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Interieur der Zukunft Chancen für die Automobilzulieferindustrie in Thüringen The interior of the future Opportunities for the automotive supply industry in Thuringia 1
Studie des Chemnitz Automotive Institute (CATI) im Auftrag des Thüringer ClusterManagement (ThCM) in der Landesentwicklungsgesellschaft Thüringen mbH (LEG Thüringen) Autoren: Prof. Dr. Werner Olle, Dr. Daniel Plorin (CATI) Study by Chemnitz Automotive Institute (CATI) commissioned by Thuringian ClusterManagement (ThCM) in the State Development Corporation of Thuringia (LEG) Authors: Prof. Dr. Werner Olle, Dr. Daniel Plorin (CATI) Die vorliegende Broschüre bietet in Form einer Kurzfassung einen kompakten Überblick über die wichtigsten Studieninhalte und Ergebnisse. Die Gesamtstudie kann über die folgende Website des Thüringer Cluster- Managements kostenlos angefordert werden. Die Langfassung ist aus- schließlich in deutscher Sprache verfügbar. This brochure provides a compact overview of the key content and findings of the study. The full version of the study can be requested free of charge via the Thuringia ClusterManagement website (link below). The full version is only available in German. www.cluster-thueringen.de/innovationsfelder/ nachhaltige-und-intelligente-mobilitaet-und-logistik 2
Das Interieur der Zukunft ist keine Vision in einer fernen The interior of the future is not a vision of some abstract automobilen Zukunft. Der Begriff steht vielmehr für eine automobile in the distant future. The term instead refers to grundlegende Neubewertung und Neugestaltung der Fahr- a new basis for assessing and designing the interior of pas zeuginnenräume von Pkw. Wesentliche Elemente dieser senger vehicles. According to the results of the following Entwicklung sind bereits in Fahrzeuggenerationen mit study commissioned by Thuringian ClusterManagement Serienstart 2025 zu erwarten – so die Ergebnisse der (ThCM) as a subsidary of the State Development Corpora nachfolgenden Studie, die im Auftrag des Thüringer tion of Thuringia (Landesentwicklungsgesellschaft Thürin ClusterManagement (ThCM) in der Landesentwicklungs- gen mbH LEG), we should see major developments in gesellschaft Thüringen mbH (LEG Thüringen) erarbeitet vehicle generations starting series production as early as wurde. Die Studie ist eine Maßnahme zur Umsetzung der 2025. The study is part of the plans for implementing Auto Automotive Agenda Thüringen, durch die künftige Wachs- motive Agenda Thüringen, which aims to strengthen future tumsfelder in der Zulieferindustrie der Region gestärkt growth areas in the region’s automotive supply industry. werden sollen. Zielsetzung der Studie Study objectives Der gegenwärtig bereits begonnene Umbruch in der Automo- A period of transition in the automotive industry is already bilindustrie wird auch in der Thüringer Zulieferindustrie seine underway, and it will leave its mark on the Thuringian automo- Spuren hinterlassen. Zwar nicht im Sinne eines generellen tive supply industry. However, this will not be a general decline Niedergangs mit branchenweiten negativen Effekten, aber across all sectors; the impact of the transition period on value mit Auswirkungen auf Wertschöpfung und Beschäftigung, die creation and employment will vary greatly across the differ differenziert nach Produktbereichen höchst unterschied- ent product areas. While the trend towards electric mobility is lich ausfallen werden. Während der Produktbereich Antrieb/ likely to bring about significant decline in the product segment Fahrwerk durch die begonnene Trendwende zur Elektromo- for drives/chassis in relation to current levels of value creation bilität perspektivisch deutliche Einbußen seines heutigen and employment, there should be good opportunities for other Wertschöpfungs- und Beschäftigungsniveaus zu erwarten hat, product segments to shore up their position with slight growth bieten sich in den anderen Produktbereichen gute Chancen (auto body/exteriors) and even significant growth (interiors, für eine Bestandssicherung mit leichten Zuwächsen (Karosse/ electrics/electronics). Exterieur) und sogar beachtlichen Wachstumsperspektiven According to some market forecasts, the interiors product seg- (Interieur, Elektrik/Elektronik). ment is one of the most promising markets in the auto Der Produktbereich Interieur gilt in manchen Marktprognosen motive industry and is set to experience significant growth als einer der vielversprechendsten Märkte in der Automo- over the next few years (Zion Market Research). bilindustrie, dem in den nächsten Jahren ein rasches Wachs- This has a particularly profound effect on the supply industry, tum bevorsteht (Zion Market Research). because the interiors and electrics/electronics product seg- Hiervon ist die Zulieferindustrie besonders intensiv betroffen, ments have highest percentage of value creation along the da das Interieur neben der Elektrik/Elektronik zu den beiden value creation chain contributed by suppliers (>80%). 3
Flächig leuchtendes Bandgewebe aus optischen Fasern. geblieben. Diese langanhaltende Konstanz steht nun erstmals Illuminated two-dimensional fabric strips made from optical fibers. zur Disposition, da sich perspektivisch im Interieur Baufrei- © Fraunhofer IOF heiten verändern, komplette Module entfallen, neue technolo- gische Innovationen Eingang ins Fahrzeug finden und neue Anforderungen der Nutzer integriert werden. Insgesamt wird Produktbereichen gehört, die mit Abstand über die höchsten dies dazu führen, dass sich der Fahrzeuginnenraum so Anteile der Zulieferer an der jeweiligen automobilen Wert- stark verändern wird wie seit Jahrzehnten nicht mehr. Die schöpfung verfügen (>80%). Welt des Interieurs ist im Aufbruch. Um Bestand zu sichern und an potenziellen Wachstumschan- cen des sich abzeichnenden Strukturwandels zu partizipie- Megatrends als Auslöser der Veränderungen im Interieur ren, hat der Auftraggeber für die zu erarbeitende Studie zum Die Veränderungsimpulse für das Interieur der Zukunft ent- „Interieur der Zukunft“ drei Zielsetzungen formuliert: springen nicht einer einzelnen Ursache, sondern sind das gemeinsame Resultat des Zusammenwirkens mehrerer ›› Trendanalyse Markt-, Produkt- und Prozessinnovationen, die zeitgleich Detaillierung und Bewertung der wichtigsten technologi- auftreten. Erst in diesem Kontext wird verständlich, dass die schen Trends im Innenraum künftiger Fahrzeuge Entwicklung zu einem „Interieur der Zukunft“ nicht lediglich eine organische Weiterentwicklung von Bestehendem ist, son- ›› Regionale Kompetenzanalyse dern das Potenzial zu disruptiven