Digitalization and sustainability in the automotive industry : the role of connected services : a qualitative case study at the example of the German original equipment manufacturer BMW

Considering the fundamental changes in the automobile industry, connected services are playing an increasingly essential role for OEMs, as they enable new business models and income streams plus offer the prospect of differentiation from the competition. Furthermore, they are critical for meeting the industry's ever­changing customer expectations and can make a significant contribution to ecologically sustainable transportation. As a result, it is critical to understand the present state of connected services. The aim of the research of this master thesis is therefore to evaluate to what extent connected services can positively influence ecologically sustainable mobility in the automotive industry. For this purpose, the following research questions are posed: How can connected services contribute to more sustainable mobility? And which services can have the most significant impact? A qualitative empirical study concentrating on the German OEM BMW was conducted to answer those research questions. Specifically, the study investigates existing literature about connected services, analyses their current environmental impact and proposes a future forecast. The evaluation of these results shows that connected services positively influence sustainability by contributing to emission reduced/energy­efficient mobility (due to improved driving behavior and efficient navigation) and by transparently visualizing the ecological footprint of individual mobility. In addition, the holistic ecological impact will grow in the future, since on the one hand connected services will be developed that will be focused on improved sustainability, and on the other hand, the overall usage of connected services will grow in the future, which increases their ecological impact.Considerando as mudanças na indústria automóvel, os serviços conectados desempenham um papel cada vez mais importante para os OEM, uma vez que permitem novos modelos de negócio e fluxos de rendimento, para além de oferecerem uma perspectiva de diferenciação em relação à concorrência. Além disso, são fundamentais para satisfazer as expectativas dos clientes numa indústria que está em constante mudança, contribuindo também de forma significativa para os transportes ecológicos. É importante compreender o estado atual dos serviços conectados. O objetivo desta investigação é, portanto, avaliar até que ponto os serviços conectados podem influenciar positivamente a mobilidade ecológica na indústria automóvel. Para este efeito, são analisadas as seguintes perguntas de investigação: Como podem os serviços conectados contribuir para uma mobilidade mais sustentável? Quais os serviços que podem ter um impacto mais significativo? De forma a responder a estas questões, foi realizado um estudo empírico qualitativo focado na empresa alemã BMW. No desenvolvimento deste estudo, foi analisada a literatura existente sobre serviços conectados, analisado o seu impacto ambiental atual, e por fim propõe­se uma previsão futura. Os resultados obtidos demonstram que os serviços conectados influenciam positivamente a sustentabilidade, contribuindo para uma mobilidade mais reduzida/eficiente em termos de emissões/energia (devido a uma melhor condução e navegação eficiente), bem como para uma pegada ecológica mais transparente. Além disso, o impacto ecológico global aumentará no futuro, uma vez que serão desenvolvidos serviços conectados que se concentrarão na melhoria da sustentabilidade e a sua utilização global aumentará no futuro

Über den Wolken ...: zur Umstrukturierung in der Luftfrachtbranche und deren räumliche Auswirkungen

