / Rädertausch
• Kundendienste
• Reparatur, Kalibrierung und Reparatur Messtechnik
• Aktualisierungsmaßnahmen

Zur Gewinnung von Erfahrungen und Vertrauen in das Verhalten von Fahrzeugen werden folgende Maßnahmen durchgeführt:

• Beurteilungen
• Messungen
• Proben-Entnahmen
• Addaptionswerte- und Fehlerspeicher-Auslesungen
• Zwischenstand-Dokumentationen

Toleranzen für die Erprobungsmaßnahmen

Für die diversen Erprobungsmaßnahmen wird in der Regel ein Zeitpunkt, eine Laufleistung oder ein vergleichbares Kriterium vorgegeben. Diese Kriterien müssen mit Toleranzen versehen werden. Diese soll an zwei Beispielen erläutert werden.

Eine Vorgabe könnte zum Beispiel sein, der Fehlerspeicher ist Mittwoch auszulesen. Bei so einer Vorgabe wird gegenüber der Vorgabe einmal wöchentlich vermieden, dass der zeitliche Abstand zwischen zwei Auslesungen stark schwankt. Sonst wäre es möglich, dass der der Fehlerspeicher einmal Freitag oder Samstag und dann wieder Montag ausgelesen wird. Die Vorgabe Mittwoch auslesen benötigt eine Regel für den Fall, dass das Fahrzeug Mittwoch nicht verfügbar ist oder Mittwoch wegen einem Feiertag nicht ausgelesen werden kann.

Abgastests und Kundendienste werden oft mit Laufleistungen wie zum Beispiel alle 30.000km fixiert. Die genaue Laufleistung wird in der Regel nicht getroffen. Wie aber ist zu verfahren, wenn absehbar ist, dass der Termin für den Abgastest auf Freitag früh fallen würde. Da das Fahrzeug vorbereitet und konditioniert werden muss, wird der Test dann vielleicht erst Montag durchgeführt werden. Das Fahrzeug würde dann die Laufleistungen bei einem 18-Schichtmodell von 5 Schichten verlieren. Damit ergeben sich ggf. deutliche Terminverzüge.

Die genannten Beispiele machen deutlich, dass fehlende Toleranzen dazu führen, dass Erprobungsmaßnahmen entfallen können (ggf. weil sie vergessen werden), den Terminplan gefährden oder unnötige Kosten verursachen.

Räder- / Reifentausch

In der Regel ist der Reifen- bzw. Rädertausch keine große Aktion und wird oft auch nebenbei mit erledigt. Das gilt aber nicht, wenn es häufig zum Tausch kommen muss oder wenn der Reifen Erprobungsschwerpunkt ist.

Bei allen länger laufenden Fahrzeugen werden zumindest die Reifen öfter getauscht. Dies muss in den Terminplanungen vorgehalten sein. Gerade wenn Run-Flat oder gepanzerte Reifen Bestandteil sind, sind viele Dienstleister nicht mehr in der Lage die Reifen selbst zu montieren. Die Folge sind längere Standzeiten der Fahrzeuge.

Selbstverständlich sollte klar sein, dass bei winterlichen Rahmenbedingungen Winterreifen und bei sommerlichen Rahmenbedingungen Sommerreifen montiert werden müssen. Das wird häufig vergessen, wenn im Winter Fahrzeuge in den Süden zur Erprobung verlegt wird oder im Herbst oder im Frühjahr Fahrzeuge Skandinavien-Anteile erproben.

Wichtig ist, dass gerade bei Erprobungen mit hohem Reibwert und hoher Querbeschleunigung (z.B. Hitze Spanien oder Hochdynamik) der Reifenverschleiß sehr hoch ist. Bei sehr hohen Querbeschleunigungen (z.B. Nürburgring oder Handling) wird ein Reifenwechselintervall von nur 200km erreicht.

Bei Off-Road-, Steinschlag- oder Schlechtweg-Erprobungen ist der Verschleiß der Reifen sicherheitsrelevant. Oft ist deshalb vorgeschrieben, dass die Erprobungsreifen nicht auf öffentlichen Straßen gefahren werden. Hier sind zusätzliche Reifenwechsel zu planen.

Kundendienste

Unter dem Begriff Kundendienste wird alles verstanden, was der präventiven Erhaltung der Betriebs- bzw. Der Erprobungsfähigkeit des Fahrzeug dient. Die Kundendienstvorschriften, Wechselintervalle für Betriebsstoffe und Verschleißteile müssen bekannt sein, um eine sinnvolle Planung von Kosten und Terminen zu ermöglichen.

