Engineering Software für Schienenfahrzeuge im Wandel

Die Entwicklung moderner Schienenfahrzeuge gehört längst zu den komplexesten Aufgaben im industriellen Engineering. Züge bestehen heute aus hochintegrierten Systemen, bei denen elektrische Architektur, Steuerungstechnik, Energieversorgung und Fahrzeugkonfiguration eng miteinander verknüpft sind.

Gleichzeitig steigen Zeitdruck, Variantenvielfalt und Dokumentationsanforderungen kontinuierlich. Auf der InnoTrans zeigt Aucotec deshalb Softwarelösungen, die genau an diesen Punkten ansetzen. Das Unternehmen entwickelt seit mehr als 30 Jahren Engineering-Software und arbeitet mit zahlreichen Herstellern aus dem Bereich Rolling Stock sowie mit Betreibern von Bahn- und Verkehrssystemen zusammen. Im Mittelpunkt des Messeauftritts steht dabei weniger eine einzelne Funktion als vielmehr die Frage, wie sich Entwicklungsprozesse für Schienenfahrzeuge effizienter organisieren lassen. Gerade im Bahnbereich entstehen häufig Projekte mit sehr ähnlichen technischen Grundlagen, die dennoch unterschiedlich konfiguriert werden müssen. Unterschiedliche Zuglängen, Waggonanzahlen oder Antriebssysteme sorgen dafür, dass Variantenmanagement zunehmend zu einem zentralen Thema wird.

Aucotec überträgt Baukastenprinzipien in den Bahnsektor

Ein Schwerpunkt des Messeauftritts ist ein neuer Konfigurationsansatz für Schienenfahrzeuge. Während viele Hersteller bisher bestehende Projekte kopieren und anschließend anpassen, verfolgt Aucotec einen modulareren Ansatz. Statt vollständiger Vorlagen arbeitet das System mit einzelnen Funktionsbausteinen und Optionen, die automatisiert zu neuen Varianten kombiniert werden können. Die Idee stammt ursprünglich aus der Automobilindustrie. Dort gehören Plattformstrategien und modulare Fahrzeugkonzepte seit Jahren zum Standard. Im Schienenverkehr verlief diese Entwicklung bislang deutlich langsamer, obwohl viele technische Grundfunktionen vergleichbar aufgebaut sind. Das gezeigte System basiert auf sogenannten Typicals – also standardisierten Grundschaltungen oder wiederkehrenden Funktionsmodulen. Diese lassen sich je nach Fahrzeugkonfiguration kombinieren und erweitern. Aus einer Grundfunktion entsteht dadurch automatisiert eine neue technische Variante. Im praktischen Beispiel wird eine Grundschaltung um einen zusätzlichen Motorabgang ergänzt. Die Software erzeugt daraus automatisch eine neue Konfiguration, ohne dass eine vollständig neue Vorlage erstellt werden muss. Gerade bei langen Zugplattformen mit unterschiedlichen Wagenanzahlen reduziert dieser Ansatz den Engineering-Aufwand erheblich. Funktionen bleiben grundsätzlich identisch, lediglich Schnittstellen oder Trennstellen verändern sich abhängig von der jeweiligen Fahrzeugkonfiguration.

Variantenmanagement reduziert den Aufwand im Engineering

Nach Angaben des Unternehmens lassen sich durch diesen Ansatz die benötigten Vorlagen um bis zu 70 bis 80 Prozent reduzieren. Das betrifft nicht nur die Erstellung neuer Projekte, sondern vor allem die Pflege bestehender Engineering-Daten. Bisher mussten viele Hersteller für nahezu jede Fahrzeugvariante eigene Vorlagen verwalten. Änderungen oder Korrekturen mussten dadurch oft mehrfach nachgeführt werden. Mit einem modularen Datenmodell reduziert sich dieser Aufwand deutlich. Wichtige Vorteile des Konfigurationskonzepts:

