Nachdem das Ende des Mittagsschlafs unserer Großen heute jäh meinen Beitrag zum Thema HL und Automobilindustrie unterbrochen hatte, möchte ich das Thema noch einmal aufnehmen.
Voran sind das natürlich nur meine persönlichen Erfahrungen die ich während meiner Zeit in der HL-Industrie, als auch jetzt in der Automobilindustrie gemacht habe. Da jede Firma etwas anders tickt, sind die Einblicke logischerweise auch unvollständig. Aber ich versuche strukturiert zu bleiben und wenn nicht nehm ich Empfehlungen für gute Kommunikationsseminare an 
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Zum Thema Angebot / Nachfrage HL
Grundsätzlich gab es in den letzten Jahren einen kontinuierlichen Zuwachs am gesamthaften Bedarf von Halbleitern von ca. 10% pro Jahr. Eine Ausnahme war dann 2020, wo besonders in der Automobilindustrie im großen Stil zuerst Bestellungen der OEMs gegenüber den 1st Tier (und teilweise direkt gegenüber den HL-Herstellern) storniert haben und diese dann die Stornierungen in der Lieferkette weitergegeben haben.
Die HL-Hersteller haben dann teilweise Ihre Kapazitäten anderweitig genutzt, da gleichzeitig der Bedarf an Vernetzungstechnologie und Consumer Elektronik stieg.
Durch den sprunghaften Anstieg an Bedarfen ab Ende 2020 / Beginn 2021, in Kombination mit extrem langen Produktionszeiten für HL mit auch gern mal 6 Monaten, bildete sich die Lücke in der Verfügbarkeit. Dazu wurde von Seiten einiger Lieferanten nicht so bestellt wie es hätte sein müssen, da durch die übergreifende Coronasituation und die schon reduzierten Barmittel, das Risiko neuerlicher Shutdowns und Stornierungen Seitens der OEMs nicht mehr ohne weiteres tragbar war.
Es gibt zusätzlich einen überlagerten Trend, der sich wahrscheinlich auf Grund der gestörten Lieferketten, nun deutlich schneller zeigt, aber auch ohne die akuten Probleme in wenigen Jahren zum tragen gekommen wäre.
Grundsätzlich finden die Investitionen wie bereits einige Seiten vorher beschrieben vornehmlich in den neusten Strukturgrößen und Technologien statt. Das führt nun dazu, dass es zwar durchaus genug Kapazität in Strukturgrößen kleiner 14nm gibt, allerdings der Großteil der im Automotive Bereich benötigten HL in Strukturgrößen zw. 90 - 300nm gefertigt wird. Und da durch Elektrifizierung, Infotainment und Assistenzsysteme die Nachfrage steigt gibt es mittelfristig ein Kapazitätsproblem.
Speziell mit dem VW-Konzern kommt noch ein weiterer Faktor zu tragen. VW ist extrem unbeliebt bei seinen Lieferanten. Das hat zum einen etwas mit dem Auftreten zu tun, aber auch wie VW wirtschaftlich mit seinen Lieferanten umgeht. Es ist eine Hassliebe, VW sorgt für hohe Umsätze und Auslastung in der Produktion, agiert aber sehr häufig von "oben herab". Bei Verfehlungen des Lieferanten wird auch gern mal überfallartig beim Lieferanten aufgetreten ohne ein gewisses Augenmaß erkennen zu lassen.
Nun stellt sich natürlich die Frage, warum nicht einfach modernere Komponenten nutzten, die in kleineren Strukturgrößen gefertigt werden? Da ist zum einen das Thema Änderungsprozess für SG die bereits in Serie produziert werden (ich geh später noch darauf ein), Lock-In Effekte durch spezialisierte Technologie und zum anderen schlicht, dass die Notwendigkeit nicht besteht. Ein Analog-IC (Spannungswandler, Treiber, etc.) tut seine Aufgabe wunderbar in der Technologie die es aktuell gibt. Der Druck mehr Rechenleistung (und damit kleinere Strukturgrößen) bereitzustellen ist gering und damit gibt es einfach kaum ein Angebot an Automotive geeigneten HL in kleineren Strukturgrößen.
Der Lock-In Effekt resultiert z.B. daher, dass viele Rechenaufgaben auf Grund ihrer Sicherheitsanforderungen (ASIL, FIT-Raten) mittels spezialisierter µC (z.B. Infineon Aurix) durchgeführt werden müssen. Ein Wechsel von einer Technologie zur anderen, zieht einen Rattenschwanz an weiteren Aufgaben nach sich. Eine Verbesserung ist aber damit nicht garantiert, da viele dieser µC auf Grund der Zuverlässigkeit in älteren Strukturgrößen 40 - 90nm gefertigt werden.
