Präsentation auf der CES 2023: Cognizant Mobility unterstützt HOLON bei der Entwicklung eines serienreifen, autonomen Movers

Der vollständig elektrisch autonome Mover adressiert aktuelle gesellschaftliche Megatrends und treibt die Mobilität von morgen voran

HOLON stellt auf der Consumer Electronics Show (CES) 2023 in Las Vegas erstmals seinen vollständig elektrischen autonomen Mover vor. Cognizant Mobility unterstützt HOLON bei der Entwicklung des autonomen Movers – HOLON ist ein Unternehmen des Automobilzulieferers BENTELER mit Fokus auf der Entwicklung nachhaltiger, inklusiver, zuverlässiger und sicherer Mobilitätslösungen für den urbanen Raum weltweit. Das Fahrzeug adressiert die gesellschaftlichen Megatrends Urbanisierung, Klimawandel, Demografie sowie die damit einhergehenden Verkehrsprobleme in Städten. Dabei handelt es sich um den weltweit ersten autonome Mover nach Automobilstandards – führend in Sicherheit, Fahrkomfort und Produktionsqualität.

Cognizant Mobility begleitet HOLON über die gesamte Design- und Architekturentwicklung des Movers in den Bereichen Elektrik/Elektronik und Connected Car und bietet dabei alles, was für eine moderne, zukunftsorientierte E/E-Architektur benötigt wird, darunter etwa Funktionale Sicherheit (ISO 26262), Cyber Security, Diagnose, Konnektivität, Sicherheit der beabsichtigten Funktionalität (Safety Of The Intended Functionality / SOTIF) oder das Ethernet-Netzwerkdesign. Das selbstfahrende System (SAE Level 4) des Movers basiert auf dem intelligenten Zusammenspiel verschiedener Sensortechnologien wie dreidimensionales Laserscanning (Light Detection and Ranging / LiDAR) oder Radar- und Kamerasysteme – die Technologie dafür liefert das Unternehmen Mobileye, das Fahrzeugdesign wiederum stammt vom renommierten italienischen Designunternehmen Pininfarina. Auch für den Betrieb des Fahrzeugs setzt HOLON auf Partnerschaften: In den USA ist der Mobilitätsanbieter Beep an ersten Pilotprojekten beteiligt und steuert unter anderem Dienstleistungen für den Einsatz und die Betriebssysteme des Mobilitätsdienstes bei.

Einsatzgebiete für den Mover sind On-Demand-Dienste wie Ride-Pooling und Ride-Hailing, aber auch normale Liniendienste. Ein erstes Pilotprojekt ist bereits avisiert: in Deutschland mit der Hamburger Hochbahn, dem zweitgrößten Nahverkehrsunternehmen des Landes. Die Produktion des autonomen Movers beginnt voraussichtlich Ende 2025 in den USA. Die besonders flexible Plattformarchitektur ermöglicht es HOLON, auch weitere Varianten zeitnah auf den Markt zu bringen – sowohl für den Personentransport als auch für Frachtanwendungen.

Entwicklung „From scratch“

Die Rufe der Verbraucher und Endkunden nach einer innovativen, neuen Form der Mobilität werden immer lauter. Der Mangel an Legacy-Prozessen, Tools und Produkten gibt viel Freiheit für das Design, wird aber gleichzeitig zu einer der größten Herausforderungen in der Entwicklung.

Challenges: autonom & digital

Als elektrischer, autonomer Mover ist der Vernetzungsgrad des Fahrzeugs extrem hoch und auch die Komplexität der Architektur, die sämtliche Kommunikation abbilden muss, ist groß. Auch der Schritt vom hochautomatisierten Fahren (Level 3) zum vollautomatisierten Fahren (Level 4) – hier steuert das Fahrzeug komplette Fahrten überwiegend selbstständig – ist enorm. Beim Fahren auf Level 4 ist das Fahrzeug in der Lage, ohne menschliche Kontrolle vollautomatisiert zu fahren. Eine Person im Fahrzeug, oder eine externe technische Aufsicht wird bei Beendigung des autonomen Modus zur Kontrollübernahme aufgefordert – die Architektur des Fahrzeugs muss folglich alle erforderlichen Use-Cases eines autonomen Fahrzeugs des Levels 4 abdecken.