• modulare Kombination technischer Funktionen
• deutlich weniger Vorlagen im Engineering
• automatisierte Generierung neuer Varianten
• Übertragung von Baukastenprinzipien aus der Automobilindustrie
• gleichzeitiges Arbeiten mehrerer Teams am selben Projekt

Schienenfahrzeuge werden technisch immer komplexer

Der steigende Bedarf an Engineering-Software hängt unmittelbar mit der wachsenden technischen Komplexität moderner Fahrzeuge zusammen. Neben klassischen elektrischen Systemen kommen zunehmend digitale Steuerungstechnologien, Hybridantriebe und vernetzte Diagnosesysteme hinzu. Aucotec verweist in diesem Zusammenhang auf Projekte im Bereich alternativer Antriebstechnologien. Dazu gehört unter anderem das Innovationsprojekt „ECO-Train“ der Deutschen Bahn. Dort wird ein Fahrzeug von konventioneller Dieseltechnik auf Hybridtechnologie umgerüstet. Solche Umbauten erzeugen erhebliche Anforderungen an Planung, Dokumentation und technische Konsistenz. Engineering-Plattformen übernehmen dabei zunehmend eine zentrale Rolle. Sie verbinden Konzeptentwicklung, Detailengineering und Fertigungsinformationen innerhalb eines gemeinsamen Datenmodells. Dadurch können unterschiedliche Teams parallel am selben Projekt arbeiten. Gerade bei internationalen Herstellern wird diese Fähigkeit immer wichtiger. Entwicklungsabteilungen arbeiten häufig standortübergreifend, gleichzeitig müssen Änderungen sofort nachvollziehbar dokumentiert werden.

Hersteller und Betreiber treiben die Digitalisierung voran

Zu den Kunden des Unternehmens gehören große Rolling-Stock-Hersteller ebenso wie Betreiber von Verkehrssystemen. Genannt werden unter anderem Stadler, Bombardier, Solaris und Škoda. Dabei zeigt sich, dass nicht nur Fahrzeughersteller, sondern zunehmend auch Betreiber selbst in digitale Engineering- und Dokumentationsprozesse investieren. Vor allem bei bestehenden Fahrzeugflotten wächst der Druck zur Modernisierung. Umbauten, Nachrüstungen oder neue Antriebskonzepte lassen sich ohne konsistente Datenmodelle kaum noch effizient umsetzen. Auffällig ist dabei, dass viele Herausforderungen weniger technischer Natur sind als organisatorischer. Im Gespräch auf der Messe beschreibt Aucotec diesen Punkt als „Umparken im Kopf“. Gemeint ist die Bereitschaft von Unternehmen, etablierte Arbeitsweisen grundlegend zu verändern. Gerade in traditionellen Industriebereichen existieren oft Prozesse, die über Jahrzehnte gewachsen sind. Der Wechsel auf stärker digitalisierte und datenbasierte Engineering-Methoden bedeutet deshalb nicht nur die Einführung neuer Software, sondern auch eine Veränderung bestehender Arbeitskulturen.

Digitalisierung verändert den Schienenfahrzeugbau nachhaltig

Die Präsentation auf der InnoTrans macht deutlich, wie stark sich der Bahnsektor derzeit verändert. Schienenfahrzeuge entwickeln sich zunehmend zu modularen, datengetriebenen Systemen, deren Komplexität ohne spezialisierte Engineering-Werkzeuge kaum noch beherrschbar wäre. Gleichzeitig zeigt sich eine Entwicklung, die bereits aus anderen Industrien bekannt ist: Standardisierung und Variantenvielfalt schließen sich nicht mehr gegenseitig aus. Statt vollständiger Einzelprojekte entstehen flexible Baukastensysteme, die sich an unterschiedliche Anforderungen anpassen lassen. Für Hersteller bedeutet das kürzere Entwicklungszeiten und geringeren Pflegeaufwand. Betreiber profitieren von konsistenteren Daten und besser planbaren Modernisierungsprojekten. Genau an dieser Schnittstelle positioniert sich Aucotec mit seinen Lösungen für den Schienenverkehr.