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Mercedes AMG W12 - F1 - 2021
Mercedes Fabrik Brackley - Race Bay - Werkstatt - Renovierung 2021
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Mercedes AMG F1: Das Geheimnis der Zuverlässigkeit

Das Geheimnis der guten Ausfallquote So minimiert Mercedes Defekte

Mercedes stellte 2020 zum vierten Mal in Folge die zuverlässigsten Autos im F1-Feld. Das Geheimnis dieser Serie liegt aber nur zum Teil in der guten Qualitätskontrolle. Entscheidend ist die Kultur im Team. Alle Ingenieure folgen dem Motto "Right first time". Wir verraten, was es damit auf sich hat.

Die Technik in der Formel 1 wird immer komplexer. Trotzdem nimmt die Ausfallquote seit Jahren ab. Man könnte modernen F1-Autos fast schon Serienreife zusprechen. Und der Spitzenreiter ist auch in dieser Disziplin Mercedes. Der Weltmeister baut nicht nur die schnellsten Autos im Feld. Sie kommen auch fast immer an. In Zahlen ausgedrückt: 17 Rennen, 34 Starts, ein Ausfall.

Die Silberpfeile gewannen 2020 zum fünften Mal in der Hybrid-Ära die Zuverlässigkeitswertung, vier Mal davon Mal in Folge. Nur zwei Mal in den letzten sieben Jahren wurden die Seriensieger geschlagen. 2014 von McLaren und Ferrari, 2016 von Red Bull.

In der vergangenen Saison legten die Mercedes-Piloten mehr Rennkilometer zurück als alle anderen. 10.241 gegen 9.513 von Alfa Romeo und 9.451 von McLaren. Nur einmal wurde ein Mercedes vorzeitig in die Garage geschoben. Im Auto von Valtteri Bottas brannte am Nürburgring ein elektrischer Widerstand in einem ERS-Modul des MGU-H Steuergeräts durch.

Qualitätskontrolle nur ein Baustein

Es kann bei einem so langen Zeitraum kein Zufall sein, dass der Defektteufel so selten zuschlägt. Zumal das davor ganz anders war. Mercedes hatte nicht immer eine so weiße Weste. Vor der Hybrid-Ära landeten die Silberpfeile im Mittelfeld, erzählt Chefingenieur Russell Cooley. "Wir haben 30 Prozent der Rennen nicht beendet. Wir mussten regelmäßig die Rundenzeiten zurückschrauben, um sicherzustellen, dass wir ins Ziel kommen. Damit waren wir zu langsam. Einem kleinen Team würde man das nachsehen, es vielleicht dafür bewundern, dass es alles im Bereich des Möglichen abliefert. Als Mercedes war das inakzeptabel."

Russell Cooley - Mercedes - GP Australien 2016
Wilhelm
Chefingenieur Russell Cooley ist bei Mercedes verantwortlich für das Thema Qualitätssicherung.

Das war der Startschuss für eine Projektgruppe, die damit begann die technischen Probleme und ihre Ursachen zu katalogisieren und herauszufinden, warum sie sich trotz scheinbar ausreichender Kontrolle auf der Rennstrecke niederschlugen. Daraus entstand eine Matrix von Maßnahmen, wie man diesen Schadensweg aufbrechen könnte.

Vor zehn Jahren wäre der erste Verdacht auf die Qualitätskontrolle gefallen, gibt Cooley zu. "Mehr kontrollieren, mehr messen, genauer inspizieren, nur 100-prozentige Qualität zuzulassen. Bei unserer Analyse haben wir aber festgestellt, dass beinahe keines unserer Probleme etwas mit der Qualitätskontrolle zu tun hatte. Fast alles hatte seinen Ursprung im Design oder den Schnittstellen, wo die Leute aneinander vorbeiredeten."

Erfolgsmotto: "Right first time"

Das Ergebnis überraschte auch die Beteiligten. Die Qualitätssicherung machte alles richtig. Auch an den Werkzeugen lag es nicht. Also musste sich der Fehler auf dem Weg dorthin einschleichen. Und es war nie nur ein einziger Fehler, sondern immer die Summe vieler kleiner Defizite, die zu einem Ausfall führten. Am Ende stand immer der Mensch. "Es war also eher eine kulturelle Herausforderung als eine technische", blickt Cooley zurück.