Unsere Antwort: das Cognizant Mobility Architektur Design Framework

Den Spezialisten von Cognizant Mobility ist es gelungen, eine durchgehende Elektrik/Elektronik- Architektur aufzubauen, beginnend bei den Customer-Features und -Requirements über die logische Funktionsarchitektur bis hin zur physischen Architektur. Ein Schlüssel für den Erfolg und die rasche Realisierbarkeit der gewünschten Fahrzeugeigenschaften liegt in der Weiterentwicklung und Anwendung des Cognizant Mobility Architektur Design Frameworks. Ähnlich einem Baukasten, generiert dies für den Kunden schnelle Ergebnisse im Entwicklungsprozess und stellt die Wiederverwendbarkeit der entwickelten Funktionen sicher. Best Practices sowie das von Cognizant Mobility mitgebrachte Mindset ermöglichten darüber hinaus, dass in so kurzer Zeit eine serienreife Fahrzeug Elektrik/Elektronik-Architektur überhaupt erst geschaffen werden konnte.

Die Wiederverwendung bestimmter Assets, die in früheren Fahrzeugprogrammen generiert und verfeinert wurden, ist ein wichtiger Baustein im Gesamtprojekt, darunter etwa Customer-Features, Architekturmodellierungsrichtlinien und -modelle, Anforderungen, Big Pictures, Workflows, generische Zeitpläne oder Vorlagen für das Entwicklungs-Tool Vector PreeVision. Die Wiederverwendung von Assets/Artefakten trägt zur Beschleunigung des Designprozesses bei. Kunden müssen dank dieser Assets und Erfahrungen aus früheren Fahrzeugprogrammen nicht bei null anfangen. Beispielsweise bietet die Generic-Customer-Feature List den Vorteil, dass Feature-Inhalte für das autonome Fahrzeug in Rekordzeit konsolidiert und strukturiert werden können.

Besonders die Traceability ist ein weiteres entscheidendes Feature und beantwortet folgende Fragen im Entwicklungsprozess: Sind alle Kunden-Features im Tool realisiert? Sind alle Anforderungen auf Funktionen oder Komponenten abgebildet? Wurden alle unsere Funktionen auf Komponenten gemappt? Traceability bietet dem Fahrzeughersteller darüber hinaus einen hohen monetären Mehrwert, denn sie vermeidet Probleme bei der späteren Systemintegration, reduziert den Aufwand und verkürzt damit auch die Entwicklungsdauer.

Cyber Security by Design ist heute eine noch zu wenig beachtete, aber immer wichtiger werdende Disziplin für alle Fahrzeugprojekte. Beim autonomen Mover von HOLON wurde daher bereits bei Projektstart und der Entwicklung der Systemarchitektur auf ein leistungsfähiges Cyber Security-Konzept Wert gelegt. Die Best Practices von Cognizant Mobility schlossen dabei die in den aktuellen Normen UNECE R155 und ISO21434 geforderten Sicherheitsstandards und Over-the-Air Update-Fähigkeit bis ans Lebensende des Fahrzeugs mit ein.

Lessons Learned und Best Practices werden ebenfalls dokumentiert und in jedem neuen Projekt integriert, so dass der Kunde und das Team der Cognizant Mobility potenzielle Probleme vermeiden und das nächste Projekt effektiv vorantreiben können.

Cognizant Mobility als Partner

Cognizant Mobility verfügt über Expertise in allen notwendigen Disziplinen, die für die Gesamtfahrzeugentwicklung auf höchstem Niveau notwendig sind: ein agiles Mindset, Benchmarking, E/E-Architekturentwicklung und Systemintegration bis hin zu Test und Lieferantenmanagement. Mit dem Einsatz des Architektur Design Frameworks, sowie der Best Practices und Erfahrungen von Cognizant Mobility war HOLON in der Lage, die Machbarkeits- und Konzeptphase abzuschließen, ein technisches Fahrzeugkonzept auf der Grundlage der geplanten Customer-Features und -Requirements zu entwerfen und eine effektive Kommunikation mit potenziellen Tier-1-Lieferanten, Kunden und Partnern aufzubauen. 

“We knew from the very first workshop that Cognizant Mobility is the right partner for us. You bring exactly the technical knowhow and experience we need. But the key for our successful collaboration is the spirit, mindset, proactivity, flexibility, foresight, and motivation, we had never seen this with other partners before”, HOLON Project Management