Eine um 25 Prozent geringere Wahrscheinlichkeit von Konstruktionsfehlern

Verbesserte Arbeits- und Lebensbedingungen für Landwirte

Die Carraro-Gruppe wurde 1932 mit dem Ziel gegründet, die Arbeits- und Lebensbedingungen von Landwirten zu verbessern. Sie entwickelt und produziert Lösungen für Landmaschinen – von Traktoren bis hin zu Erntemaschinen. Seit der Gründung des Geschäftsbereichs Achsen und Getriebe ist die Carraro-Gruppe zu einem wichtigen Partner für die weltweit führenden Hersteller von Landmaschinen geworden. Dieses globale Unternehmen verfügt über neun Produktionsstätten und mehr als 3.000 Mitarbeiter.

Darüber hinaus setzt die Carraro Group mit der Einführung ihrer Hybridtraktormodelle und der eTransmission-Produktreihe, die für Hybrid- und vollelektrische Fahrzeuge entwickelt wurde, neue Maßstäbe im Bereich der Landtechnik. Das schlanke Team aus 11 Kabelbaum- und Elektroingenieuren stellt pro Jahr etwa 50 Kabelbäume her.

„Heute liegt unser Schwerpunkt auf der Emissionsreduzierung und der Maximierung der Maschineneffizienz bei Erdbaumaschinen sowie Maschinen für den Obst- und Weinanbau“, sagt Paolo Righetti, Leiter des Kompetenzzentrums für Elektrik von Carraro Agritalia, der Traktorensparte der Carraro-Gruppe. „Technologie, Innovation und Menschen sind unsere Säulen, die Ausgangspunkte, um uns als weltweit führender Hersteller von Getrieben und Getriebesystemen zu positionieren.“

Schritt halten mit der beschleunigten Produktion

Das rasche Wachstum von Carraro Agritalia veranlasste das engagierte Forschungs- und Entwicklungsteam (R&D) im Jahr 2014, nach neuen Werkzeugen zur Optimierung der elektrischen Verkabelung und der Kabelbaumkonstruktion zu suchen.

„Die Entwicklung von Kabeln und Kabelbäumen ist für Carraro Agritalia von entscheidender Bedeutung, denn sie sind das Herzstück der Fahrzeuge, die wir produzieren“, erklärt Righetti. Die sich ändernden Anforderungen an die Entwicklung von Antriebssträngen für Schwermaschinen stellen jedoch eine Herausforderung für einfache Simulations- und Analysewerkzeuge dar. Um die wachsende Zahl komplexer softwaregesteuerter Produkteigenschaften, Funktionen und Betriebssysteme zu bewältigen, sind eine ausgefeilte Softwarevalidierung und ein Revisionsmanagement erforderlich.

„Anfangs war unsere vorhandene Umgebung für die Elektrokonstruktion noch ausreichend“, erklärt Righetti. „Als wir jedoch unser Team vergrößerten und immer mehr Projekte übernahmen, wurde die schnelle und effiziente Verfolgung von Fehlern und die Fehlerbehebung kritisch, und das vorhandene Tool setzte diese Vorgänge nur langsam und umständlich um.“ Das vorhandene Tool bot keine Möglichkeit, Entwurfsregelprüfungen (Design Rule Checks, DRCs) durchzuführen, was ein wichtiger nächster Schritt war, da das Unternehmen das Projektvolumen erhöhte.

Das Forschungs- und Entwicklungsteam von Carraro Agritalia benötigte eine Lösung, die eine integrierte Konstruktion von Kabelbäumen und der Verkabelung ermöglichte, sodass die Daten einfach übertragen und während der gesamten Entwicklung wiederverwendet werden konnten. Außerdem sollten Fehler minimiert und der Zeitaufwand für die Zuweisung von Teilen reduziert werden, indem man mühsame manuelle Aufgaben eliminierte. Die Möglichkeit, benutzerdefinierte Berichte automatisch zu erstellen, war ebenfalls wichtig.

„Die Reduzierung von Konstruktionsfehlern ist von größter Bedeutung“, erklärt Righetti. „Fertigungsfehler können die Produktion erheblich verzögern und erfordern zeitaufwändige manuelle Änderungen, bevor die Fertigung fortgesetzt werden kann.“ Konstruktionsfehler, die sich bis zum fertigen Produkt fortsetzen, können zu obligatorischen Rückrufen führen und die Glaubwürdigkeit der Marke bei Kunden und Interessenten beeinträchtigen. „Um nachträgliche Fehler zu vermeiden, benötigten wir ein Datenmanagementsystem mit einer zentralen Datenquelle und eine Möglichkeit, die Entwürfe in einem frühen Stadium zu testen und zu validieren, da sie dann leichter zu korrigieren sind“, erklärt Righetti.

Die richtige Konstruktion gleich beim ersten Versuch

Nach der Erkundung und den Vorverkaufsaktivitäten mit Har-Tech, dem Solution Partner von Siemens Digital Industries Software, entschied sich das Forschungs- und Entwicklungsteam von Carraro Agritalia für die Software VeSys™. Das Unternehmen nutzte die Software, um die Anforderungen bei der Entwicklung von elektrischen Schaltplänen und Kabelbäumen für seinen wachsenden Katalog von Traktoren und Landmaschinen, einschließlich seiner Hybridtraktoren und eTransmission-Produkte, zu erfüllen. Obwohl Carraro Agritalia auch andere Lösungen evaluierte, stach VeSys aufgrund seiner Anwenderfreundlichkeit und seines Preis-Leistungs-Verhältnisses hervor. VeSys ist Teil des Xcelerator-Portfolios, dem umfassenden und integrierten Software- und Service-Portfolio von Siemens.