Die aktuellen Veränderungstendenzen im traditionellen Luftfrachtmarkt lassen sich in drei Schwerpunktbereiche untergliedern. Erstens sind dies Veränderungen der Marktstrukturen der Airlines, Luftfrachtspediteure und sonstigen Dienstleistungsunternehmen (Transport, Bodendienste). Hier ist aufgrund der Liberalisierungsbestrebungen im Verkehrssektor und steigenden Kundenanforderungen eine fortschreitende Konzentration zu beobachten, die in allen Bereichen zu international tätigen Großunternehmen führt, bei gleichzeitig verstärktem Marktzugang kleiner Unternehmen in nationalen Märkten. Zweitens neue Bestrebungen der Unternehmen entlang der Dienstleistungskette. Airlines und Speditionen sind um eine Rationalisierung der Wertschöpfungskette bemüht, was neue, standardisierte Produkte und IT-technische Verbindungen betrifft, darüber hinaus aber auch unternehmensübergreifende Bestrebungen beinhaltet. Insbesondere große Luftverkehrsunternehmen versuchen durch eine enge Anbindung großer Speditionen einen direkten Kundenzugang zu erreichen. Drittens organisieren Airlines weltweit ihren Flugverkehr als Hub-System. Dies beinhaltet einen Bedeutungszuwachs der ausgewählten Hub-Flugplätze, mit entsprechendem Erweiterungsdruck, bei gleichzeitiger Zurückstufung anderer Flughäfen zu lediglich Regionalzulieferern mit einem hohen Anteil an per LKW beförderter Fracht, bei gleichzeitiger Unterauslastung der Flugkapazitäten.The current winds of change in the traditional air freight market can be divided into three main classifications. Firstly, there are the changes in the market structures of the airlines, air freight carriers and other services firms (transport, ground crew). In view of the attempts to liberalise the transport sector and also the rising customer demands, we can see a progressive concentration in this respect, which leads in all areas to major international companies with a simultaneous, increased market access by small companies on national markets. Secondly, we find new efforts by companies along the services chain. Airlines and freight carriers are making every effort to rationalise the value added chain with regard to new, standardised products and IT-related connections. In addition, they are also implementing changes throughout their entire corporate organisations. Large air transport firms in particular are trying to achieve direct customer access by entering into close bonds with freight carriers. Thirdly, airlines around the world organise their air traffic as a hub system. This lends added importance to the selected hub airport, and puts pressure on them to enlarge. At the same time, it downgrades the importance of other airports, making them simply regional suppliers with a large proportion of freight transported by lorry, while undercutting the possible flight capacities

Vorausschauende Restreichweitenberechnung in Elektrofahrzeugen - Senkung von Unsicherheiten und Reichweitenschwankungen durch rechtzeitige Berücksichtigung prädizierbarer Antriebs- und Nebenverbrauchseinflüsse

Die Einführung von Elektrofahrzeugen hat großen Einfluss auf die Senkung der $\text{CO}_2$-Flottendurchschnittswerte von Automobilherstellern. Um Elektrofahrzeuge wirtschaftlich für die breite Masse zugänglich zu machen, sind weitere Anstrengungen zur Senkung der Herstellungskosten und der Steigerung der Reichweite notwendig. Eine Möglichkeit zur Steigerung der im Alltag nutzbaren Reichweite liegt darin, die technisch realisierbare Reichweite durch eine nachvollziehbare und zuverlässige Restreichweitenanzeige für den Fahrer besser nutzbar zu machen. Die Funktionsweise historienbasierter Reichweitenalgorithmen wird diskutiert und es wird erläutert, weshalb diese aufgrund ihrer konzeptbedingten Einschränkungen für eine zuverlässige Reichweitenanzeige, insbesondere für eine konkrete Aussage über die Erreichbarkeit von Fahrzielen, ungeeignet sind. In dieser Arbeit werden Konzepte zur vorausschauenden Berechnung der Restreichweite und der verbleibenden Energiemenge am Zielort untersucht. Dazu werden Verfahren und Algorithmen zur Berechnung des Antriebsverbrauchs vorgestellt und durch Simulationen untersucht. Die eingesetzten rekursiven Verfahren der Regressionsanalyse sind rechnerisch effizient und erlauben eine schnelle und zuverlässige Prädiktion des Antriebsverbrauchs entlang der Strecke. Aufgrund ihrer Lernfähigkeit sind sie mit minimalem Applikationsaufwand für den Einsatz in einer Vielzahl von Derivaten geeignet. Voraussichtliche Reichweitenänderungen durch die Zustandsänderung von Nebenverbrauchern können rechnerisch effizient ermittelt werden. Durch die vorausschauende Restreichweitenberechnung konnte mit dem vorgestellten Verfahren eine verbesserte Genauigkeit der Reichweitenanzeige erzielt werden, die auf Basis objektiver Bewertungskriterien quantifiziert wurde. Auch Schwankungen in der Restreichweitenanzeige während der Fahrt konnten deutlich reduziert werden