Veränderungen hat. Abgleich ausgewählter technologischer Trends mit den Kompetenzen in der Thüringer Zulieferindustrie und For- Welche Trends prägen das schungslandschaft Interieur der Zukunft? ›› Handlungsempfehlungen Elektromobilität: zur Vorbereitung einer Verbundinitiative (Konsortium), die Durch speziell für Elektrofahrzeuge konstruierte Fahrzeug- im Rahmen großvolumiger Förderformate Innovations- und plattformen entstehen neue Baufreiheiten im Innenraum der Wachstumspotenziale erschließen kann Fahrzeuge (neue Bodenstruktur mit tieferem Schwerpunkt der Fahrzeuge, kleinerer Motorraum, Entfall Mitteltunnel und diver- Die Studie, in deren Rahmen mit Unterstützung des Netz- ser Komponenten). werks automotive thüringen auch ca. 20 Expertengespräche in der Zuliefer- und Forschungslandschaft der Region sowie Connected Car: Gespräche mit Experten eines Automobilherstellers (AUDI), Die Vernetzung der Fahrzeuge in ihren vielfältigen Ausprä- eines Systemlieferanten (Brose), eines überregional tätigen gungen als Vernetzung mit anderen Fahrzeugen, Vernetzung Entwicklungsdienstleisters (EDAG) sowie eines bestehenden zu Straße und Infrastruktur, Vernetzung zu Netzwerken, Ver- Interieur-Netzwerks (FOresIght) stattgefunden haben, wurde netzung Fahrzeug-Personen eröffnet eine Vielfalt neuer Nut- nach sechsmonatiger Bearbeitungszeit zum 30. September 2019 zungsmöglichkeiten und Services. abgeschlossen. Autonomes Fahren: Trendanalyse – Ursachen und Ergebnisse In den verschiedenen Entwicklungsstufen vom assistierten der Veränderungen im „Interieur der Zukunft“ zum autonomen Fahren wird der Fahrer zunehmend entlastet. Der dadurch generierte Zeitgewinn für den Fahrer kann für In seinen Grundstrukturen und Kernelementen ist das Interi- andere Dinge genutzt werden (Kommunikation, Information, eur von Pkw über Jahrzehnte hinweg weitgehend unverändert Arbeiten, Erholung u. a.). Die als Level 5 bezeichnete Endstufe 4
In order to consolidate their position and take advantage of ing them to other cars, road and infrastructure, networks and the potential for growth resulting from the imminent structural people, opens up a wide range of new potential applications transition, the client set out three objectives for the Interior of and services. the Future study: Self-driving vehicles: ›› Trend analysis The various iterations of this, from assisted to autonomous Detailed description and analysis of the key technological driving, mean that drivers have to do less and less. The time trends for future vehicle interiors drivers save as a result can be used for other things (com- munication, research, work, relaxation etc.) The final iteration ›› Regional competency analysis of autonomous driving, known as level 5, is even paving the Comparison of selected technological trends with competen- way for completely new interior designs (e.g. flexible seating cies in the Thuringian supply industry and research centers arrangements). ›› Recommended actions Sharing: Preparation of a joint initiative (consortium) that can open New patterns of mobility, which are enabling individuals to get up innovation and growth potential in the context of large- around without needing to own a car (e.g. car and ride sharing), volume funding models are resulting in much more intensive use of individual vehicles and a much wider range of user requirements, which directly The study, with the support of the automotive thuringia network, impact the materials, structures and functions of vehicle inte- also included approximately 20 discussions with experts from riors. the supply industry and industry research centers, as well as discussions with an automobile manufacturer (AUDI), a system The above contributing factors make it clear that the inte supplier (Brose), a cross-regional development partner (EDAG) rior of the future is largely a result of the megatrends and an automotive interiors network (FOresIght), was conclud- toward new types of mobility. ed on September 30, 2019 – six months after it was started. These factors go hand in hand with new user requirements and potential applications, which is leading to a decisive para Trend analysis – causes and effects digm shift in the design of vehicle interiors: with an increased of changes in the interior focus on users (drivers and passengers). Or to put it more eloquently: The interior of passenger vehicles has remained largely un- “Automobile manufacturers are currently discovering a species changed for decades in terms of its basic structure and core present in cars that have been all but ignored in the past: pas- elements. This consistency is now facing its first significant sengers” changes, with changing perspectives and design freedoms in (Prof. Lutz Fügener, Professor of Transportation Design at automobile interiors, the removal of entire modules, the intro Pforzheim University). duction of new technological innovations and integration of new user requirements. Overall, this will result in more sig As documented by numerous statements, this paradigm shift nificant changes in vehicle interiors than we have seen for has arrived in the sector. The following quote serves as an decades. Vehicle interiors are in transition. example: “The most important factor for customers is added value. We Megatrends as triggers for changes in vehicle interiors need to move away from cold, technocratic approaches. We The impetus for change in the interior of the future does not want to be more approachable, warmer, more emotional and arise from one single cause, but rather is the result of the inter more experience-focused. It’s about being modern and pro- action of a number of market, product and process inno gressive, and showing that we have a positive attitude to life. vations that all arose at the same time. Only in this context The start of the age of electric mobility is the dawn of a new is it possible to understand that the development of an “interior world. Just watch what changes this brings for interiors”. of the future” is not just a further development of existing struc- (interview with Hildegard Wortmann, Member of the Board of tures, but has the potential to bring about disruptive change. Management of AUDI AG for Marketing and Sales). Which trends are shaping the We’re watching. interior of the future? Using concept cars and Electric mobility: interior exhibits as a basis New vehicle platforms designed specifically for electric vehi- cles are giving rise to new design freedoms in vehicle inte The basis for analysis of technological trends was the evalu riors (new vehicle floor structure with a lower vehicle center of ation of product trends in a wide range of automobile manu- gravity, smaller motor compartment, elimination of the center facturers’ and start-ups’ concept cars and in system suppliers’ tunnel and a wide range of other components). integrated interior exhibits. This basis was highly suitable, since it uses sources direct from the value creation chain. Analysis Connected car: is supplemented with an evaluation of conferences and expert The diverse means of networking vehicles, including connect- articles. 5