Ein Großteil der Ausfälle wurde an den Schnittstellen zwischen den einzelnen Abteilungen geboren. Zu Kommunikationsproblemen kamen auch noch Fallstricke in der Hardware, weil die einzelnen Abteilungen ihre Teile gebaut haben, ohne daran zu denken, dass es da ein Stück gibt, das sie miteinander verbindet.

Mercedes AMG F1 Team - Fabrik
Mercedes
In der Fabrik arbeiten alle Mercedes-Angestellten nach dem Motto "right first time".

Cooley bestätigt: "Statistische Erhebungen haben uns gezeigt, dass mit der Zahl der Schnittstellen, menschlich wie technisch, auch die Zahl der Probleme stieg. Wenn an einem Ort ein Kühler mit der Hydraulik und der Elektrik in Verbindung kommt, dann birgt das größere Gefahren als ein Frontflügel, der mehr isoliert ist."

Daraus entstand ein Motto, das Mercedes mit "Right first time" umschreibt. Übersetzt heißt das: Auf Anhieb richtig. "Wir haben eine Arbeitskultur aufgebaut, bei der es verboten war, die korrekten Abläufe zu ignorieren. Es wurde für alle inakzeptabel von diesem Weg abzuweichen. Wir haben uns nicht mehr erlaubt, Rundenzeit für Zuverlässigkeit zu opfern oder umgekehrt", erklärt Cooley.

Auch der größte Zeitdruck rechtfertigt nicht, dem Prinzip abzuschwören. "Dieses System ist nicht sehr zeitaufwendig", beteuert Cooley." Was Zeit kostet, ist dieses Prinzip in den Köpfen der Leute zu installieren." Als es funktionierte, wurde es auch nicht mehr hinterfragt.

Bei Defekten ist der Prozess schuld

Der Ansatz verlangt, dass ein Bauteil von Anfang an funktionieren muss. Cooley spielt den Ball schon der Designabteilung zu: "Bis vor acht Jahren führte das Design eine Art Eigenleben. Die Ingenieure dachten, sie wüssten was zu tun ist. Sie liefern ab und die Produktionsabteilung baut das Teil." Daraus entstand ein Prozess, den wir intern "Design review" nennen. "Da sprechen die Designer und alle Abteilungsleiter, also Leute mit verschiedenen Erfahrungen und Perspektiven über das Design einer bestimmten Komponente. Ob es gut genug ist. Wie man es noch besser machen könnte. Ob es beim Zusammenbau Probleme macht."

Mercedes AMG F1 Team - Fabrik
Mercedes
Die Arbeit der Ingenieure wird von Kollegen abgenommen. Es schauen immer Personen aus verschiedenen Abteilungen auf mögliche Probleme.

Anfangs gab es da und dort im Team Widerstände. Manchem Ingenieur kam es so vor, als sollte seine Arbeit kritisiert werden. Mit dem Erfolg dieses Prozesses schwand das Misstrauen. "Weil sich die Leute am Ende sicherer gefühlt haben, wenn im Designprozess so viele Augen auf das Teil geschaut haben. Was anfangs als Kritik ausgelegt wurde, war am Ende ein unterstützendes Element für die eigene Arbeit. Jeder sagte sich: Wenn trotzdem noch etwas schiefgeht, dann sitzen wir alle im gleichen Boot", erzählt der Qualitätschef.

Damit hörten im Falle eines Problems auch die Schuldzuweisungen auf. Cooley: "Wenn etwas schief geht, geben wir dem Prozess und nicht den Leuten die Schuld. Im Schadensfall ist jeder viel offener an der Behebung des Problems mitzuwirken, weil er nicht befürchten muss, persönlich dafür verantwortlich gemacht zu werden."

