Auf der diesjährigen Hannover Messe steht der Dassault Systèmes-Messestand in der Digital Factory in Halle 7, Stand D28 ganz im Zeichen des Produktlebenszyklus. Sieben Stationen zeigen den Weg einer Waschmaschine von der Ideenfindung bis zur Serienreife.
Die Ideenfindung findet heute nicht mehr im „stillen Kämmerlein“ statt, in dem Techniker ein neues Produkt erdenken, das der Markt dann anzunehmen hat. Heute sind sehr viele Quellen und Ideengeber beteiligt – Servicepersonal, Händler, Mitarbeiter, aber auch Kunden. Anhand einer Waschmaschine eines bekannten Herstellers und der Situation in Australien, wo Wasser und – in entlegenen Gegenden – Strom knapp sind, wird mit Hilfe des Engineering-Netzwerks SWYM gezeigt, wie sich Ideen sammeln, gewichten und in konkrete Anforderungen umsetzen lassen. Diese Station arbeitet in der Cloud, was die Plattform für alle Teilnehmer am Produktdefinitionsprozess weltweit und in Echtzeit verfügbar macht.
Composer dient dann dazu, die Ideen und die Umsetzung der Anforderung schnell und effizient zu visualisieren. Eine Produktstory lässt sich mit Composer animieren; so wird sichergestellt, dass alle Ideen richtig verstanden wurden. Die in diesem Schritt erstellten Daten lassen sich übrigens später, wenn es um die Dokumentation des fertigen Produkts geht, wiederverwenden.
In der Phase der Anforderungsdefinition werden die im vorigen Schritt definierten Anforderungen in die konkreten Kategorien eines Produktspektrums umgesetzt. Von den Umweltbedingungen, unter denen die Waschmaschine später arbeiten soll, über gesetzliche Vorgaben bis hin zur Einordnung in die Produktlinien des Unternehmens reichen diese Anforderungen. Mit Hilfe des Produktlebenszyklusmanagements der 3DEXPERIENCE lässt sich das Projekt nun in Phasen, Gates und Tasks organisieren. Ein wichtiges Thema dieser Station stellt der neue Produktkonfigurator dar, mit dem unterschiedliche Ausprägungen eines Produkts ausgewählt und kombiniert werden können. Das geschieht regelbasiert, so dass sinnlose Kombinationen ausgeschlossen werden.
Die Digitalisierung macht auch vor der Waschmaschine nicht halt – Software und Elektronik bestimmen den Funktionsumfang und die Produkteigenschaften wesentlich mit. Damit wird Systems Engineering zum unerlässlichen Baustein der Produktentwicklung. Viele Produkteigenschaften sind Teil des Markenimage des Herstellers – hohe Lebensdauer und Qualität, höchste Laufruhe und beste Wasch-Ergebnisse sowie Umweltverträglichkeit – und müssen unbedingt umgesetzt werden. Um zu entscheiden, welche Funktion in Mechanik, Elektronik oder Software umgesetzt wird – und wie sie so umgesetzt wird, dass die Maschine den Kundenerwartungen entspricht – simulieren und optimieren die Konstrukteure den virtuellen Prototypen mit Hilfe des Systems Engineering. Zu kurze Kabel, versteckte Griffe, falsch angeordnete Bedienelemente, Vibrationen, Lärm, Verletzungsgefahr – all das sind Dinge, die die Techniker konsequent analysieren und rigoros ausmerzen.
Eine Grundproblematik der Produktentwicklung ist die wechselseitige Abhängigkeit der Disziplinen – die Steuerungssoftware kann erst getestet werden, wenn die Mechanik und Elektronik steht, die Mechanik muss Rücksicht auf die Elektronik machen – beispielsweise wenn noch ein Sensor angebracht werden muss. So etwas endet in faulen Kompromissen und Änderungen in letzter Minute. Der Ausweg, den die 3DEXPERINCE anbietet, heißt virtuelle Inbetriebnahme. Diese Station des Messestands in Hannover zeigt, wie das 3D-Modell eines Produkts von den Impulsen einer ebenfalls virtuellen Steuerungssoftware kontrolliert wird; diese wiederum wird von den virtuellen Sensoren der Elektronik mit Informationen versorgt. Reale Bauteile wie ein Bedienpanel lassen sich nahtlos in das virtuelle Produkt integrieren. So ist das Testen und Optimieren aller Maschinenbestandteile lange vor der Fertigung des ersten Teils möglich.
Auch wenn die inneren Werte am wichtigsten sing – das Äußere muss stimmen und im Idealfall das Markenimage und die Qualität der Technik unterstreichen. Das Design steht heute nicht mehr für sich, sondern es ist eng in die Produktentwicklung eingebunden und wird ständig von internen Entscheidern, aber auch von Testkäufern beurteilt. Die Messestation präsentiert verschiedene Methoden, mit denen Designer das virtuelle Modell bearbeiten können – vom Zeichnen auf dem Tablet bis zum Kneten am virtuellen Tonmodell. 3EDXCITE bietet die entsprechenden Visualisierungswerkzeuge, die eine absolut realistische Darstellung in lebensnaher Umgebung ermöglichen.
Lange vor dem Serienstart beginnt die Phase der virtuellen Fertigungsplanung. Auch die Produktionsanlagen werden immer intelligenter – Stichwort Industrie 4.0 – und komplexer. Die Produktion der Waschmaschine wird in die einzelnen Fertigungsschritte gegliedert und die jeweils notwendigen Anlagen konzipiert – auf dieselbe Weise wie das Produkt selbst. Da die Konstruktion der Produktionsanlagen teils parallel zur Konstruktion des Produkts läuft, sind hier leistungsfähige Verwaltungsfunktionen gefragt, die Änderungen an allen relevanten Stellen ankommen lassen und dafür sorgen, dass alle Bestandteile des Systems aus Produkt und Fertigung jederzeit auf einem konsistenten, aktuellen Stand ist.
Montagearbeiten werden zunehmend von Industrie-Robotern übernommen, vielfach ist deren Programmierung jedoch Spezialisten vorbehalten, die offline und zumeist nicht gekoppelt ans Produkt arbeiten. Dassault Systèmes zeigt in Hannover die Beschickung einer Roboterzelle durch Menschen und das anschließende Schweißen des Waschmaschinen-Gehäuses durch den Roboter.
Interactive Virtual Reality ermöglicht in jedem Schritt des Produktentstehungsprozesses das Eintauchen in das virtuelle Produkt. Komplexe Baugruppen, Funktionsabläufe und Zusammenhänge lassen sich in einer immersiven 3D-Ansicht viel einfacher verstehen als am Bildschirm. Eine preisgünstige Dreiseitencave von VRLogic, in der die Daten der 3DEXPERIENCE dreidimensional erlebbar werden, steht für den aktuellen Stand der VR-Technologie, der zurzeit in atemberaubendem Tempo voranschreitet.