eines fahrerlosen Fahrens wird sogar zum Wegbereiter eines komplett neuen Interieur-Designs (z. B. Möglichkeit einer weit- gehend flexiblen Sitzanordnung). Sharing: Neue Mobilitätsmuster, durch die individuelle Mobilität ohne eigenen Fahrzeugbesitz möglich wird (z. B. Car- und Ride- Sharing), führen je Fahrzeug zu einer erheblich höheren Nut- zungsintensität und vielfältigeren Nutzeranforderungen mit Auswirkungen auf Materialien, Strukturen und Funktionalitäten der Fahrzeuginnenräume. Diese genannten Einflussfaktoren machen deutlich, dass das Interieur der Zukunft wesentlich durch die Megatrends einer neuen Mobilität verursacht wird. Soundsystem für einen individuellen Klang ohne Kopfhörer. Diese gehen zugleich mit neuen Nutzeranforderungen und Personalized, headphone-free sound system. Nutzungsmöglichkeiten einher, die zu einem entscheidenden Paradigmenwechsel in der Gestaltung von Fahrzeuginnen- © Yanfeng Automotive Interiors räumen führt: der Hinwendung zum Nutzer (Fahrer und Mit- fahrer). Pointiert formuliert: Die ausgewählten 15 Interieur-Exponate stammen von füh- „Die Autobauer entdecken derzeit eine Spezies im Auto, die sie renden deutschen und internationalen Systemlieferanten. Die bislang nahezu ignoriert haben: die Passagiere.“ Exponate reichen von kompletten Interieur-Designs (Yanfeng (Prof. Lutz Fügener, Lehrstuhl für Transportation Design an der Automotive Interiors) über Cockpits der Zukunft (Faurecia, Hochschule Pforzheim). ZF, Continental), neuen Bedienkonzepten und Sicherheitsfea- tures (Bosch, Continental, Harman), innovativen Sitzsystemen Dieser Paradigmenwechsel ist in der Branche angekommen (Adient, Brose) bis hin zu Material- und Licht-Innovationen wie zahlreiche Statements dokumentieren. Stellvertretend zi- (Hornschuch, Hella). tieren wir: Die produktbasierte Technologietrendanalyse der ausgewähl- „Der Mehrwert für den Kunden steht im Vordergrund. Wir müs- ten Concept Cars und Interieur-Exponate hat im Ergebnis über sen weg vom Kalten, Technokratischen. Wir wollen nahbarer, 100 technologische Einzeltrends und Features erbracht, wärmer, emotionaler und erlebnisorientierter werden. Es geht die sich auf vier Trendfelder (Cluster) verdichten lassen: darum, Modernität, Progressivität, Lebensgefühl und Zeitgeist ›› Trends im Materialeinsatz zu vermitteln. Der Aufbruch in das Zeitalter der E-Mobilität ist ›› Trends bei der Um- und Neugestaltung von Interieur-Kom- der Beginn einer neuen Welt. Schauen Sie nur, was sich im ponenten Innenraum verändert.“ ›› Trends durch Integration neuer Funktionselemente im (Interview mit Hildegard Wortmann, AUDI-Vorstand für Vertrieb Interieur und Marketing). ›› Auswirkungen dieser Material-, Produkt- und Funktions innovationen auf die dafür erforderlichen Fertigungsver- Wir schauen. fahren Concept Cars und Eine Zuordnung (inkl. Mehrfachnennung) und Auszählung Interieur-Exponate als Basis der erfassten über 100 Einzeltrends zeigt eine überragende Dominanz beim Trend neue Funktionselemente, der sich Basis der technologischen Trendanalyse ist die Auswertung je zur Hälfte aus brancheninternen Weiterentwicklungen und von Produkttrends in den Concept Cars diverser Automo- zur Hälfte aus dem Innovationstransfer aus anderen Branchen bilhersteller und von Start-ups sowie in den ganzheitlichen (Elektronik, Sensorik, Optik/Photonik) speist. Dies unterstreicht Interieur-Exponaten von Systemlieferanten. Diese Basis ist die hohe Bedeutung einer erforderlichen Technologiekoope- sehr gut geeignet, da sie aus Quellen der unmittelbaren Wert- ration und Integrationskompetenz. schöpfungsakteure stammt. Ergänzt wurde dies durch die Aus- wertung von Tagungs- und Fachbeiträgen. Innovationen bei Materialien, Komponenten, Die ausgewählten 20 Concept Cars aus den Jahren 2015 bis Funktionalitäten und Fertigungsverfahren 2019 entstammen 15 verschiedenen Marken aus Deutschland, Europa und Japan sowie drei Start-ups aus China. Hierzu Materialtrends gehören Fahrzeuge z. B. von Mercedes-Benz, BMW, Audi, Die Materialtrends im Interieur der Zukunft werden durch den Porsche, Volkswagen, Skoda, Renault, Peugeot, Opel, Toyota, fortbestehenden Trend zum Leichtbau, dem sich verstärkenden Nissan, Kia sowie der chinesischen Start-ups Nio und Byton. Trend zum Einsatz nachhaltiger Rohstoffe und der Reduzie- Alle Concept Cars verfügen über einen voll-elektrischen oder rung von gesundheitsgefährdenden Stoffen bestimmt. Hinzu elektrifizierten Antrieb, zum Teil bereits designt für künftiges kommen neue Anforderungen aus der immens anwachsen- autonomes Fahren. Bei den Fahrzeugmodellen dominieren den Funktionsintegration sowie Anforderungen durch die Nut- hochwertige Limousinen und SUVs. zungsintensität im Sharing-Betrieb. 6
100 individual technological trends and features, which can be consolidated into four trends (cluster): ›› Trends in materials used ›› Trends in the modification and redesign of interior compo nents ›› Trends resulting from the integration of new functional elements into interiors ›› Impact of innovations in materials, products and functions on the required production processes Assigning trends to categories (including multiple answers) and counting mentions of over 100 individual trends revealed substantial dominance by the trend toward new functional elements, of which half is made up of intra-industry develop- Die dritte Dimension der Fahrerinformation – mit Natural 3D-Display. ments and half of innovation transfer from other industries (electronics, sensor technology, optics/photonics). This under- Third-dimension driver information – with natural 3D display lines the urgent requirement for technological cooperation © Continental AG and integration skills. The 20 concept cars selected from 2015 – 2019 were made Innovations in materials, components, by 15 different brands from Germany, Europe and Japan, and functionalities and manufacturing processes three start-ups from China. These included vehicles from Mercedes-Benz, BMW, Audi, Porsche, Volkswagen, Skoda, Trends in materials Renault, Peugeot, Opel, Toyota, Nissan and Kia, and Chinese The trends in materials for the interior of