eTaxi-Flotte Berlin

ETAXI-FLOTTE BERLIN eTaxi-Flotte Berlin (Rights reserved) ( -

Lademanagement für Elektrofahrzeuge

Die vorliegende Arbeit beschreibt ein Lademanagement mit eingebetteter Ladeoptimierung für Elektrofahrzeuge, das ein Flottenbetreiber einer Flotte bzw. ein Ladeinfrastrukturbetreiber einer Gruppe von Privatkunden zur Verfügung stellt. Ziel der Ladeoptimierung ist die gegen den Strompreis sowie feste Lastgrenzen optimierte Berechnung der Ladepläne bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Nutzeranforderungen. Diese Ladeoptimierung wird im Rahmen dieser Arbeit konzipiert und implementiert

Lademanagement für Elektrofahrzeuge

The present work describes a charging management with integrated charging optimization for electric vehicles that can be provided to a fleet by a fleet operator or to a group of private customers by a loading infrastructure operator. Aim of this charging optimization is the calculation of an optimized charging plan by considering the electricity price as well as hard capacity boundaries and user requirements. This charging optimization is designed and implemented within the scope of this work

Batteriespeicher in Haushalten unter Berücksichtigung von Photovoltaik, Elektrofahrzeugen und Nachfragesteuerung

In dieser Dissertation wird die Wirtschaftlichkeit von stationären Batteriespeicher-Systemen (SBS) in Kombination mit einer Photovoltaik-Anlage (PVA) und unter Berücksichtigung von Elektro-Pkw in Haushalten untersucht. Dabei wird auch das Potenzial für Lastverlagerung von E-Pkw und SBS betrachtet sowie die Auswirkungen von verschiedenen Stromtarifen oder Rahmenbedingungen evaluiert. Hierfür wurde ein Optimierungsmodell als gemischt-ganzzahliges lineares Programm entwickelt, welches modellendogen die Anlagengrößen von PVA und SBS bestimmt sowie deren Kapitalwert maximiert

Batteriespeicher in Haushalten unter Berücksichtigung von Photovoltaik, Elektrofahrzeugen und Nachfragesteuerung

In dieser Arbeit wird die Wirtschaftlichkeit von stationären Batteriespeicher-Systemen (SBS) in Kombination mit einer Photovoltaik-Anlage (PVA) und unter Berücksichtigung von E-Pkw in Haushalten untersucht. Die Anlagengrößen von PVA und SBS werden dabei im Optimierungsmodell modellendogen bestimmt sowie deren Kapitalwert maximiert. Der Kapitalwert wird stark beeinflusst durch Lastverlagerungspotenziale von E-Pkw und SBS, Stromtarifdesign und weiteren Rahmenbedingungen

Automatisierte Palettierung mit Mehrfachgreifern

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Elektromobilität und das Problem der Ladesäulenwahl: Modellierung und Evaluation eines mathematischen Modells zur fahrerindividuellen Optimierung von Ladesäulenempfehlungen zur Verbesserung der öffentlichen Ladesituation

