Vytvoření oceněného vozidla v rekordním čase

Systém PLM, který podporuje nové úrovně výkonu

„Přináší dokonalost a potřebné detaily do třídy vozidel, která už tak překypovala talentem a lákavými nabídkami.“ Takový je verdikt britského průvodce pro kupující automobilů What Car?, který vyhlásil vozidlo Nissan Qashqai „Autem roku 2014“. Druhá generace modelu Qashqai, která byla popisovaná jako hospodárná a elegantní, byla oceněna za komfort, kultivovanost, prostornost a bezpečnost: „Myslelo se na každý detail, až po způsob uložení odkládací plochy v kufru.“

Zásluhy za vytvoření tohoto malého sportovně užitkového vozidla (SUV) má společnost Nissan Technical Centre Europe (NTCE) v Cranfieldu ve Velké Británii. „Při vývoji nového modelu Qashqai jsme se museli skutečně soustředit na kvalitu, náklady a čas,“ říká David Moss, viceprezident pro návrh a vývoj vozidel ve společnosti Nissan Technical Centre Europe. „Bylo pro nás životně důležité mít vhodný systém pro správu životního cyklu výrobků (PLM). Pro společnost Nissan, která vyrábí pět milionů vozidel ročně, z toho více než půl milionu ve Velké Británii, jsou vhodnými řešeními Teamcenter®, NX™ a Simcenter™ 3D. Ty jsou základem digitální platformy pro prostředí V-3P společnosti. Vývoj nového modelu Qashqai v tomto prostředí zlepšil spolupráci v celém dodavatelském řetězci, zkrátil časové lhůty, zlepšil kontrolu kvality a umožnil inženýrům dosáhnout nové úrovně výkonu.“

Hladká modernizace pohání vývoj modelu Qashqai v rekordním čase

Společnost Nissan je podporována společností OnePLM, dlouholetým prodejcem řešení společnosti Siemens Digital Industries Software, která již mnoho let poskytuje technickou podporu společnosti Nissan Technical Centre Europe a má hluboké znalosti prostředí V-3P společnosti Nissan. Když se společnost NTCE připravovala na práci na modelu Qashqai, poskytla jí společnost OnePLM pomoc s upgradem řešení Teamcenter Enterprise a I-deas™ verze 5 na řešení Teamcenter na jednotné architektuře a řešení NX. To zahrnovalo snadnou migraci starších dat pomocí digitálních nástrojů od společnosti Siemens Digital Industries Software. Ian Keen, vedoucí inženýr společnosti NTCE, říká: „Když jsme vyvíjeli nový model Qashqai, bylo zde pět nebo šest inženýrů ze společnosti OnePLM, protože mají velké znalosti o řešení Teamcenter a o tom, jak systém společnosti Nissan funguje. Nyní, když je vůz ve výrobě a my jsme rozvinuli své dovednosti, jsou zde dva inženýři, kteří zajišťují školení a řešení problémů. Pokud něco nefunguje zcela správně, obracíme se na ně s žádostí o řešení nebo doporučení.“ Moss dodává: „Spolupráce se společností OnePLM nám umožnila vyvinout nový model Qashqai v rekordním čase.“

Spolupráce představuje významnou výhodu v oblasti produktivity

Týmy společnosti Nissan jsou geograficky rozptýlené a mají různé funkce ve Velké Británii i po celém světě. Podle Keena je hlavním přínosem systému PLM spolupráce. „Řešení Teamcenter nám umožňuje efektivně a účinně sdílet data řešení NX při práci na různých aspektech návrhu a výroby. Spolupracujeme zejména s týmy ze Španělska, Japonska a Vietnamu a všichni víme, že máme k dispozici nejnovější data, což je pro inženýry, kteří vyvíjejí komponenty současně, klíčový faktor.“

Prostředí pro spolupráci vytvořené pomocí řešení Teamcenter nejen zlepšuje výměnu informací uvnitř společnosti, ale umožňuje i lepší komunikaci s dodavateli. Moss říká: „Spolupráce s partnery v reálném čase je pro nás obrovskou výhodou. Je důležité, aby naši dodavatelé používali stejné nástroje jako společnost Nissan. Pomocí stejných nástrojů si totiž můžeme mnohem snadněji vyměňovat informace a získat z tohoto prostředí v reálném čase značný prospěch. Protože všichni pracují se stejnými daty, získáváme potřebné odpovědi mnohem rychleji a můžeme urychlit vývoj.“

Rychlé pracovní postupy, poloviční doba vývoje

Jakmile je struktura kusovníku vozidla předána do systému G2B, globálního kusovníku společnosti Nissan, je replikována v řešení Teamcenter a zkopírována do řešení NX. Od tohoto okamžiku Dean Bailey, vedoucí inženýr ve společnosti Nissan Technical Centre Europe, a členové jeho týmu začínají vytvářet data komponent. Odpovídají za vytváření dat počítačem podporovaného návrhu (CAD) a výměnu dat CAD s ostatními subjekty společnosti Nissan po celém světě, s partnery, jako je společnost Renault, a s dodavateli, včetně těch, kteří poskytují zařízení, přípravky a nástroje.