the future are char- start-ups Nio and Byton. All of the concept cars featured a acterized by a persistent trend toward lightweight construction fully electric or electrified drive system, and some had been and an increasing trend toward the use of sustainable raw designed to support autonomous driving in the future. A large materials and the reduction of materials and substances that proportion of the concept cars were premium sedans and SUVs. are hazardous to health. Added to this are new requirements The 15 interior exhibits selected were from leading German resulting from rapidly increasing functional integration and the and international systems suppliers. The exhibits ranged from requirements arising from increased intensity of use deriving complete interior designs (Yanfeng Automotive Interiors) to from car-sharing/ride-sharing. cockpits of the future (Faurecia, ZF, Continental), new control concepts and safety features (Bosch, Continental, Harman), ›› Lightweight construction innovative seat systems (Adient, Brose) through to innovative In addition to classic lightweight metals (aluminum, mag- material and lighting solutions (Hornschuch, Hella). nesium, high-strength steel alloys), weight-saving natural Product-based technological trend analysis for the seleced fibers and material composites with polymers, there is more concept cars and interior exhibits identified more than frequent use of natural fibers and lightweight metals. Clusterung von technologischen Trends nach Trendfeldern. Clustering of technological trends sorted by trend fields. Materialien Materials Komponenten Components Funktionalitäten Functions Fertigungsverfahren Production methods 0 20 40 60 80 7
Thüringen besitzt umfassende Kompetenzen in optischer Sensorik. Oberflächentrends führen werden. Angestrebt werden Thuringia has extensive expertise in optical sensor systems. selbstreinigende, selbstheilende und multiresistente Werk- © ams AG stoffe, z. B. durch Nanobeschichtungen und Einbettung von Nanopartikeln in die Materialien. ›› Leichtbau Neben den klassischen Leichtmetallen (Aluminium, Magne- Trends bei Interieur-Komponenten sium, hochfeste Stahl-Legierungen) kommen zunehmend In der Um- und Neugestaltung von Interieur-Komponenten fin- gewichtsreduzierende Naturfasern sowie Materialverbünde den sich letztlich sämtliche Trends wieder. Diese zeigen sich mit Polymeren, Naturfasern und Leichtmetallen zum Ein- in neuen Raum- und Designkonzepten, in integrierten neuen satz. Funktionselementen und neuen Bediensystemen sowie bei der Verwendung von neuen Materialien und Oberflächen. ›› Nachhaltigkeit/Gesundheit Der Trend zu einem nachhaltigeren Materialmix im Innen- ›› Verkleidungen raum der Fahrzeuge nimmt weiter zu: durch Einsatz von In Tür-/Seitenverkleidungen und Dachhimmel werden zu- recyclefähigen Bio-Verbundstrukturen und durch Verwen- nehmend diverse Funktionalitäten integriert (Beleuchtungs-, dung von Materialien wie Flachs, Hanf, Kenaf, Sisal für Heiz- und Kühl-, Audiosysteme). Monitore mit Rückpro- Strukturbauteile, Verkleidungen und Sitze. Auch der Einsatz jektion in Türverkleidungen werden die Funktion heutiger von textilen Lösungen wird weiter zunehmen. Die vegane Außenspiegel übernehmen. Textile Oberflächen werden mit Innenausstattung gewinnt in den Zielsetzungen verschiede- Bedienfunktionen und Vitalsensorik verbunden. Innovative ner Hersteller (Tesla, Volvo, Bentley) an Bedeutung. Auch Anzeige- und Bedienelemente werden in Polymer- und un- die Reduzierung gesundheitsgefährdender Stoffe (Löse- ter Glasoberflächen nahtlos eingebunden. Oberflächen wer- mittel, Lacke, Weichmacher u. a.) gerät zunehmend in den den durch Integration von Leuchtmitteln und lichtleitenden Fokus. Fasern hinterleuchtet. ›› Funktionsintegration ›› Mittelkonsole Dieser dominierende Trend erfordert für eine sensitive Durch den infolge fortschreitender Digitalisierung ermög- Oberflächengestaltung im Interieur neue Materialien. Für lichten Entfall von Knöpfen, Schaltern und Reglern verän- diese „smart surfaces“ kommen z. B. Furniere, Keramiken, dern Mittelkonsolen zunächst ihr Erscheinungsbild. In Elek- textile Gewebe, Glas und Verbundmaterialien zum Einsatz. trofahrzeugen auf dafür zugeschnittenen Plattformen führt Für die Funktionsintegration ist zudem die (Weiter-)Entwick- der Entfall des Mitteltunnels und weiterer Komponenten zu lung von elektrisch leitfähigen, antistatischen und abschir- Mittelkonsolen mit neuen flexiblen Nutzungsmöglichkeiten menden Materialien (z. B. Polymere) von Bedeutung. (Ablage, Tisch, Arbeitsplatz u. a.). ›› Sharing ›› Sitzsysteme Die Nutzungsintensität bei Sharing-Modellen bringt eben- Neben den Optimierungen durch Material- und Struktur- falls Anforderungen mit sich, die zu neuen Material- und leichtbau, die bei Sitzsystemen aufgrund des Gewichts dieser 8
›› Sustainability/health considerable importance for seat systems due to the weight The trend toward a more sustainable mix of materials in of this module, seats are more and more frequently being vehicle interiors is gaining momentum: through the use of equipped with new functionalities, which in turn leads to recyclable biocomposite structures and materials such as weight increases. In the context of new layouts with seats flax, hemp, kenaf, and sisal for structural components, pan- that can be positioned flexibly (by rotating or moving them), els and seats. The use of textile solutions will also continue the corresponding safety elements, such as belts, belt retrac to increase. Vegan interiors are becoming an increasingly tors and airbags, are being integrated directly into seats. important objective for various manufacturers (Tesla, Volvo, Because the seats are closest to passengers, there is also Bentley). The reduction of substances that are hazardous the potential to integrate sensor technology into them in to health (solvents, lacquers, plasticizers etc.) is gaining order to record vital data. To support a personalized audio increasing attention. and entertainment experience, seat-integrated audio sys- tems with noise canceling will also be included. ›› Functional integration New materials are required to enable sensitive surfaces ›› Cockpit to be designed for interiors in line with this key trend. The cockpit is at the heart of today’s driver’s cabs, but the “Smart surfaces” are made from materials such as veneers, cockpit in the interior of the future will be very different, both ceramics, textile fabrics, glass and composites. The (further) functionally and visually, although it will continue to be driver- development of electrically conductive, anti-static and