Gerade außerhalb der Standarderprobungsprozesse werden oft Informationen wie Anzugsdrehmomente, Markierungsvorschriften für Schrauben, Einfüllmengen, Einfüllvorschriften und Ähnliches vergessen. Bei der Erprobung von Verbrennungsmotoren sollte das Ein- und Auswiegen des Öls Standard bei einem Kundendienst sein. Das vorgeschriebene Löschen von Fehlerspeichern sollte eine Auslesung, Fehleranalyse und entsprechende Dokumentation enthalten, wenn die Diagnose mit erprobt wird.

Im Rahmen jedes Kundendienstes sollte eine Fotodokumentation der wesentlichen Bauteil angefertigt werden, um Veränderungen im Fahrzeug auch nachträglich beurteilen zu können.

Reparatur, Kalibrierung und Aktualisierung Messtechnik

Der Ausfall oder das Wegdriften von Messtechnik ist bei handwerklich sauberer Ausführung nicht die Regel. Unabhängig davon kann es natürlich zum Ausfall oder Nachbesserungsbedarf kommen. Hier sind Vereinbarungen und Regeln vorzuhalten. Lange Klärungen führen immer zu langen Standzeiten oder häufiger zu umfangreichen Verlusten an Messwerten. Damit wird die Chance auf Lernen, Erfahrungs- und Kenntnisgewinn verloren.

Gerade bei schnell aufgestellten Projekten stellt sich im Nachgang heraus, dass die Messtechnik, die Übertragungswege oder die Anordnung der Messstellen sub-optimal geplant wurden. Das große Problem dann ist, die Fehler schnell, nachvollziehbar und zielführend zu korrigieren. Hier laufen in der Regel der Erprobungsplan und das Erprobungsziel schnell auseinander. 

Um die Problemstellungen aus dem Bereich Messtechnik auffangen zu können, empfiehlt es sich, eine Einsatzgruppe bereit zu halten. Wichtig ist, dass den Mitgliedern dieser Einsatzgruppe die Problemstellungen des Eingriffs in das Messsystem aus handwerklicher, ingenieurmäßiger, organisatorischer und kaufmännischer Sicht bewusst sind.

Aktualisierungsmaßnahmen

Im Laufe der der Absicherung geht die Entwicklung oft weiter. Das bedeutet, dass neue Baustände von Bauteilen verfügbar sind. Diese Bauteile müssen mitunter aktualisiert werden. Bei der Aktualisierung ist auf die Kompatibilität zu achten. Weiterhin gefährdenden Aktualisierungen, die in den Aufbau oder die Art der Abwicklung eingreifen eventuell auch das Erprobungsergebnis. Auf der anderen Seite sind Aktualisierungen aber mitunter notwendig, um die Erprobungswürdigkeit zu erhalten oder wieder herzustellen oder aber auch um die Erprobungsfähigkeit zu erhalten. Es ergibt sich rund um das Aktualisierungsmanagement ein sehr komplexes Spannungsfeld. Diese Komplexität macht das Aktualisierungsmanagement im Laufe von Erprobungen zu einem eigenen sehr großen Thema, auf das hier nur hingewiesen werden soll.

Sind die Aktualisierungen notwendig und entschieden, ist die Frage, wie diese in die Erprobung integriert werden können. Bevor eine Aktualisierung in der Breite ausgerollt wird, sollte die Wirksamkeit und Funktionalität der geplanten Umbauten bei mindestens einem Fahrzeug getestet werden. Ist nach dem Test die Aktualisierung erfolgversprechend und scheint die Erprobung nach dem Test nicht gefährdet, kann der Aktualisierungsumfang im großen Stil ausgerollt werden. Der Test von Aktualisierung sollte obligatorisch sein. Immer wieder werden durch ungetestete Aktualisierungen ganze Erprobungsflotten lahm gelegt und in der Folge Meilensteine überfahren.

Für den Dienstleister sind mit der Aktualisierung immer Kosten verbunden. Das gilt auch für den Fall, dass die Aktualisierung  nicht durch den Erprobungsdienstleister durchgeführt wird.

Bei der Planung von Aktualisierungsmaßnahmen sollten folgende Kriterien berücksichtigt werden:

• Restlaufleistung der einzelnen Fahrzeuge
• Laufleistungsfortschritt der Programme und Fahrzeuge
• Ergebnisrelevanz der Aktualisierung für die Fahrzeuge bzw. die Programme
• Einfluss der Aktualisierung auf Messtechnik und Messergebnisse in der Erprobung 
• Einfluss auf den Terminplan und die Meilensteine

Fahrzeug- und Bauteilbeurteilungen, Zwischenstanddokumentationen

Erprobung ist nie Selbstzweck. Es geht immer darum, dass Erkenntnisse und Erfahrungen gewonnen werden, die zur Bewertung und Beeinflussung der Qualität und des Entwicklungsfortschritts dienen. Damit aber ein Fahrzeug oder Bauteil hinsichtlich Qualität und Entwicklungsfortschritt bewertet werden kann, müssen relevante Bauteil, Funktionsumfänge oder auch das gesamte Fahrzeug bewertet werden. Je nachdem, welcher Umfang bewertet werden soll, wird sich die Vorgehensweise unterscheiden.