Data o stylizaci zajišťuje londýnské designové studio společnosti Nissan. Konstruktéři vytvářejí všechny povrchy počínaje obecnými částmi, jako je přední, zadní a boční část střechy a různé sloupky. Bailey říká: „Pro celou karoserii existuje 80 nebo 90 povrchů, které nám dávají základní tvar všech panelů, včetně všech výztuh. Upřímně mohu říci, že vytváření dat kovových karoserií pomocí řešení NX bylo rychlejší. Umožňuje nám dělat vše, co potřebujeme, od práce s daty o stylizaci až po vytváření inženýrských dat, dat pro předání do výroby a dat pro následnou fázi údržby.“

Keen a jeho tým jsou zodpovědní za plánování digitálních šarží a správu dat pro systém PLM v průběhu celého životního cyklu výrobků. „Nyní realizujeme projekty dopředu a používáme řešení NX v digitální fázi k ověření výkonnosti komponent a vozidla,“ říká Keen. „Naše první fyzická vozidla vyrábíme z výrobních nástrojů s velmi malým podílem prototypových komponent. Byla odstraněna velmi nákladná a časově náročná část cyklu. Máme důvěru v digitální nástroje, které používáme, a vytváříme důvěryhodná data CAD, která jsou naší vysoce kvalitní investicí do nového modelu Qashqai. Z dřívějšího šesti či sedmiletého cyklu s množstvím ručně vyráběných prototypů jsme se dostali na tříletý vývojový cyklus bez ručně vyráběných prototypů.“

Prvotřídní kontrola kvality

Řešení Teamcenter je jediným úložištěm všech dat o návrhu a související dokumentace. Keen říká: „Řešení Teamcenter spravuje například to, čemu říkáme „vydání tvaru“, tedy veškerá 3D data CAD, 2D informace, specifikace výrobků a poznámky k datům.“

Poukazuje také na to, že je velmi snadné nahlížet do řešení Teamcenter a přenášet do něj jakákoli potřebná data řešení NX. „Pokud chci prozkoumat nejnovější stav sestavy motoru nového modelu Qashqai nebo se chci podívat, jak vypadal před půl rokem, mohu se vrátit zpět a podívat se, k jakým změnám v návrhu došlo.“ Je důležité, aby inženýři používali nejnovější data. Všechny provedené změny jsou okamžitě k dispozici v globálním centru CAD společnosti Nissan v Japonsku a v dalších technických centrech po celém světě. „Řešení Teamcenter nám umožňuje vynikající kontrolu verzí, což přispívá ke snižování nákladů a zlepšování výrobků.“

Simulace vede k novým úrovním úspěchu

Vedle vytváření modelů CAD analyzuje společnost Nissan Technical Centre Europe namáhání a tepelné vlastnosti a provádí simulace pohybu pomocí řešení Simcenter 3D, které je plně integrováno s prostředím řešení NX. Inženýři společnosti NTCE se zaměřují zejména na pevnost a tuhost, přičemž používají řešič Simcenter Nastran.

Keen říká: „Dříve konstruktéři obvykle navrhovali své komponenty na základě předchozích znalostí nebo zkušeností. Například držák může být přetechnizovaný, což má dopad na náklady a hmotnost. Řešení Simcenter 3D nám umožňuje prozkoumat náš návrh a podívat se na průhyb nebo koncentraci napětí a vliv určitých změn, jako je například velikost otvoru nebo reliéfu a tloušťka materiálu. Můžeme si pak prohlédnout několik různých variant návrhu a rychle vybrat tu optimální.“ Pokud výsledky CAE ukážou, že komponenta nemá správné hodnoty pevnosti nebo tuhosti, mohou se konstruktéři vrátit zpět a snadno provést změnu pomocí řešení Simcenter 3D dříve, než se začnou vyrábět nákladné nástroje.

Moss ví, jakou hodnotu pro společnost má řešení Simcenter 3D: „Pro nový model Qashqai jsme si stanovili emisní cíl 99 gramů CO2 a podařilo se nám ho splnit, přestože se to u vozu této velikosti ještě nikdy nepodařilo. Pomocí pokročilé simulace jsme mohli optimalizovat návrh. Například naši inženýři dokázali odstranit každý zbytečný gram hmotnosti vozidla.“

Výhoda, která jen tak nezmizí

„Životní cyklus vývoje ve společnosti Nissan se neustále zkracuje, abychom mohli rychleji uvést na trh výrobky, které splňují potřeby našich zákazníků,“ říká Keen. „Proto potřebujeme nástroje, které nám umožní efektivně spolupracovat s našimi dodavateli a se zbytkem společnosti Nissan, včetně všech pracovníků od výzkumu po testování a výrobní inženýrství. Díky technologii od společnosti Siemens Digital Industries Software je to možné.“

Moss na závěr říká: „Při vývoji nového modelu Qashqai jsme prověřili všechny dostupné nástroje a viděli jsme, že řešení NX, Simcenter 3D a Teamcenter nám nabízejí mnoho výhod z hlediska kvality a časové náročnosti. Díky digitální platformě společnosti Siemens Digital Industries Software jsme byli schopni zkrátit dobu vytváření dat přibližně o 20 procent, a přitom zachovat kvalitu, což nám přináší skutečnou konkurenční výhodu.“