Standards vor 2014 angehoben

Mercedes leitete diesen Kulturwandel schon zwei Jahre vor der Hybrid-Ära ein. Man ahnte, welche technische Komplexität da auf die Formel 1 zurollen würde. "Heute gibt es viel mehr Systeme, die miteinander kommunizieren müssen als früher. Also potenziell mehr Herde für Defekte", sagt Cooley. "Wir haben die Standards schon vorher angehoben und waren deshalb gut auf diese Ära vorbereitet. Der 2014er Mercedes war dann das Resultat all dieser Änderungen, die wir angestrengt hatten."

Wenn alles an einem Motto hängt und man sich einmal auf dem richtigen Weg befindet, dann dürfte es in der Zuverlässigkeits-Statistik eigentlich keine Schwankungen mehr geben. Es gibt sie aber doch. Red Bull war 2016 Erster und ein Jahr später nur Zehnter. Ferrari stürzte 2016 nach zwei zweiten Plätzen in Folge auf Rang acht ab.

Mercedes AMG F1 Team - Fabrik
Mercedes
1.600 Angestellte arbeiten in den Mercedes-Fabriken in Brixworth (Motor) und Brackley (Chassis). Da ist eine gute Koordination gefragt, damit am Ende alles passt.

Der Mercedes-Mann kann sich diese Ausschläge nur so erklären: "Als wir angefangen haben unser System zu verbessern, war Ferrari die Messlatte. Alonso kam über mehrere Jahre immer ins Ziel. Unsere Erfahrung zeigt aber auch, dass die Formel 1 nie stillsteht. Du musst auf Veränderungen reagieren. Dabei muss aber immer die Prämisse gelten: Auf Anhieb richtig."

Nur wer das nicht streng verfolgt, kann auf die schiefe Bahn kommen. Zum Beispiel wenn er in kurzer Zeit viele Entwicklungen nachschieben muss. Oder wenn er wichtige Leute aus der Qualitätssicherung verliert. Dann kann das Pendel schnell in die andere Richtung ausschlagen.

"Wir haben versucht, so wenig Fluktuation wie möglich in diesem Programm zuzulassen", wirft Cooley ein. "Es gibt immer eine bestimmte Anzahl von Leuten, die sich darum kümmern, dass diese Prozesse genau eingehalten werden. Bei uns hat jeder dieses System verinnerlicht. Wir können also gar nicht sagen, wie viele Leute bei uns in der Qualitätssicherung arbeiten. Im Grunde ist es jeder im Team."

Die Spielberg-Episode

Der Leiter der Qualitätssicherung nennt ein Beispiel, das zeigt, wie Mercedes eine große Baustelle innerhalb von nur fünf Tagen aufgeräumt hat, wie aus einem Beinahe-Ausfall am Ende kein Ausfall wurde. Beim Saisonauftakt 2020 in Österreich wären beide Mercedes um ein Haar vorzeitig gestrandet. Ein Problem in einer Verteilerbox zwischen vorderem und hinterem Kabelbaum legte fast die gesamte Getriebesteuerung lahm.

Valtteri Bottas - Mercedes - Formel 1 - GP Steiermark - Österreich - Spielberg - 10. Juli 2020
Motorsport Images
In Österreich wurde Mercedes 2020 von plötzlichen Problemen überrascht. Innerhalb kurzer Zeit wurde eine Lösung gefunden, um die Zielankunft sicherzustellen.

"Das was uns in Österreich passiert ist, deutete sich bei den Wintertests nur undeutlich an", führt Cooley aus. "Es wurde erst ernst, als die Fahrer ans Limit gingen. Das hat die Vibrationen und die Temperaturen rund um das Kontrollsystem erhöht. Einige Sensoren und Anschlüsse haben sich losgeschüttelt und die Getriebesteuerung beeinträchtigt. Notsysteme haben uns gerettet, aber wir hätten mit diesen zwei Autos sicher kein zweites Rennen fahren können."

Da der nächste Grand Prix schon eine Woche später folgte, war keine Zeit für den üblichen Schadensbehebungsprozess. Es war auch nicht möglich, alle relevanten Teile rechtzeitig zurück nach England zu schaffen.