Elektromobilität und das Problem des Aufladens kennzeichnen sich aktuell noch durch das Auffinden unbelegter Ladesäulen und lange Ladezeiten für den Endkunden. Geringe Fahrreichweiten der ersten Generationen von Elektrofahrzeugen und die begrenzte Verfügbarkeit öffentlicher Schnellladesäulen untermauern die öffentliche Wahrnehmung der Elektromobilität häufig mit dem Begriff der Reichweitenangst. Der Fahrzeugnutzer ist es gewohnt, unkompliziert in einem gut ausgebauten Tankstellennetz jederzeit bis zu eintausend Kilometer Reichweite in wenigen Minuten Tankzeit für bestehende Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren zu erwerben. Diese Einfachheit bietet Elektromobilität aktuell nicht. Es existieren unterschiedliche Steckersysteme, uneinheitliche Preismodelle der Ladesäulenbetreiber, Anmeldepflichten der Kunden bei den Ladesäulenbetreibern, unterschiedliche Ladeleistungen und umständliche Abrechnungssysteme. Das alternative Aufladen am Hausstromanschluss erfordert mehrere Stunden Ladezeit und verlangt von Fahrern einen eingeschränkten Mobilitätsradius in der Nähe des Hausstromanschlusses. Doch selbst wenn all diese Teilprobleme gelöst werden, verbleibt die technologiecharakteristische Problematik der langen Ladezeiten. Denn selbst an Schnellladesäulen treten Ladezeiten von 25 min auf und übersteigen damit die regulären Tankzeiten von etwa 2,5 min um das Zehnfache. Und diese langen Ladezeiten treten entsprechend häufig auf, denn die geringe Fahrreichweite aktueller Elektrofahrzeuge führt dazu, dass Elektrofahrzeuge häufiger Ladesäulen aufsuchen müssen, als gängige Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren Tankstellen aufsuchen. Das häufige Aufsuchen von Ladesäulen innerhalb der noch unzureichend ausgebauten Ladeinfrastruktur und die bei der Ankunft erforderlichen langen Ladezeiten können Blockierungen und Wartezeiten zwischen den Fahrern von Elektrofahrzeugen bei der Ankunft an den Ladesäulen provozieren. Dabei stellt sich schon heute und zukünftig noch viel mehr folgende Frage: >> Wie können Fahrer von Elektrofahrzeugen individuell durch Berücksichtigung ihrer persönlichen Präferenzen bei ihrer Ladesäulenwahl durch Optimierung auf der Basis der von ihnen bereitgestellten Fahrzeugpositionsdaten und Akkustanddaten von einem kollaborativen Ladesäulenmanagementsystem unterstützt werden, sodass es zu weniger gegenseitigen Blockierungen an Ladesäulen kommt und damit die öffentliche Ladesituation verbessert werden kann, und wie stören Fahrer diese Optimierung, die keine Daten bereitstellen möchten oder können? << Diese Fragestellung wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit beantwortet.Electromobility and the problem of uncomplicated charging is currently characterized by the finding of unoccupied charging stations and long charging times for the end customer. The limited availability of the first generations of electric vehicles and the limited availability of public high-speed charging stations often results in a negative public perception of electromobility. Current drivers are used to fill up regular vehicles with combustion engines in just minutes to get thousand kilometers of range in a fully developed infrastructure of petrol stations. Electromobility does not currently offer this simplicity. There are different plug-systems, inconsistent pricing models, customer registration requirements, different performance classes and cumbersome billing systems for charging stations. The alternative charging at home demands several hours of charging time and requires drivers to have a restricted mobility radius in driving range to their homes. However, even if all of these partial problems are solved, the technology-characteristic problem of long charging times remains. Charging times of 25 min occur even at high-speed charging stations, thus exceeding the regular petrol fill up time of 2.5 min by ten times. And these long charging times occur correspondingly frequently, since the low operating distance of current electric vehicles leads to the fact that electric vehicles have to visit charging stations more frequently than conventional vehicles with combustion engines call petrol stations. Frequent searching of charging stations within the still insufficiently developed charging infrastructure and the required long charging times can provoke extensive blockages and waiting times between the drivers of electric vehicles. This results in the central question of the work: >> How can drivers of electric vehicles be supported individually by taking into account their personal charging behavior on the basis of their vehicle position data and battery data, which are optimized within a collaborative charging station management system to reduce mutual blocking at public charging situation and how will drivers disturb this optimization, who cannot or do not want to provide those data? << This question is answered in this thesis