Hier noch ein sehr interessanter Artikel zu dem Thema: https://www.elektroniknet.de/h…bleiben-knapp.192869.html.
Zum Thema Zentralisierung / Nutzung möglichst wenig SG
Tesla, aber auch Nie oder XPeng sind Vorreiter bei der Umsetzung einer hoch zentralisierten Architektur. Es gibt einige Punkte die für die Umsetzung dieser Topologie sprechen (z.B. einfacherer Fahrzeugkabelbaum, 1 übergreifendes Betriebssystem für viele Anwendungen, Platzersparnis), aber natürlich holt man sich damit auch einige Nachteile ins Haus (z.B. 1 komplexes und übergreifendes Betriebssystem, was schlechter spezialisiert werden kann, Änderungen wirken immer auf komplexe SG mit langen Absicherungszeiten, mehr Ausschuss bei Produktion der SG).
Grundsätzlich ist aber über alle OEMs eine Zentralisierung zu erkennen. Wie weit das nun jeder treibt ist auch ein bisschen der Historie und Philosophie des Unternehmens geschuldet. Wenn man mal ein bisschen im Internet sucht, dann findet man verschiedene Topologie die in Zukunft eingesetzt werden (z.B. Stichwort Zonenkonzept Automotive).
Man will halt auch nicht unbedingt ein 2500€ Steuergerät damit beschäftigen die Fenster auf und zu zu machen 
. Dazu ist die Auswahl an µC die sowohl die Sicherheitsanforderungen als auch hohe Rechenleistung bieten sehr überschaubar.
Zum Thema Änderungsmanagement
Auf Grund der aktuellen Situation kommt es natürlich häufig vor, dass von den 50 HL für ein SG 49 verfügbar sind und eins nicht. Hier ist nicht nur der Einkauf der jeweiligen OEMs bzw. Lieferanten verantwortlich, warum einige OEMs besser durch die Krise kommen als andere. Ein wichtiger Punkt ist auch bereits in der Entwicklung auf einen Multi-Source Strategie zu setzten. Dann kann ich sehr einfach z.B. pinkompatible HL verschiedener Hersteller verwenden. Das bedarf dann nach einmaliger Erprobung auch kaum weiterer Änderungen.
Sollte dann doch mal eine Änderung im SG notwendig sein, dann sind hier auch die Philosophien der OEMs extrem unterschiedlich. Einige (z.B. Renault) tun sich sehr schwer damit nach Serienfreigabe eine Änderung umzusetzen.
Die Absicherungen für Änderungen mit den in vorherigen Posts erwähnten Zertifizierungen kann ich so nicht ganz nachvollziehen. Ja es gibt einige notwendige Zertifizierungen speziell zur Homologation des Fahrzeugs, allerdings müssen bei nachfolgenden Änderungen meist nicht mehr alle erneut nachgewiesen werden, bzw. beziehen sich auch auf Entwicklungsprozesse die sich durch die Änderung nicht zwangsläufig ändern.
Selbst das Redesign für einen neuen µC der selben Familie (und damit der Einsatz der bereits genutzten SW-Toolkette) lässt sich in ca. 12 Monaten bewerkstelligen. Das ist dann aber auch so ziemlich die komplexeste HL-Änderung die ich so kenne. Für viele Änderungen an Analog-ICs, Widerständen oder z.B. 8-Bit ASICs sind deutlich kürzere Zeiten möglich ohne für den Kunden ein funktionales oder Zuverlässigkeitsproblem zu erzeugen. Häufig muss für die Behörden die funktionale Neutralität der Änderung nachgewiesen werden. Speziell diese Tests lassen sich aber aus meiner Erfahrung bereits während der Entwicklung automatisieren.
Wurde jetzt doch etwas länger, aber hat sich ja der ein oder andere hier im Wartesaal (gibt ja noch nichts anders mit dem Auto zu tun ) die Zeit zu lesen genommen.
Ich hab mir vorgenommen den Verkäufer nicht anzurufen oder anzuschreiben, um zu schauen ob er sich mal von sich aus meldet. Jetzt nach zwei Monaten halt ich es aber fast nicht mehr aus nicht nachzufragen
Bei mir hängt die Kiste seit vier Monaten in der Einfahrt und wartet darauf, endlich Saft spenden zu dürfen