VeSys verhilft Kabel- und Kabelbaumentwicklern mit leistungsstarken, intuitiven Funktionen zu einer hohen Rendite (ROI). Die Software wurde außerdem für eine schnelle Bereitstellung und einfache Installation optimiert. Die Konstruktionswerkzeuge lassen sich gemeinsam oder einzeln bereitstellen und sorgen dafür, dass die Konstruktionsdaten der Verdrahtung nahtlos in die entsprechenden Kabelbaumkonstruktionen einfließen können. So wird der Aufwand reduziert, und die Gefahr kostspieliger Fehler sinkt.

"VeSys ist ein Tool der nächsten Generation, das uns eine einfache und optimierte Möglichkeit bietet, technische Daten und Informationen über den gesamten Konstruktionszyklus hinweg zu verfolgen, auszutauschen und zu analysieren", sagt Righetti.

Durch den Einsatz von VeSys kann das Entwicklungsteam auf Anhieb fehlerfreie Elektro- und Kabelbaumdesigns erstellen und in Zukunft zahlreiche Validierungsfunktionen nutzen. Sie können automatisch produktionsreife Zeichnungen, Stücklisten und alle für die Kalkulation und Fertigung erforderlichen Dateien und Berichte erstellen. VeSys lässt sich in 3D-CAD-Systeme (Computer-Aided Design) integrieren, sodass Ingenieure den Konstruktionsentwurf modellieren und die elektrischen Details anschließend in VeSys entwickeln können. „Eines der Hauptargumente für VeSys ist die starke Integrationsfähigkeit und die Möglichkeit, Daten aus einer Vielzahl von CAD-, MCAD- und PLM-Lösungen zu übernehmen“, sagt Righetti.

VeSys ist intuitiv und einfach zu bedienen und wird mit Video-Tutorials, Online-Schulungen, umfangreicher Dokumentation und Unterstützung durch eine aktive Anwender-Community ausgeliefert. Darüber hinaus bietet VeSys volle Datenkompatibilität mit der Siemens-Software Capital™ für die Entwicklung von E/E-Systemen, sodass Carraro Agritalia nahtlos mit Erstausrüstern (OEMs) kooperieren kann, die Capital-Lösungen verwenden.

„Durch den Einsatz von VeSys und dieses neuen Ansatzes können wir Fehler vermeiden, die Markteinführung neuer Produkte beschleunigen und darauf vertrauen, dass die Kunden keine Zeit oder Produktivität mit der Reparatur von Maschinen verschwenden“, so Righetti.

Integration einer Code-Bibliothek zur frühzeitigen Verifizierung und Fehlerbeseitigung

Im Rahmen der Implementierung arbeitete Righetti mit Har-Tech zusammen, um eine Bibliothek elektrischer Bauteilmodelle zu erstellen, die den elektrischen Symbolen und dem Code von Carraro Agritalia entsprechen, und integrierte diese Bibliothek dann in das VeSys-Tool.

Darüber hinaus erstellte Har-Tech Checklisten und automatische Test-Sessions, um die Schaltpläne vor der Erstellung des Prototyps zu validieren, sodass das R&D-Team von Carraro Agritalia in der Lage war, die erste Phase der Validierung und Überprüfung durchzuführen, noch bevor der erste Kabelbaum bestellt wurde.

Durch die Vereinfachung des Prozesses zur Entwicklung und Überprüfung komplexer moderner Kabel und Kabelbäume hilft VeSys Carraro Agritalia, sich auf dem Markt für Elektrotraktoren zu etablieren. Laut dem Forschungsbericht „Global Autonomous Electric Tractor Market 2021“ wird dieser Markt von 2021 bis 2027 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 32,7 Prozent wachsen und bis 2027 ein Volumen von etwa 4,23 Mrd. US-Dollar erreichen.

Wettbewerbsvorteile durch weniger Fehler und schnellere Tests

Seit der Einführung von VeSys hat das Forschungs- und Entwicklungsteam von Carraro Agritalia die Nutzung von VeSys von zwei auf sieben Lizenzen ausgeweitet und damit die Kosten erheblich gesenkt und die Produktivität gesteigert. Sie haben die Wahrscheinlichkeit von Konstruktionsfehlern um 25 Prozent gesenkt und es dem Team ermöglicht, die Konnektivität und das Schaltungsverhalten umfassend zu verstehen und etwaige Probleme frühzeitig im Entwicklungszyklus zu korrigieren. Har-Tech wird ein integraler Bestandteil dieses Prozesses sein. „Wir planen, die Simulation in den Entwurfsprozess einzubeziehen, um die Kontinuität sowie den Spannungsabfall und die Stromrichtungen und -berechnungen zu gewährleisten“, erklärt Villa. „Auf diese Weise können die Ingenieure von Carraro Agritalia schneller und genauer arbeiten als mit herkömmlichen Systemen.“

„Unser Ziel ist es, das Leben der Arbeiter zu verbessern, die mit bzw. an Land- und Baumaschinen arbeiten“, sagt Righetti. „Mit VeSys in unserem Werkzeugkasten können wir Maschinen höchster Qualität schneller auf den Markt bringen, den betrieblichen Aufwand und das Risiko reduzieren und unser Versprechen einlösen, die Emissionen abzubauen und gleichzeitig die Maschineneffizienz zu maximieren.“