oriented despite the advances in self-driving vehicles (level shielding materials (e.g. polymers) is another important fac- 3 and 4). The look of the cockpit will be characterized by tor for functional integration. displays that extend partly or all the way round the cockpit; curved displays with OLED technology are also in develop- ›› Sharing ment. However, the main trigger for change in the cockpit is Increased intensity of use resulting from car-sharing is also different methods of control and interaction resulting from generating new requirements, which will lead to new trends innovative new HMI (human machine interface) concepts. in materials and surfaces. The industry is looking to create self-cleaning, self-healing and multi-resistant materials, for Depending on the level of assisted/autonomous driving, steer- example, by using nanocoatings and embedding nanopar- ing wheels can also be equipped with displays and the corres ticles. ponding functionalities; steering wheels are expected to fea- ture significantly fewer contours and will be able to be lowered. Trends in interior components Ultimately, all of these trends are reflected in the modification New functional elements and redesign of interior components. These trends can be New functional elements are of central importance when it seen in new layouts and design concepts, new integrated func- comes to developing the interior of the future. A number of tional elements and new control systems, and in the use of new issues are of significance in this respect: materials and surfaces. ›› Functional integration ›› Paneling Functionalities that are already available in vehicles today There is an increasing trend toward the integration of a wide (lighting, heating/cooling, audio, passenger protection) will range of functionalities (lighting, heating, cooling and audio be integrated into the materials and surfaces of interior com- systems) in door/side panels and roof linings. Rear projec- ponents. tion screens in door panels will take over the role performed today by exterior mirrors. Fabric surfaces will be connected to control functions and vital sensor technology. Innovative display and control elements will be seamlessly integrated in polymer surfaces and under glass surfaces. Backlighting of surfaces will be enabled through the integration of lights and light-conducting fibers. ›› Center console As a result of the elimination of buttons, switches and con- trols made possible by increasing levels of digitalization, the appearance of center consoles is changing. In electric vehicles built on tailor-made platforms, the elimination of the center tunnel and other components is leading to cen- ter consoles with a new level of flexibility when it comes to potential uses (storage, table, work station etc.). Blende für ein Premiumfahrzeug (IML Technologie). ›› Seat systems Premium vehicle panel (IML technology). In addition to the optimizations resulting from lightweight materials and lightweight structural design, which are of © Schuster Kunststofftechnik GmbH 9
›› Funktionsintegration Heute bereits im Fahrzeug verfügbare Funktionalitäten (Beleuchtung, Heizung/Kühlung, Audio, Insassenschutz) werden in Materialien und Oberflächen von Interieur-Kom- ponenten integriert. ›› Neue Bediensysteme Neue HMI-Konzepte wie z. B. oberflächenintegrierte An- zeigen (Black Panel-Technologie), polymorphe Instrumen- tentafeln mit adaptiven Displays, Bedienelemente in 3D mit haptischem Feedback, hologrammbasierte Touchscreens u.v.m. verändern nachhaltig die Interaktion zwischen Fah- rer/Insassen und dem Fahrzeug. ›› Neue Funktionalitäten Vorhandene Fahrerunterstützung wird durch neue Assis- tenzsysteme ergänzt. Durch den Einsatz von Augmented Reality werden z. B. vorausschauend Fahrinformationen, Innovative Ambientebeleuchtung. die der Fahrer nicht erkennen kann (Verkehrssituation nach einer Kurve) auf die Frontscheibe bzw. weitere Oberflächen Innovative ambient lighting. © Faurecia projiziert. Ein weites Feld von Anwendungen eröffnet die kamerabasierte Module eine herausragende Bedeutung haben, werden Sit- Insassen- und Innenraumsensorik. ze zunehmend mit neuen Funktionalitäten bestückt, die im Hierzu gehören z. B. Diebstahlschutz-Systeme mit einer ein- Gegenzug zur Gewichtserhöhung bei Sitzsystemen führen. deutigen Fahreridentifizierung sowie blickbasierte Assistenz- Im Kontext neuer Raumkonzepte mit flexibel einsetzbaren systeme (eye tracking) und eine weiterentwickelte Gesten Sitzen (drehbar, beweglich) werden entsprechende Sicher- erkennung. heitselemente wie Gurte, Gurtretraktor und Airbags direkt in Die kamerabasierte Insassen- und Innenraumsensorik stellt die Sitze integriert. Da die Sitze den Insassen „am nächsten“ zudem eine wichtige Komponente einer Funktionalität dar, die sind, bieten sich diese zudem zur Integration von Senso- mitunter schon als künftiges neues innovatives Geschäftsfeld rik an, um Vitaldaten zu erfassen. Zur Unterstützung eines „Automotive Health“ bezeichnet wird und von der Vitaldatener- personalisierten Audio- und Entertainments werden sitzin- fassung bis zur Früherkennung gesundheitlicher Risiken reicht. tegrierte Audiosysteme mit Geräuschunterdrückung (noise Durch schnelle Mobilfunkanbindungen und Cloud Services er- cancellling) Verwendung finden. öffnen sich den Connected Cars neue Funktionalitäten durch Konnektivität. Das Spektrum dieser Konnektivitätslösungen ›› Cockpit beinhaltet z. B. die Freischaltung/Nachrüstung von Funktionali- Das Cockpit als „Herzstück“ des heutigen Fahrerarbeitsplat- täten auch im Interieur (functions on demand durch Download zes wird sich beim Interieur der Zukunft optisch und funktio von Software-Applikationen) oder z. B. die Freischaltung von nal am intensivsten verändern, auch wenn es trotz der zu individualisierten Benutzerprofilen. erwartenden Fortschritte beim autonomen Fahren (Level Viele dieser genannten neuen Funktionalitäten werden erst 3 und 4) ein fahrerorientiertes Cockpit bleiben wird. Die durch entsprechende Software-Applikationen möglich, z. T. Optik wird geprägt durch Displays, die teil- oder komplett durch Einsatz künstlicher Intelligenz. Hierzu gehören z. B. eine umlaufend sein können; auch gebogene Displays in OLED- selbstlernende digitale Sprachsteuerung oder mittels intelli- Technologie sind in Entwicklung. Der wesentliche Verände- genter Algorithmen die Auswertung individueller Bio-Signale rungsschub im Cockpit resultiert aber aus einer veränderten mit automatischer Anpassung des Fahrzeug-Innenraums Bedienung und Interaktion durch neue HMI-Konzepte mit (Licht, Klima, Audio, Sitzfunktionen). innovativen Mensch-Maschine Schnittstellen (human ma- chine interfaces). Erforderliche Fertigungstechnologien Die aufgezeigten Material-, Produkt- und Funktionstrends Je nach Entwicklungsstufe beim assistierten/autonomen Fah- setzen effiziente Bearbeitungs- und Verarbeitungsprozesse ren können auch Lenkräder mit Displays und entsprechender voraus. Dazu gehören z. B. bei Funktionalität bestückt werden; perspektivisch verfügen Lenk- räder über deutlich geringere Konturen und können versenkt Materialtrends werden. ›› Fügetechnologien wie Kleben und thermisches Fügen für hybride Materialsysteme, Fasermatten und Folien Neue Funktionselemente ›› Spritzguss und Thermoformen von Naturfasern und Kunst- Neue Funktionselemente sind zentral für die Entwicklung zum stoffteilen Interieur der Zukunft. Dabei sind verschiedene Dimensionen ›› Metallisieren von Kunststoffoberflächen von Bedeutung: ›› Nanopartikelbeschichtung von Textilien 10