Bei der Bewertung von Diagnose-Funktionen werden zum Beispiel Fehlerspeicherprotokolle und Messschriebe ausgewertet. Hier gibt es keinen Einfluss auf die Erprobung.

Bei der Bewertung von Bauteilen, wird das Bauteil in der Regel in Augenschein genommen. Hier ist eine Fotodokumentation zielführend. Häufig werden zum Beispiel Rissbildungen übersehen. Ergeben sich nach großen Laufleistungen große Risse oder der Bauteil-Verantwortliche lernt, wo Risse entstehen können, werden oft plötzlich bei allen entsprechenden Bauteilen ähnliche Rissbilder analysiert. Wann diese tatsächlich aufgetreten sind, lässt sich dann nur noch mittels Fotoanalyse aus den Beurteilung rekonstruieren.

Das Beispiel Risse macht deutlich, warum regelmäßige Beurteilungen mit entsprechenden Dokumentationen Sinn machen. Als Dokumentationen für unterschiedliche Fehlerbilder sind folgende Medien sinnvoll und einfach zu realisieren:

• Foto ggf. mit Markierungen, Bezugsmaßen, unterschiedlichen Ausleuchtungen und Hintergründen
• Video (Bewegungen, Veränderungen, …)
• Audio (Geräusche)

Die Bewertung von Fahrbarkeit, Haptik und Wertanmutung sind in der Regel schwerer zu dokumentieren. Es gibt zwar Tools zur Bewertung der Fahrbarkeit. Diese sind aber oft umstritten. Wenn sie jedoch zur Beurteilung der Fahrbarkeit herangezogen werden, sollten die Messdaten natürlich mit dokumentiert werden. In allen anderen Fälle empfehlen sich Checklisten mit Kommentierungen. Damit kann wenigstens dokumentiert werden, was tatsächlich beurteilt wurde. Wenn dies detaillierter kommentiert wird, kann vielleicht im Nachgang oft eine Entwicklung der Beanstandung erkannt werden.

Ingesamt haben Beurteilungen jedoch immer das Problem, dass nur dokumentiert wird, was auf Grund früherer Erfahrungen bereits zum Erfahrungsschatz gehört. Was nicht bekannt ist, wird nur zufällig in seltenen Fälle dokumentiert. Da im Nachgang oft nicht erkennbar ist, was zum Zeitpunkt der Beurteilung bekannt war, kann auch nicht gesagt werden, ob eine Beanstandung oder ein Schadensbild tatsächlich bewertet wurde.

Fahrzeugvermessungen

Nahezu alle Dauer-Erprobungen im Rahmen der Entwicklungsbegleitung bzw. Entwicklungsabsicherung werden von Vermessungen am Fahrzeug begleitet. Zu den Messungen gehören zum Beispiel

• Verbrauchsmessungen
• Verschleiß- und Alterungsmessungen
• Emmissionsmessungen
• Prüfungen von Einstellwerten 
• Messungen von Fahrleistungswerten
• Geräuschmessungen

Wichtig ist zu berücksichtigen, dass jede dieser Vermessungen in das Erprobungsprogramm eingreift und Ergebnisse beeinträchtigt oder mögliche andere Erkenntnisse ausschließt. Zum Beispiel werden für den Betrieb auf einer Fahrzeugrolle in der Regel Rollenräder montiert. Rollenräder sind einfach Räder, die einfach montiert und demontiert werden können und auf der Straße nicht mehr eingesetzt werden. Eine Endnutzung von alten Sommerrädern auf Stahlfelgen als Rollenräder ist sicher sinnvoll.

Durch die Montage der Räder wird in das System Fahrzeug-Rad eingegriffen. Damit kann Setzungsverhalten im System Rad nicht mehr beurteilt werden. 

Ebenfalls werden auf dem Rollenprüfstand oft Leer-Rohre in den Abgasstrang verbaut, um die Roh-Emissionen zu vermessen. Dieser Eingriff macht Aussagen über das Dichtigkeitsverhalten der Abgasanlage unmöglich.

Probenentnahmen

Für die Beurteilung des Alterungsverhaltens der Betriebsmittel sind häufig Flüssigkeit-Proben zu entnehmen. Diese Proben sind oft

• Motorenöl
• Getriebeöl
• Bremsflüssigkeit
• Kühlwasser

Die Entnahme von Flüssigkeitsproben ist ein Eingriff ins System. Natürlich gibt es Verfahren bei denen kaum ein Eingriff ins System erfolgt. Ein Beispiel ist die Ermittlung der Gefriertemperatur von Kühlwasser mittels Öchselmeter. Hier sind die entnommenen Mengen nicht wirklich messbar. 

