Center for Automated Driving and Service Technology (CAST)

Lehre im Verbund von Theorie und Praxis

• Projektarbeiten und Abschlussarbeiten im Rahmen von Bachelor- und Masterstudiengängen

Projektarbeiten und Abschlussarbeiten im Arbeitsgebiet Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und Automatisiertes Fahren (AD) kommen aus allen Bereichen der Fahrerassistenz und des Automatisierten Fahrens, vorzugsweise in Kooperation mit der Automobilindustrie.

Die Arbeitsgebiete im Bereich Service sind sehr vielfältig. Entsprechend divers fallen die Projektarbeiten und Abschlussarbeiten aus. Dem Ideenreichtum sind hier kaum Grenzen gesetzt. So wird beispielsweise an der Servicewerkstatt 4.0 gearbeitet oder es werden die Auswirkungen der Digitalisierung auf die Serviceinformationen und die neuen Dienstleistungen rund ums Auto untersucht.

Im Rahmen der Studiengänge Fahrzeugtechnik (B.Eng.), Ingenieurpädagogik Fahrzeugtechnik–Maschinenbau (B.Sc.) und Fahrzeugsysteme (B.Eng.) finden im CAST folgende Laborveranstaltungen statt:

• Seminar Fahrzeugtechnik im 1. Semester

Die Vorlesungsanteile des Seminars Fahrzeugtechnik werden durch praktische Laborübungen im CAST ergänzt. Die Studierenden können grundlegende Fahrzeugsysteme und Arbeiten daran kennenlernen, erleben und selber ausprobieren. Die Kleingruppen werden dabei von ihren Kommiliton*innen angeleitet. Hierfür werden im Vorfeld einige Studierende mit Praxiserfahrung in der Fahrzeugtechnik (beispielsweise Ausbildungsabschluss Kraftfahrzeugmechatroniker*in) ausgewählt und auf die Tutor*innenrolle vorbereitet. So stellen wir sicher, dass für alle etwas Neues dabei ist.

• Wahlpflichtmodul Diagnose und Servicetechnik

Im Labor KFZ-Diagnose wird die Vorlesung Diagnose um Praxiserfahrungen und Kompetenzen in der Diagnose, der praktischen Fehlersuche sowie der Erarbeitung verschiedener Fehlersuchstrategien ergänzt. Dies umfasst ein Spektrum beginnend mit Diagnosegrundlagen, über Techniken richtigen Messens bis hin zu komplexen, rechnergestützten Diagnosevorgängen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, technische Probleme, die im Zusammenhang mit der Inbetriebnahme, Wartung, Reparatur und Funktionsweise stehen, zu erkennen und selbständig zu lösen. Dafür kommen moderne Fahrzeuge und aktuelle Diagnosetools zum Einsatz.

Im Labor Servicetechnik werden die Grundsätze der servicegerechten Konstruktion praxisnah erarbeitet. Hierfür dürfen die Studierenden auch beim Anwenden von innovativen Reparaturverfahren selbst Hand anlegen. Zusätzlich erfahren sie die Herausforderungen bei vielfältigen Mess- und Prüftätigkeiten mit verschiedener Werkstattausstattung wie beispielsweise bei der Abgasmessung oder der Durchführung eines „Service-Disconnects“ an Hochvoltfahrzeugen.

• Wahlpflichtmodul Automobilmanagement

Im Labor Automobile Geschäftsmodelle sammeln die Studierenden eigene Erfahrungen mit einem Dealer-Management-System und anderen Tools der automobilen Servicewelt. Außerdem erleben sie die Grundsätze von Prozessoptimierungen, Lean Management und Six Sigma in fordernden Gruppenaufgaben.