"Deshalb haben wir eine neue Verteiler-Box für die Anschlüsse und Sensoren konstruiert, um sie aus dem kritischen Bereich mit den höchsten Vibrationen und Temperaturen zu schaffen. Der entscheidende Punkt war die Entscheidung wenige Stunden nach dem Rennen, unseren standardmäßigen forensischen Problemlösungsprozess aufzugeben und anhand starker Verdachtsmomente eine Zwischenlösung zu konstruieren. Damit war die Chance am größten, so viele Defektherde wie möglich auszuschließen. Alles andere hätte zu viel Zeit gekostet. Die Neukonstruktion war nur ein Provisorium. Die endgültige Lösung wurde erst vier Rennen später fertig."

Ab in den Computertomografen

Die Spielberg-Episode war ein Sonderfall. Würde ein Mercedes mit einem Getriebeschaden stehenbleiben und würde das nächste Rennen erst zwei Wochen später folgen, dann würde bei Mercedes ein Ablauf einsetzen, der genauen Regeln unterliegt. "Bei einem klassischen Getriebeschaden wird die Hardware nicht mehr angefasst und sofort in die Fabrik zurückgebracht. Parallel dazu untersuchen Ingenieure vor Ort und daheim die Daten, um schon einen ersten Verdacht zu bekommen, was passiert sein könnte", erzählt Cooley.

Valtteri Bottas - GP Eifel - Nürburgring - Formel 1 - 2020
Wilhelm
Nur einmal kam ein Mercedes 2020 nicht ins Ziel. Im Auto von Valtteri Bottas brannte am Nürburgring ein elektrischer Widerstand in einem ERS-Modul des MGU-H Steuergeräts durch

Wenn die schadhaften Komponenten in der Fabrik eingetroffen sind, werden sie zuerst im Ganzen im Computertomografen gescannt, damit beim Auseinanderbau nicht Information verloren geht. Ein komplettes Getriebe ist allerdings zu groß für den Scanner. Deshalb würde die Einheit vor der CT-Analyse in kleinere Teile zerlegt und dann Stück für Stück forensisch untersucht.

"Die unterschiedlichen Abteilungen würden versuchen rauszufinden, ob es Verschleiß war, falscher Zusammenbau, zu hohe Belastung oder schlechtes Design. Dann wird jeden Tag im Team gearbeitet, bis das Problem gelöst ist. Hinter den Kulissen kommt dieser Prozess viel öfter vor, als es die Öffentlichkeit wahrnimmt. Das sind dann die Beinahe-Ausfälle, die sich nicht in der Statistik niederschlagen."

Mensch als Problem und Lösung

Die Covid-19-Arbeitsbeschränkungen und verlangsamte Lieferketten waren in der Saison 2020 eine zusätzliche Herausforderung. Am Ende war sie eine willkommene Lektion für die Zukunft, wie der Chefingenieur ausführt: "Es gab viele Triple-Header, in denen die Hardware im Auto blieb ohne dass wir sie dazwischen in der Fabrik inspizieren konnten. Deshalb haben wir vorher gecheckt, ob wir die Laufzeiten bestimmter Komponenten ohne zusätzliches Risiko verlängern konnten. Diese Erfahrung wird uns 2021 helfen, weil wir wegen der Budgetdeckelung zu so einem Schritt ohnehin gezwungen werden."

Eine Maßnahme, die aus der Notlage entstand, ist ein zusätzlicher Hardware-Check im Null-Fehler-Prozess. "Nachdem bestimmte Teile auf dem Prüfstand getestet wurden, gingen sie noch einmal zurück ins Designbüro, so dass die Ingenieure zusammen mit der Produktion sehen konnten, was mit diesen Teilen im Fahrbetrieb tatsächlich passiert. Sie konnten dann mit eigenen Augen den Verschleiß erkennen, ob etwas gebrochen oder schlecht zusammengebaut war. Wenn es nicht möglich war, die Teile in die Fabrik zu schicken, wurden Fotos oder Videos zu Vergleichszwecken gemacht. Vor und nach dem Einsatz im Auto."

Für Russell Cooley ist deshalb der größte Feind der Zuverlässigkeit der gleiche, der das Problem lösen muss. "Den Fehler macht der Mensch. Bei einem Team von 1.000 Leuten passieren Fehler. Mit unserem Ansatz sind die Menschen nicht nur das Problem, sondern auch die Lösung."

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