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MCD Elektronik – Wegbegleiter ins Neuland der Elektromobilität

| Autor/ Redakteur: Joachim Tatje / Benjamin Kirchbeck

Mit zunehmender Komplexität der Fahrzeugkomponenten wachsen auch die Anforderungen an die Testtiefe. Ein Hidden Champion im Bereich komplexer, mechatronischer und vollautomatisierter Prüf- und Testsysteme ist die MCD Elektronik GmbH.

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Sicherheit für den Bediener und das Fahrzeug stehen bei den Tests von Ladesäulen ganz oben.
Sicherheit für den Bediener und das Fahrzeug stehen bei den Tests von Ladesäulen ganz oben.
( Bild: gemeinfrei / CC0 )

Ging es bislang um die „Klassiker“ wie Motoren- und Getriebebau, rücken jetzt völlig andere Komponenten, wie Elektromotoren, Spannungsumsetzer und Batterien, in den Fokus. Die gegenwärtigen Veränderungen in der Automobilindustrie zeigen dabei die Merkmale eines Erdbebens. Aus einem jahrzehntelang gut planbaren ist quasi über Nacht ein disruptiver Markt geworden.

Fachleute gefragt

Hier schlägt die Stunde der externen Anbieter, meist mittelständischer, hochspezialisierter Betriebe. Wohl oder übel muss die Automobilindustrie große Anteile an der Wertschöpfung auf ihre zahlreichen Zulieferer verlagern. Denn hier wird sehr viel Innovationsarbeit geleistet. Schaeffler beispielsweise, ein klassischer Zulieferer, positioniert sich mittlerweile über die Formel-E als Pionier des Elektroantriebs. Doch ist bei der Vergabe von Entwicklungsaufträgen nach außen Vorsicht geboten. Die besten Chancen haben Zulieferer, die über den richtigen Mix von Eigenschaften, wie Kompetenz, Verlässlichkeit, Kreativität, Flexibilität und Effizienz, verfügen.

Der Prüftechnikspezialist MCD Elektronik im württembergischen Birkenfeld erfüllt die genannten Kriterien. 90 % des Umsatzes macht MCD mit Testsystemen für die Automobilindustrie in der ganzen Welt. 1983 gegründet, beschäftigt MCD heute 80 Mitarbeiter. Das inhabergeführte Unternehmen ist in Deutschland, Ungarn und China aktiv und liefert weltweit in über 50 Länder. Typische Attribute eines „Hidden Champions“.

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One-stop shopping bei MCD

MCD baut schlüsselfertige Testsysteme. Die Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber beginnt mit der Erstellung von Pflichtenheft und FMEA / Risikoanalysen. Dreht es sich nicht gerade um den ersten Auftrag für MCD, werden die Ingenieure aus Birkenfeld oft schon früher eingeladen. Das Ziel ist, gemeinsam ein prüffreundliches Design zu entwickeln. Es folgt die Planung und Konstruktion des kompletten Systems.

Doch auch MCD macht nicht alles selbst, sondern pflegt für bestimmte Aufgaben, wie die Mechanik, enge Partnerschaften mit eigenen Zulieferern. Schließlich geht es auch darum, die engen Termine in diesem Business einzuhalten. Einen großen Stellenwert hat die Entwicklung der Testsystemsoftware. MCD verfügt aus zahllosen Projekten über einen umfangreichen Bestand an erprobten Software-Tools. Selbstverständlich kümmert sich das Unternehmen auch um die Inbetriebnahme und die Schulung des Personals vor Ort. Und nach der Abnahme sorgt der MCD-Support für den reibungslosen Betrieb der Systeme.

Fragt man den Geschäftsführer Bruno Hörter nach den wesentlichen Veränderungen des letzten Jahrzehnts, kommt er ohne Umschweife auf folgende Punkte: „Die Testtiefe und die Variantenvielfalt nehmen zu. Die Dynamik der Entwicklungen ist atemberaubend, oft werden wir während der Implementierung mit Änderungswünschen konfrontiert. Hinzu kommt, dass die Auftraggeber oft selber noch nicht wissen, wohin die Reise für ein bestimmtes Produkt in der Zukunft gehen wird. Hier wird erwartet, dass wir als Zulieferer zukunftsgerecht mitdenken und entsprechende Vorschläge machen“.