›› New control systems adjustment of vehicle interiors (lighting, air conditioning, audio, New HMI concepts such as integrated displays (Black Panel seat functions) by means of intelligent algorithms. Technology), polymorphic instrument panels with adaptive displays, 3D control elements with haptic feedback, hologram- Production technologies required based touchscreens and many more are leading to lasting The material, product and function-related trends highlighted changes in the interaction between drivers/passengers and place a great deal of emphasis on efficient machining and pro- vehicles. cessing procedures. These include: ›› New functionalities Materials trends Existing driver assistance systems will be complemented ›› Joining technologies such as gluing and thermal joining for by new assistance systems. Through the use of augmented hybrid material systems, fiber mats and films reality, predictive journey information that the driver cannot ›› Injection molding and thermoforming of natural fibers and see (traffic conditions around a corner) will be projected plastic parts onto the front windscreen or other surfaces. ›› Metallizing of plastic surfaces ›› Nanoparticle coating of textiles Camera-based passenger and interior sensor technology Product/component trends opens up new applications. ›› Direct backfoaming/real material back molding of paneling These include theft protection systems with unique driver iden- and films tification, eye tracking assistance systems and advanced ges- ›› Additive production of customized components (paneling, ture recognition. seat structures) Camera-based passenger and interior sensor technology also ›› A range of surface decoration technologies (in-mold decora- serves as an important component of one functionality that is tion, etching, screen printing) already sometimes being referred to as “Automotive Health”, an innovative new business segment that ranges from the Functional integration collection of vital data to early detection of health-related risks. ›› Perforation of leather and fabric surfaces for the integration Fast mobile network connections and cloud services open up a of lighting electronics range of new functionalities for connected cars. The spectrum ›› Slush molding process for paneling and instrument panels of connectivity solutions includes enabling/retrofitting of func- for the integration of electronics tionalities, including in interiors (functions available on demand ›› Printing of electronics (switches, sensors, antennas) and by downloading software applications) or enabling individual- individual electronic components (LED, integrated switches) ized user profiles. ›› eTextiles, such as embroidered charging coils and optical Many of the new functionalities mentioned above will only be fibers available when the corresponding software applications are developed. Some of these will involve the use of artificial intel Designstudie eines automatisiert fahrenden Kompaktautos. ligence. Examples include self-learning digital voice control Prototype for a compact automated vehicle. systems and analysis of individual bio-signals by automatic © Audi 11
Studie zum Thema vernetzte Mobilität der Zukunft auf Basis eines neuen Leichtbaukonzepts und intuitiven Bedienelementen im Innenraum. Prototype of networked mobility of the future based on a new lightweight die Kosten für neue Funktionalitäten zu einer wichtigen Stell- construction interior with intuitive controls. größe für die Verbreitung technisch machbarer Innovationen. © EDAG Engineering GmbH Von entscheidender Bedeutung wird zudem die Kunden akzeptanz, die nicht nur unverändert regionale Unterschiede aufweisen wird (Europa, Amerika, Asien), sondern insbeson- Produkt-/Komponententrends dere bei den innovativen Funktionserweiterungen auf ganz ›› direktes Hinterschäumen/Echtmaterialhinterspritzung von neue Herausforderungen der Usability und User Experience Verkleidungen und Folien trifft, die weitgehend Neuland für die Automobilhersteller sind. ›› additive Fertigung von Individualisierungskomponenten Wie die Ausführungen zu den technologischen Trends gezeigt (Verkleidungen, Sitzstrukturen) haben, beinhaltet das Interieur der Zukunft eine in diesem ›› verschiedene Technologien zur Oberflächenverzierung (In- Ausmaß noch nie dagewesene Integration unterschiedlicher Mould-Decoration, Ätzen, Siebdruck) Technologien und Kompetenzen. Diese Komplexität lässt sich nur durch Kooperation innerhalb und außerhalb der Funktionsintegration Branche gemeinsam bewältigen. ›› Perforierung von Leder- und Stoffoberflächen für die Inte Die dazu in Thüringen bestehenden Möglichkeiten sind Ge- gration von Beleuchtungselektronik genstand der nachfolgenden Ausführungen. ›› Slush-Moulding-Verfahren bei Verkleidungen und Instru- mententafeln zur Integration von Elektronik Regionale Kompetenzanalyse ›› Drucken von Elektronik (Schaltung, Sensoren, Antennen) und diskreter elektronischer Komponenten (LED, integrierte Dem Produktbereich Interieur gehören in der Thüringer Zu- Schaltungen) lieferindustrie ca. 30% aller Unternehmen an. Der Interieur- ›› eTextiles wie z. B. gestickte Ladespulen und Lichtleitfasern Bereich ist damit nach dem Produktbereich Antrieb/Fahrwerk der zweitgrößte Sektor in der thüringischen Zulieferindustrie. Schlussfolgerungen aus der Trendanalyse Es ist daher für die Region von außerordentlicher Bedeutung, sich mit den in diesem Produktbereich zu erwartenden Ent- Die Vielzahl und Vielfalt der aufgezeigten technologischen wicklungen zu beschäftigen und daraus Zukunftsstrategien Trends belegen sehr eindrucksvoll, dass dem Interieur der abzuleiten, die auf in der Region vorhandenen Kompetenzen Fahrzeuge ein tiefgreifender Umbruch bevorsteht, der jetzt aufbauen. bereits beginnend sich im nächsten Jahrzehnt sukzessive durchsetzen wird. Zulieferer sollten sich daher jetzt bereits Kompetenzprofil der thüringischen Zulieferindustrie auf diesen Zukunftsmarkt vorbereiten. Das Interieur der Zukunft erfordert eine branchen- und techno Nicht alle technischen Möglichkeiten, die heutige Concept logieübergreifende Kooperation. Um dies angemessen zu be- Cars und Interieur-Exponate zeigen, werden letztlich in Se- rücksichtigen, wurde in der regionalen Kompetenzanalyse ein rie gehen. Temporäre Hypes werden wieder verschwinden, Unternehmensspektrum von insgesamt 77 Unternehmen mit Trends werden sich durchsetzen. ca. 7500 Beschäftigten ausgewählt, das Dabei muss der durch Innovationen im Interieur erzielbare Nut- ›› 54 Unternehmen enthält, die direkt dem Produktbereich In- zen zu marktfähigen Preisen zu realisieren sein. Damit werden terieur zuzuordnen sind 12
