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Das Base Board RDK4 enthält bereits viele Komponenten für die Entwicklung von Motorsteuergeräten. (Bild: Rutronik)

Die Mobilitätsindustrie befindet sich im Umbruch. Wo die Reise konkret hingeht, daran scheiden sich noch die Geister. Zusätzlich zu marktübergreifenden Herausforderungen wie Fachkräftemangel, Lieferkettenproblemen und Kostensteigerungen muss die Automobilbranche eine völlig neue Aufgabe lösen: Den Menschen hinter dem Lenkrad in den Fokus nehmen und für die optimale User Experience (UX) sorgen.

Der Distributor Rutronik hat Rutronik System Solutions ins Leben gerufen, um mit eigenen Base und Adapter Boards, Firmware- und Hardware-Entwickler in der Vorentwicklungsphase zu unterstützen und damit Innovationen in der Automobilbranche voranzutreiben. So steht mit dem neuen RDK4 ein Entwicklerboard für kompakte Motorsteuergeräte zur Verfügung, mit dem sich neue Anwendungen möglichst schnell zur Markt- beziehungsweise Serienreife bringen lassen.

Zeitvorsprung für Entwickler

Um Kapazitäten für die Entwicklung und Umsetzung von Connected-Cars- und V2X-Anwendungen für intelligentes Fahren in einer Smart-City-Umgebung zu schaffen, empfiehlt Rutronik Fahrzeugbauern Base Boards wie das RDK4. Dieses erst kürzlich von Rutronik System Solutions entwickelte Board basiert auf dem Infineon-PSoC 4100S Max und ist damit aktuell das einzige Development Kit mit diesem Mikrocontroller. Extrem kompakt enthält es neben dem automotivezertifizierten Mikrocontroller auch einen System-Basis-Chip (SBC) und die wichtigsten Automotive-Schnittstellen CAN-FD und LIN. Auf nur einem Board sind damit viele Komponenten für die Entwicklung von Motorsteuergeräten verbaut, sodass sich ein Großteil aller Applikationen in diesem Bereich ausführlich testen und umsetzen lässt. Entscheidend dabei ist, dass Entwickler nahezu die gesamte Vorentwicklungsphase inklusive dem Bestellen und Zusammenfügen von Hardware überspringen können. Dadurch ergibt sich ein Zeitvorsprung, der das RDK4 gerade auch für Machbarkeitsanalysen empfiehlt.

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Mit dem RDK4 lassen sich die meisten Connected-Cars- und V2X-Anwendungen testen und entwickeln. (Bild: Rutronik)

Kosten senken und Freiräume schaffen

Die Entwicklungsdauer eines Boards ist von einigen Faktoren abhängig, was eine pauschalisierte Kosten-Nutzen-Analyse quasi unmöglich macht. Im konkreten Fall des RDK4 summiert Rutronik die Zeit folgendermaßen auf: Die Entwicklung des Hardware-Designs erforderte in etwa zwei Monate. Die abschließende Testphase hinsichtlich der Funktionalität aller integrierten Komponenten nahm noch einmal knapp einen Monat in Anspruch. Dazu addieren sich die Lieferzeiten der einzelnen Bauteile, die sich bei schwieriger Supply-Chain-Situation hinziehen können. Für die Fertigstellung des neuen Designs waren also rund drei Monate Arbeitszeit plus Lieferzeiten der Bauteile nötig. In einer beispielhaften Berechnung stehen hier allein Personalkosten von circa 20.000 Euro (basierend auf Angaben von Stepstone zum Durchschnittsgehalt eines Hardware-Entwicklers mittlerer Berufserfahrung) dem Anschaffungspreis von knapp 100 Euro gegenüber.

Bei Rutronik als Broadline-Distributor profitiert das Entwicklungsteam zudem von langjährigen Geschäftsbeziehungen mit Komponentenherstellern sowie der Erfahrung interdisziplinärer Teams. Fahrzeugbauer und First Tiers müssen dadurch keine Zeit in die Suche nach den geeigneten Bauteilen und in die Konzeption eigener Entwicklungsboards investieren. Das reduziert Personal- und Materialkosten und schafft Freiräume für andere Projekte.

Selektive Strommessung hilft Grenzwerte einhalten

Neben der Zeitersparnis bringt das RDK4 noch weitere Vorteile mit sich, allen voran die Möglichkeit der selektiven Strommessung. Das elektrifizierte, automatisierte Fahrzeug soll für ein angenehmes Fahrerlebnis sorgen: Fahrerprofile werden gespeichert und das Fahrzeug entsprechend individualisiert. Dabei benötigt jeder zusätzliche, elektrisch gesteuerte Komfort Energie, die zulasten der Fahrzeugbatterie geht. In jedem Pflichtenheft für Steuergeräte ist deshalb der maximale Mikroampere-Verbrauch klar festgelegt und das stellt Automobilhersteller vor Herausforderungen. Das RDK4 kann die Entscheidungsfindung einer Entwicklungsabteilung für oder gegen ein Bauteil aufgrund des Energieverbrauchs deutlich abkürzen. Denn dank der selektiven Strommessung mithilfe von Jumpern lässt sich der Stromverbrauch des Systems, des Teilsystems oder des Mikrocontrollers messen. So ist genau erkennbar, welche Komponente bei welchem Betriebsmodus wie viel Energie verbraucht, um so die Grenzwerte sicher einzuhalten.

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Zu den Komponenten auf dem Baseboard RDK4 gehören neben dem Infineon-Mikrocontroller PSoC 4100S Max auch ein System-Basis-Chip und die Automotive-Schnittstellen CAN-FD und LIN. (Bild: Rutronik)

Ohne die optimal funktionierende Software laufen indes die Bemühungen der Hardware-Entwickler oft ins Leere. Deshalb ist das RDK4 wie die anderen Base und Adapter Boards von Rutronik System Solutions unter anderem in die Entwicklungsumgebung ModusToolBox von Infineon integriert. Hier findet sich ein umfassendes Repertoire an Entwicklungswerkzeugen, Bibliotheken und eingebetteter Laufzeit-Assets für Mikrocontroller von Infineon sowie Entwicklungskits. Mit dem Base Board liefert Rutronik außerdem das Board Support Package, das die komplette Dokumentation inklusive PCB Design Files und BOM (bill of material) enthält.

Tradition versus Innovation

Die Markentreue auf dem Automotive-Markt war schon fast auf dem Weg Tradition zu werden – man kauft Audi, VW, Ford et cetera, weil man das schon immer so macht in der Familie und sich in dem Look & Feel der jeweiligen Marke auskennt und wohlfühlt. Doch auch dieser Markt ist nicht vor dem Generationenwechsel und den sich damit verändernden Anforderungen gefeit: Jüngere Kaufinteressenten sind flexibel in der Wahl der Marke, können sich leicht auf neue Features einstellen und achten eher auf andere Kaufparameter wie Anschaffungskosten, Effizienz, Nachhaltigkeit und umfangreichere User Experience. Das öffnet den Markt für neue Anbieter und fordert die gesetzten Marktführer heraus. Gerade im Bereich E-Mobility verstärken neue Marktbegleiter vor allem aus Asien den Innovationsdruck auf europäische Automotive-OEMs.

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(Bild: Rutronik)

Stephan Menze

Head of Global Innovation Management bei Rutronik Elektronische Bauelemente

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