Folgende Arbeitsgebiete stehen im Fokus:
Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und Automatisiertes Fahren (AD)

• Ego-Fahrzeugsensoren
• Umfeldsensoren / Maschinelle Wahrnehmung:
  • Ultraschall
  • Radar
  • Lidar
  • Mono-/Stereo-Video
• Sensordatenverarbeitung (Bildverarbeitung, PCD, ...)
• Sensordatenfusion und Tracking
• Lokalisierung und Mapping (SLAM)
• Aktionsplanung
• Funktionen und Systeme
• Validation

KFZ-Diagnose

• Messtechnik
• Diagnosestrategien
• Diagnose Engineering
• Fahrzeugvernetzung
• Diagnose an Hochvoltfahrzeugen und -komponenten
• Restbussimulation

Servicetechnik

• Reparaturverfahren an Multi-Material Karosserien
• Innovative Reparaturverfahren (z.B. CFK-Instandsetzung)
• Hauptuntersuchung
• Fahrwerksvermessung im Service und in der Produktion
• Werkstattausstattung und Sonderwerkzeuge
• Servicegerechte Konstruktion
• Qualitätsaudit
• Umgang mit Elektrofahrzeugen im Service

Automobilmanagement / Automobile Geschäftsmodelle

• Markt / Wettbewerber / Kunden
• Geschäftsmodelle im Automobilvertrieb (Verkauf, Service, Ersatzteile)
• Vertriebssysteme
• Verkaufsprozesse
• Serviceprozesse (Wartung / Reparatur)
• Prozessoptimierung
• Customer Journey und Kundenverhalten in Verkauf und Service
• Supply Chain Management und Ersatzteillogistik
• Mobilitäts- und Serviceprodukte
• Digitalisierung (Produkte, Prozesse) und Serviceszenarien
• Teilelogistik
• Abläufe im Servicebetrieb

Forschung und Lehre in Theorie und Praxis

Im Center for Automated Driving and Service Technology findet Forschung in enger Verzahnung mit Lehre sowie mit Partnern der Industrie und der öffentlichen Hand statt. Zum einen beschäftigt sich das CAST mit dem Einfluss neuer Technologien und neuer gesellschaftlicher Entwicklungen auf die sich wandelnde Automobilindustrie und den automobilen After Sales. Zum anderen geht es um automatisiertes Fahren und die Integration der dafür nötigen Technologien. Beides findet unter einem Dach statt, da automatisiertes Fahren und Wertschöpfung im automobilen After Sales viele Interdependenzen aufweisen. Im Detail geht es auch darum, die Möglichkeiten neuer Technologien zu erkennen und Optionen zu finden wie diese in die automobile Wertschöpfungskette passen. Die Schwerpunkte der angewandten Forschungsgebiete liegen in folgenden Bereichen:

• Automatisiertes Fahren

Im Vordergrund steht die experimentelle Automatisierung der Rennstall und E-Stall Fahrzeuge für eine Erweiterung der Formula Student hin zur Formula Student Driverless (FSD). Hierbei kommen alle Elemente der Signalverarbeitungskette moderner AD-Systeme zum Einsatz: Lidar-Sensoren, Video-Sensoren, Verarbeitung von PCD- und Bilddaten, Training tiefer neuronaler Netze (DNN, CNN), etc.

• After Sales für Elektromobilität

Wartung, Diagnose und Reparatur verändern sich bei E-Fahrzeugen im Vergleich zu konventionell angetriebenen Fahrzeugen zunehmend. Viele Fragestellungen bezüglich der Wartung und der Reparatur von batterieelektrischen Fahrzeugen und solchen mit Brennstoffzelle sind noch weitgehend ungeklärt oder werden von den verschiedenen Marktteilnehmern höchst unterschiedlich beantwortet.

Detailliertere Informationen zu den Chancen und Risiken, die sich durch die Elektromobilität für das Kraftfahrzeuggewerbe und insbesondere für den After-Sales-Bereich ergeben, finden Sie in der Studie "Entwicklung der Beschäftigung im After Sales - Effekte aus der Elektromobilität" (pdf). Diese wurde auch durch Nutzung der Ressourcen des CAST erarbeitet.

Weitere Fragestellungen wie die nach Diagnosemöglichkeiten und Reparierbarkeit von Traktionsbatterien werden langfristig untersucht und führen regelmäßig zu Beiträgen auf Tagungen wie dem EVS (Electric Vehicle Symposium).

• Innovative Wartungs- und Reparaturkonzepte

Verschiedene Werkstoffkombinationen, Verbundwerkstoffe und Fügetechniken stellen die Service-Betriebe bei der Unfallinstandsetzung von Fahrzeugen vor immer vielfältigere Herausforderungen.