Interaktives Textil mit Sensoren und LED, das auf Annäherung reagiert. FSD-Textil: Pailletten mit elektronischen Bauelementen werden aufgestickt und mit leitfähigem Fadenmaterial verschaltet. Interactive fabric with sensors and LEDs that reacts when a hand is brought close. FSD fabric: Sequins with electronic components are attached and linked © TITV e. V. using conductive yarn. © imbut GmbH Trend analysis conclusions selected for the competency analysis. This: ›› includes 54 companies that can be directly assigned to the The multitude and variety of technological trends highlighted Interiors product segment are a convincing demonstration that vehicle interiors are on ›› also includes another 23 companies with competencies that the brink of a period of great upheaval that will become more are relevant to interiors, but are also part of different prod- prevalent over the next decade. uct segments and industries. These include competencies This is why suppliers should prepare for this future market in electronics and sensor technology (11 companies), optics now. and photonics (5 companies) and production and testing Not all potential technologies demonstrated in today’s con- methods (7 companies). cept cars and interior exhibits will end up going into series production. Temporary hype will fade away and trends will As with our trend analysis, this wide range of companies become established. enables competencies to be divided into the four trends: mate In this context, the benefits that can be achieved through inno- rials, components, functionalities and manufacturing processes. vations in interiors must come at marketable prices. The costs of new functionalities will thus be an important variable for Material competencies the spread of technically feasible innovations. Many of the companies in the analysis have a strong presence Customer acceptance will be another critically important in lightweight materials, in which plastic assemblies play an factor. It will not simply reflect regional disparities (Europe, important role. This competency also includes multi-polymer America, Asia), but will also face completely new challenges technologies and back-molded plastic parts. in relation to usability and user experience, especially Some of the companies with competency in plastics also have when it comes to innovative functional expansions, which will competencies in hybrid material systems (e.g. glass fiber- represent largely new territory for automobile manufacturers. reinforced plastics, plastic/metal composites). As evidenced by our remarks on technological trends, the inte- Competency in the use of sustainable materials (hemp, flax, rior of the future involves unprecedented levels of integration sisal, cotton, wood fibers etc.) is by far the least developed. in relation to different technologies and competencies. This highly complex task can only be successfully overcome Product competencies relating to components through collaboration within and outside of the industry. The companies in the analysis have a strong presence in the The following section details existing opportunities in Thuringia. paneling segment, and this is supplemented by the insula tion/seals segment, which supports functions such as sound Regional competency analysis insulation and thermal management in interiors. Thuringia’s supply industry only has a few module suppli- Approximately 30% of all companies in Thuringia’s supply ers in the center console/cockpit segment. The majority of industry are part of the Interiors product segment. This makes Thuringia-based companies in this product segment produce the interiors product segment the second largest product seg- parts and components for large modules, ranging from indi- ment in the Thuringian supply industry after the drive/chassis vidual injection molded parts to various control elements and segment. It is therefore vitally important for the region to adapt capacitive foils. to anticipated developments in this segment and develop fu- The same is true of the seats segment, which contains one ture strategies that build on existing competencies in the region. single module supplier and Thuringia-based companies manu- facturing individual parts, seat components, headrests and Competency profile in Thuringia’s supplier industry filler material. The interior of the future requires industry-wide and cross- The electrical and electronic functional components technology cooperation. In order to take due account of this, a component segment, which produces an integral part of the spectrum of 77 companies with approx. 7,500 employees was vehicle interior, is relatively strongly represented. A more 13