Entwickeln unter Hochdruck

Eine gut eingespielte langjährige Partnerschaft verbindet MCD mit dem bayerischen Zuliefer-Konzern Webasto. Als Spezialist für das Thermomanagement im Fahrzeug diversifiziert Webasto ebenfalls in Richtung Elektromobilität und bietet Hochvoltheizer für elektrisch betriebene Fahrzeuge an. Die elektrischen Heizgeräte wandeln mit einer Schichtheiz-Technologie Strom nahezu verlustfrei in Wärme um. Webasto bietet passend dazu auch Hochvolt-Batteriesysteme an.

Eine andere Facette der Elektromobilität betrifft die Ladeeinheiten. Ein lohnender Markt, denn auf der Deutschlandkarte der Ladeinfrastruktur gibt es noch viele „weiße Flecken“. Kein Wunder, dass etliche Anbieter auf diesen Markt mit neuen Produkten drängen. So auch Webasto, das Unternehmen hat eine Linie von Ladestationen in den Leistungsklassen von 3,6 bis 22 kW entwickelt. Diese ermöglichen ein bis zu sechsmal schnelleres Laden der Fahrzeuge als normale Netzanschlüsse im Haushalt.

MCD erhielt den Auftrag, einen End-of-Line Test für die verschiedenen Ladeeinheiten zu konzipieren. Man kannte sich bereits aus früheren erfolgreichen Projekten. Vermutlich deshalb war sich Webasto sicher, das Ganze innerhalb von 16 Wochen realisiert zu bekommen und bekam Recht! Termine hält man bei MCD grundsätzlich ein, auch wenn die 16 Wochen für die Realisierung bis zur Inbetriebnahme des ersten Systems sehr „sportlich“ waren.

Für den Test der Ladestation entschieden sich die MCD-Profis für eine Zweiteilung: Vorab ein Funktionstest der Platine und dann ein End-of-Line Test des komplett montierten Geräts. Für den Funktionstest wird die noch nicht verbaute Elektronikplatine über ein Nadelbett kontaktiert. Über diesen Weg bekommt der Prozessor auch die dem Gerätetyp entsprechende Firmware aufgespielt und es werden wesentliche Funktionen geprüft. Aus Sicherheitsgründen – es geht ja auch um Netzspannung von 230 V - wird ein HV-Adapter der höchsten Sicherheitsklasse der Firma ATX verwendet. Projektleiter Reinhold Szegedi: „Der Adapter ist als Wechselsatz-Lösung angelegt, so erleichtern wir das Prüfen zukünftiger Versionen.“

Die zweite Station befindet sich nahe der Montagelinie, hier erfolgt der EOL Test. Die Ladestation ist dort bereits fertig montiert und wird final geprüft. Ziel des Tests ist es sicherzustellen, dass nach der Montage, dem HV- und PE-Test das Gerät einwandfrei funktioniert und die gesetzlichen Sicherheitsvorschriften erfüllt. Hierzu werden alle elektrischen Anschlüsse automatisch kontaktiert und deren Funktion getestet (Netz-, Ladekabel, Schnittstellen). Auch die Bedienelemente wie LED-Bar, Touch–Taste und der Buzzer (über Mikrofon und AudioAnalyzer) werden vollautomatisch getestet. Durch Tausch der Werkstück-Aufnahme kann der Tester auf neue, heute noch in Entwicklung befindliche, Ladestationen umgestellt werden. Szegedi: „Unser Ziel sind sehr kurze Umrüstzeiten. So unterstützen wir flexible Fertigungsverfahren und es lohnt sich, auch kleine Stückzahlen zu produzieren.“

Es hat sich bei MCD bewährt, für die Bearbeitung solcher Projekte kleine, schlagkräftige Projektteams mit einem Projektleiter, einem Stellvertreter und selten mehr als drei bis vier Mitarbeitern zu bilden. Oft, wie auch in diesem Projekt, waren zeitweise Mitarbeiter des Auftraggebers mit von der Partie. Durch die Erfahrung von MCD kam eine sofort Struktur in das Projekt. Eine für Webasto wichtige Randbedingung war die Möglichkeit, rasch auf unterschiedliche Typen und Optionen in der Zukunft umstellen zu können.

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