• KFZ-Diagnose der Zukunft

Neue Technologien bieten bei der Diagnose von Fehlern in Kraftfahrzeugen völlig neue Möglichkeiten und auch Herausforderungen. Die immer weiter individualisierbaren Fahrzeuge und die zunehmende Komplexität der mechatronischen und elektronischen Systeme der Fahrzeuge können konventionelle Diagnosesysteme und –abläufe an ihre Grenzen bringen. Hier bieten Technologien wie Big Data beziehungsweise Data Science und künstliche Intelligenz vielversprechende Möglichkeiten, um die Fahrzeugdiagnose zum Nutzen aller Beteiligten weiterzuentwickeln.

• Neue Wege in der Mensch-Maschine-Interaktion

Auch die eng verzahnte Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine entwickelt einen wachsenden Einfluss auf den Werkstattalltag. Eine Werkstatt ist ohne digitale Tester oder Werkstattinformationssysteme nicht mehr vorstellbar. Die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ist vorrangig vom Informationsfluss geprägt. Um diesen zu verbessern, ist es denkbar Augmented Reality oder andere innovative Technologien in den Werkstattprozessen einzusetzen.

Das Center for Automated Driving and Service Technology (CAST) ist mit modernen Werkzeugen, Test- und Diagnosegeräten, die für die Durchführung der Laborübungen, Projekte und Fahrzeuguntersuchungen notwendig sind, ausgestattet. Die Ausstattung wird fortlaufend erweitert:

• Moderne Fahrzeuge unterschiedlicher Klassen:  mit verschiedenen Antriebstechnologien auf einem Spektrum von Hyundai i10 (1.1l Ottomotor) bis BMW 740Le (Plug-in-Hybrid)
• Diagnosesysteme:  Mercedes-Benz XENTRY Diagnostics, Audi (ODIS), BMW (ISPI Next), BMW AOS, BOSCH (ESI tronic 2.0), Hyundai (G-Scan)
• Software- und Informationssysteme aus verschiedenen Bereichen des automobilen Aftersales: WERBAS, ERWIN-Portal (Audi), BMW Aftersales Information Research (AIR), Mercedes-Benz Werkstatt-Informations-System (WIS)
• Infrastruktureinrichtungen: 4-Säulen-Hebebühne (AQUA-Lift), Radgreifer (4 x 7,5t für LKW), Abgasabsauganlage mit Saugschlitzkanal, Bremsenprüfstand, EVSE (22kW-Ladepunkt Typ 2 nach IEC62196 für Plug-in-Hybride und batterieelektrische Fahrzeuge), Virtual Reality-Arbeitsplatz (HTC VIVE pro wireless nebst PC-Hard- & Software, auch als Augmented Reality nutzbar)
• Werkzeuge und Testgeräte für Inspektion, Wartung und Instandsetzung: Batterie-Ladegeräte, Einrichtung zur Fahrwerksvermessung und -einstellung, Scheinwerfereinstellgerät, Abgastester, Autoglas-Reparatur-Set, Werkzeuge und persönliche Schutzausrüstung für Arbeiten an Hochvoltfahrzeugen, Karosserierichtbank und vieles andere
• Das Arbeitsgebiet Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und Automatisiertes Fahren (AD) verfügt über:
  • einen 16 Ebenen Laserscanner (Lidar), der einen 360° Scan ermöglicht
  • Verschiedene Kamerasysteme (mono und stereo) sowie die entsprechenden Möglichkeiten zur Bildverarbeitung
  • eine leistungsstarke Workstation u. A. geeignet zum maschinellen Lernen (vortrainierte neuronale Netze: YOLO, etc.)
  • Zugang zu verschiedenen Fahrzeugen und Rechnerplattformen (NVIDIA Jetson Xavier, ...) für eine Erprobung im Feld

Gleichzeitig bietet das CAST auch externen Bildungseinrichtungen, Institutionen und der Industrie diverse Möglichkeiten zur Nutzung an. Veranstaltungen mit Eventcharakter, Seminare, Kongresse, Besprechungen, Fahrzeuguntersuchungen, Car Clinics und vieles Andere mehr: ein breitgefächertes Angebot steht zur Verfügung.

Laborleitung und stellvertretende Laborleitung

Prof. Dr. Norbert Schreier (Laborleitung)

Prof. Dr.-Ing. Frank Niewels (stellvertretende Laborleitung)

Laborpersonal

M. Sc. Aljoscha Einspiegel

B. Sc. Ludwig Seibt