Kompetenzen Thüringer Unternehmen bei Interieur-Funktionalitäten. Thuringia-based companies interior functionalities competencies. Flächenklimatisierung Neue Bedienkonzepte Surface heating and cooling und Funktionalitäten New control concepts and functionalities 11% Sprach-/Gestensteuerung, HMI Ambient light 3% Voice/gesture control, HMI Ambient light 52% 13% 3% AR/Anzeigen AR/displays 9% Assistenzfunktionen Smarte Textilien Assistance functions Smart textiles 12% 12% Insassen-/Innenraumüberwachung Passenger/interior monitoring 7% Konnektivität Connectivity 20% 5% Künstliche Intelligenz Funktionale/smarte Oberflächen Artificial intelligence Functional/smart surfaces 5% Innenraumkonzepte Interior concepts ›› ergänzt um 23 Unternehmen, die über Interieur-relevante Gleiches gilt auch für den Komponentenbereich Sitze, in dem Kompetenzen verfügen, aber anderen Produktbereichen neben einem einzigen Modullieferanten Thüringer Unterneh- und Branchen angehören. Dazu gehören Kompetenzen aus men als Hersteller von Einzelteilen, Sitzkomponenten, Kopf- der Elektronik und Sensorik (elf Unternehmen), der Optik stützen und Füllmaterial tätig sind. und Photonik (fünf Unternehmen) sowie Kompetenzen bei Dem Komponentenbereich der elektrischen und elektroni- Fertigungs- und Prüfverfahren (sieben Unternehmen). schen Funktionskomponenten, die integraler Bestandteil der Fahrzeuginnenräume sind, kommt insgesamt ein relativ hohes Mit dieser erweiterten Unternehmensauswahl können analog Gewicht zu, wobei dessen Feingliederung Schwerpunkte bei unserer Trendanalyse die Kompetenzen in den vier Trendfel- Anzeigen- und Bediensystemen, im Bereich Beleuchtung und dern Materialien, Komponenten, Funktionalitäten und Ferti- bei Sensorik-Komponenten erkennen lässt. gungsverfahren abgebildet werden. Kompetenzen bei Interieur-Funktionalitäten Materialkompetenzen In Übereinstimmung zu den Ergebnissen der Trendanalyse Die untersuchten Unternehmen sind bei Leichtbaumaterialien greift die Kompetenzanalyse folgende Einzelkompetenzen auf: gut vertreten, wobei hier Baugruppen aus Kunststoff eine herausragende Stellung einnehmen. Diese Materialkompetenz ›› Kompetenzen bei funktionalen/smarten Oberflächen, smar- schließt auch Mehr-K-Technologien und hinterspritzte Kunst- ten Textilien, Funktionsbereichen wie Beleuchtung und stoffteile ein. Klimatisierung (Trendfeld Integration vorhandener Funk- Einige der Unternehmen mit Materialkompetenz im Kunststoff- tionalitäten) bereich verfügen auch über Kompetenzen bei hybriden Ma- terialsystemen (z. B. glasfaserverstärkte Kunststoffe, Kunst- ›› Kompetenzen im Bereich Sprach-/Gestensteuerung sowie stoff-Metall-Verbünde). neuer HMI-Konzepte (Trendfeld neue Bediensysteme) Beim Materialeinsatz ist die Kompetenz bei der Verwendung nachhaltiger Materialien (Hanf, Flachs, Sisal, Baumwolle ›› Kompetenzen im Bereich Augmented Reality, neue Assis Holzfasern u. a.) mit Abstand am geringsten ausgeprägt. tenzfunktionen, Insassen- und Innenraumsensorik inkl. Health-Funktionalitäten, Konnektivitätslösungen, Künstliche Produkt-Kompetenzen bei Komponenten Intelligenz, Innenraumkonzepte (Trendfeld neue Funktio- Die untersuchten Unternehmen sind sehr stark im Komponen- nalitäten) tenbereich Verkleidungen vertreten, ergänzt um den Kompo- nentenbereich Dämmungen/Dichtungen, der Funktionen wie Das Gesamtergebnis unserer Analyse zeigt die Abbildung oben. Geräuschdämmung und Thermomanagement im Interieur un- terstützt. Das Kompetenzprofil bei interieurrelevanten Funktionselemen- Im Komponentenbereich Mittelkonsole/Cockpit sind in der ten zeigt eine relativ ausgeglichene Verteilung zwischen dem Thüringer Zulieferindustrie nur wenige Modullieferanten vertre- Trendfeld Integration vorhandener Funktionalitäten und den ten. Die Mehrzahl der in diesem Produktbereich tätigen Thürin- Trendfeldern neue Bediensysteme/neue Funktionalitäten. ger Unternehmen fertigen Bauteile und Komponenten für diese Im Trendfeld Integration vorhandener Funktionalitäten verfügt Großmodule, die von Einzelteilen aus Spritzguss über diverse die Thüringer Zulieferindustrie über Interieur-Lieferanten mit Bedienelemente bis hin zu Kapazitativ-Folien reichen. Material- und Oberflächenkompetenz für smart surfaces/smart 14
Innovatives Touchdisplay für mehr Sicherheit und Bedienkomfort. detailed breakdown of this segment reveals a primary focus on Innovative touch display for improved safely and ease of use. displays and control systems, lighting and sensor technology components. © EDAG Engineering GmbH Interior functionalities competencies In line with the results of the trend analysis, the competence surface coating and technologies for back-foaming/back-mold- analysis addresses the following individual components: ing, e.g. of panels and films. ›› Competencies relating to functional/smart surfaces, smart Competencies in joining technologies for connecting hybrid textiles, functional areas such as lighting and air condition- materials (e.g. bonding) and new manufacturing processes ing (“Integration of existing functionalities” trend) (e.g. additive manufacturing, electronics printing) are only rep- ›› Competencies in voice/gesture control and new HMI con- resented to a limited extent. cepts (“New control systems” trend) ›› Competencies in augmented reality, new assistance func- Summary tions, passenger and interior sensor technology including health functions, connectivity solutions, artificial intelligence, Each of the four competencies has different levels of represen- interior concepts (“New functionalities” trend) tation for the individual components ›› Material competency: The overall results of our analysis are shown in the diagram dominance of lightweight materials (particularly polymers) on page 14. ›› Product competency: substantial percentage of paneling in the product range, The competency profile for functional features relating to inte followed by individual parts for center consoles/cockpits. riors shows a relatively balanced distribution between the “inte Electrical/electronic functional components is dominated by gration of existing functionalities” trend and the “new control displays and control systems, lighting components and sen- systems/new functionalities” trend. sory technology. In the “integration of existing functionalities” trend, Thuringia’s ›› Function competency: supply industry has interior suppliers with competences in in the “functional integration” trend, material-based compe- smart surfaces/smart textiles. Companies with competence in tency for smart surfaces/smart textiles is well developed; in electrical and electronic functions complete the picture. applications, competencies for ambient light are particularly The “new functionalities” trend has a broad distribution here well represented. In the “new control systems” and “new and is very challenging in terms of technology. Thuringia has functionalities” trends, competencies in passenger/interior a comparatively manageable number of companies in this sensor systems, along with voice and gesture control/HMI sector, which are represented in several of the associated are in place. categories. ›› Process competency: competencies in injection molding dominate Manufacturing processes competencies The analysis confirms the expected outstanding representation The supply industry competency profile is supported and of competencies relating to injection molding for attachments supplemented by the region’s competencies in research and and components. This is supplemented by competencies in development. 15
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