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Digitalisierung ermöglicht Entwicklungsmethoden einer völlig neuen Dimension

Der digitale Wandel verändert die Automobil­branche in hohem Tempo: Künstliche Intelligenz (KI), Machine Learning und Big Data halten Einzug in die Unternehmen. Im Interview erläutert Chief Digital Officer Matthias Schultalbers, welches Potenzial in den Technologien steckt und was Kunden schon heute von IAV erwarten dürfen.

Sie sind Chief Digital Officer bei IAV – wie sah Ihr Weg bis dahin aus?
Mein Interesse an der Automatisierung besteht schon lange, nicht zuletzt, da ich Automatisierungs- und Regelungstechnik studiert habe. Seit rund sechs Jahren beschäftige ich mich intensiv mit der Digitalisierung. Mit IAV will ich beim digitalen Wandel vorangehen und neueste Forschungsergebnisse in die Serienentwicklung bringen. Um die Grundlagen dafür zu schaffen, habe ich bei IAV das Research Center gegründet. Anfang 2018 entstand in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) ein gemeinsames Forschungslab in Kaiserslautern. Ein Jahr später wurde mir die Verantwortung für unser Digital Lab übertragen. Vor rund einem Jahr dann bin ich zum CDO berufen worden.

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«IAV soll sich künftig noch mehr als Tech-Provider profilieren. Kunden sollen sich mit allen Fragen der Digitalisierung und des Einsatzes neuer Technologien an uns wenden.»

Matthias Schultalbers — Chief Digital Officer bei IAV

Was geschieht im Digital Lab bei IAV?
Im Digital Lab kümmern wir uns um den Know-how-Transfer. Wir sind Knoten und Netzwerk für Schlüsseltechnologien der Digitalisierung und neue Arbeitsweisen. Das Digital Lab arbeitet für ganz IAV und treibt die Digitalisierung des Unternehmens voran. Unser Ziel ist es, Kenntnisse aus den unterschiedlichen Disziplinen – von autonomen Systemen bis zum Einsatz neuster KI-Technologien – mit Know-how aus den unterschiedlichen Bereichen zu verknüpfen. Hier trifft also Domäne auf Technologie. Vorangetrieben wird diese Mission durch unseren Innovationsprozess, der alle Kolleginnen und Kollegen von IAV involviert und bereichsübergreifende Vernetzung ermöglicht. Durch Innovationskampagnen und anschließende Pitch-Sessions können Kolleginnen und Kollegen eigene Ideen einreichen und umsetzen. Eine Jury aus den technischen Bereichen entscheidet dabei, an welchen Themen weitergearbeitet wird. In Probesprints entwickeln unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter dann in sehr kurzer Zeit Minimum Viable Products (MVP) und einfache Demonstratoren. So entstehen Produkte und Dienstleistungen, die wir mit unseren Kunden weiterentwickeln, und Strategien, die unsere Prozesse immer weiter verbessern. Das neu erworbene Wissen aus dem Digital Lab nehmen die Kolleginnen und Kollegen anschließend in ihre Fachbereiche mit – ein steter Kreislauf des Know-how-Transfers.

Daneben ist ein wichtiger Bestandteil der Austausch mit unserem Forschungsnetzwerk, etwa mit dem Forschungslab, das wir zusammen mit dem DFKI betreiben,­ und dem Cyber Valley in Süddeutschland, bei dem wir Gründungsmitglied sind. Es ist eine unserer Kernkompetenzen, neue Lösungen zuverlässig zur Serienreife zu entwickeln. Mit der Brücke zur Grundlagenforschung sorgen wir dafür, dass neue Technologien und Methoden schnell und effizient von der Forschung, der Entwicklung und ersten Prototypen ihren Weg in Serienfahrzeuge finden.

In welchen Technologien der Digitalisierung sehen Sie das größte Potenzial für die Automobilbranche?
Im Automobilbereich werden extrem viele Daten generiert. Da steckt viel Potenzial, doch die systematische Auswertung dieser Daten ist eine große Herausforderung. Wir müssen uns auf eine smarte Informationserhebung konzentrieren. Dabei müssen wir den maximalen Informationsgehalt aus den vorhandenen Daten generieren, sodass wir dauerhaft redundante Messungen reduzieren können.