In den Fällen, in denen mehr Betriebsflüssigkeit entnommen wird, muss die Menge mindestens dokumentiert werden, wenn ein Verbrauch der Betriebsflüssigkeit dokumentiert wird. 

Die Entnahme entsprich ähnlichem Verhalten wie eine undichte Stelle. In der Regel muss durch die Entnahme der Flüssigkeitsstand korrigiert werden. Damit wird die Betriebsflüssigkeit mit neuerer Betriebsflüssigkeit verdünnt, was die Qualität der Betriebsflüssigkeit verbessert. Damit kann eine häufige Entnahme von Proben zu einem besseren Verschleißverhalten in der Erprobung bewirken.

Bei der Ermittlung von Eigenschaften mit spektroskopischen Analysen muss immer die gleiche Betriebsflüssigkeit verwendet werden, da sonst die einzelnen Spektrallinie nicht aufgelöst werden können. Dazu werden Motoren und Getriebe zu Beginn der Erprobung oft umgeölt. Durch das Umölen wird der Urschmutz (Fertigungsverschmutzung) und der Erstabrieb aus dem System entfernt. Damit wird das Alterungsverhalten von Verbrennungsmotoren und Getrieben ebenfalls nachhaltig günstiger.

Bei allen Probenentnahmen sind also auf die Auswirkungen kritisch zu reflektieren. Ist das Alterungsverhalten der Betriebsflüssigkeit kein Schwerpunkt sollte zumindest bei Teilen der Erprobungsflotte auf die Entnahme der Probe und auf das Umölen verzichtet werden.

Addaptionswerte- und Fehlerspeicher-Auslesungen

Werden im Rahmen der Erprobung Addaptionswerte und Fehlerspeicher ausgelesen, sollten die Tools dafür definiert werden. Diese Forderung spielt jedoch auf Grund der zunehmenden Konvertierbarkeit der Daten-Files eine abnehmende Rolle. Wichtig bei der Datenbereitstellung ist immer auch die Sicherstellung der automatischen Auswertbarkeit.

Bei den ausgelesenen Dateien sollten Regeln für den Transfer und die Speicherung benannt werden. Dies kann auch im Rahmen einer IT-Richtlinie erfolgen.

Einfluss der Erprobung-Maßnahmen auf den Terminplan

Wenn man sich nicht regelmäßig mit Erprobungsprozessen beschäftigt, neigt man dazu, das kritische Potential vom „Drum-Herum“ in der Fahrzeugerprobung auf die Kosten und den Zeitplan zu unterschätzen. Wird nicht die Gesamtleistung aus einer Hand erzeugt, so dass sich der Auftraggeber tatsächlich auf einen vereinbarten Terminplan zurück ziehen kann, ist die Festlegung von Übergabe- und Beanstandungsregeln vor dem Start der Dauererprobung sinnvoll. 

Die Planung der Maßnahmen muss unter Berücksichtigung der zulässigen Toleranzen operativ auf Sicht der nächsten 1 bis 4 Wochen erfolgen.

Wie groß der Einfluss von Massnahmen auf den Terminplan sein kann, wird deutlich, wenn man sich folgende möglichen Abschätzungen des Einflusses aus Schlecht-Planung für einen fiktiven Fahrzeugdauerlauf Montag bis Samstag 3 Schichten ansieht. Diese Abschätzung berücksichtigt nur die Lage der Maßnahme, nicht die Abwicklung selbst.

	Verlorene Schichten durch Schlecht-Planung	Anteil an der wöchentlichen Schichtleistung	Typischer Weise für einen 100.000km Dauerlauf	Verlorene Schichten auf 100.000km Dauerlauf
Abgastest	5	28 %	6	30
Leistungsmessung	4	22 %	3	12
Werkstattmassnahme	4	22 %	5	20
Fahrzeugbeurteilung	7	39 %	5	35
Aktualisierung	7	39 %	2	14
Messtechnikmaßnahme	7	39 %	2	14
			Summe	125

Ein typischer BAB hat eine Schichtlaufleistung von ca. 700km. Damit werden die 100.000km in ca. 143 Schichten erreicht. Das Potential Zeit zu verschwenden oder zu sparen nur auf Grund der Termin-Steuerung der Maßnahmen erreicht also schon die Zeit, die die eigentliche Fahrerprobung an Zeit in Anspruch nimmt. Bei knappen Terminplänen kurz vor Serienanlauf oder Meilensteinen macht es durchaus Sinn, mit der Steuerung mehr Aufwand zu betreiben.

 

 

Für Fragen, Anregungen und Diskussionen steht Ihnen der Autor gerne zur Verfügung.

• Mail: Peter.Saubert@Peter-Saubert.net
• Web Peter-Saubert.net