Ein großer Hebel steckt für mich auch in der Virtualisierung: So eröffnet etwa der Digital Twin ungeahnte Möglichkeiten zur besseren Absicherung der Systeme im Vergleich zum Versuch. Aus dem Bereich Predictive Health Monitoring haben sich Verfahren zur Anomalieerkennung in Messreihen aus unterschiedlichen Steuergeräten etabliert. Dadurch können wir frühzeitig auf Fehler reagieren. Auf der einen Seite können wir eine Minimierung der Zeit zur Fehlerbeseitigung erreichen und auf der anderen Seite auf Basis der quantitativen Schätzung des Fehlers eine Rekonfiguration des Systems durchführen. So bleibt das Systemverhalten trotz eines Fehlers im Optimum. Viele Chancen sehe ich auch im Einsatz von Reinforcement Learning, wodurch sich Modelle entwickeln lassen, die innerhalb eines Zielsystems selbstständig eine optimale Lösung für die jeweilige Aufgabe finden. Sogar die Systemreaktion fließt in die Optimierung ein und das Modell passt sich selbst solange an, bis es das Wunschverhalten erreicht.

Zudem helfen Technologien wie Safety Supervisor, Neuronale Netze in Steuergeräten abzusichern. Nur wer auch die Schwächen der KI kennt und beherrscht, kann die Potenziale heben.

Wir setzen uns täglich mit immer komplexeren Systemen, gestiegenen Qualitätsanforderungen, erhöhtem Dokumentationsaufwand und kürzeren Entwicklungszeiten auseinander. Die Digitalisierung hilft allen in der Branche, diesen Herausforderungen effektiv zu begegnen und sie zu meistern.

«In einer digitalen und vernetzten Welt brauchen wir universelle, systemübergreifende Lösungen – Lösungen, die keine Branchengrenzen kennen. Und das bieten wir unseren Kunden schon heute.»

Matthias Schultalbers — Chief Digital Officer bei IAV


Wie digital ist IAV bereits aufgestellt?

Wir sind schon weit gekommen, aber für uns geht es immer darum, neue oder noch bessere Lösungen zu finden. Als führender Entwicklungspartner dürfen wir keinen Stillstand akzeptieren und haben deshalb in der Vergangenheit erfolgreich an den Kerntechnologien gearbeitet. So sind wir etwa im Bereich Predictive Maintenance, bei der Absicherung neuronaler Netze (Safety Supervisor) und in der Steuerung und Regelung mit KI (Reinforcement Learning) hervorragend aufgestellt. Die Aufgabe ist nun, die Technologien bei IAV flächendeckend von der Verwaltung bis zum Engineering einzusetzen. Dafür müssen wir unser Mindset erweitern, das Wissensmanagement ausbauen und Werkzeuge schaffen, die alle Mitarbeitenden nutzen können – und nicht nur einzelne Spezialisten. Davon werden auch unsere Kunden enorm profitieren.

Wohin wollen Sie das Unternehmen in den kommenden Jahren bewegen?
Mir ist wichtig, dass IAV insgesamt digitalisiert wird – von der Technik (das heißt unseren Bereichen, die direkt für unsere Kunden tätig sind) über die IT bis hin zur Administration. Zudem arbeiten wir daran, unser Portfolio um neue Geschäftsmodelle zu erweitern: IAV soll sich künftig noch mehr auch als Tech-Provider profilieren, ohne unsere Stellung bei der Umsetzungskompetenz einzubüßen. Wir wollen weiterhin die neuesten Entwicklungen aus der Forschung in Serie bringen. Kunden sollen sich aber mit allen Fragen der Digitalisierung und des Einsatzes neuer Technologien an uns wenden. Dafür wollen wir einen breiten Baukasten anbieten, aus dem wir individuell zugeschnittene technische Lösungen für jede Problemstellung und jede Domäne entwickeln.

Mit welchem Gefühl blicken Sie in die Zukunft?
Mit einem hohen Maß an Optimismus! Wir können in allen Bereichen auf exzellente Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter vertrauen. Sie haben das Know-how, um die Digitalisierung weiter voranzutreiben. Gleichzeitig haben wir beste Entwicklungsmethoden und Kunden, die uns ihre anspruchsvollsten und erfolgskritischsten Themen und Projekte anvertrauen. Eine bessere Basis kann es für uns als Entwicklungspartner gar nicht geben. Und dieses Vertrauen sorgt dafür, dass unsere Expertise auch mehr und mehr über die Automobilbranche hinaus geschätzt und nachgefragt wird. Und auch das ist kein Selbstzweck, denn in einer digitalen und vernetzten Welt brauchen wir universelle, systemübergreifende Lösungen – Lösungen, die keine Branchengrenzen kennen. Und das bieten wir unseren Kunden schon heute.

Der Artikel erschien in der automotion 03/2020, dem Automotive Engineering-Fachmagazin von IAV. Hier können Sie die automotion kostenfrei bestellen.

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