Siemens Digital Industries Software-Lösungen fördern das Wachstum eines Unternehmens für Konstruktion und Fertigung von Verbundwerkstoffen

Spezialisierung auf Composite-Strukturen

Die Duqueine Group (Duqueine) wurde 1982 von Gilles Duqueine ins Leben gerufen, einem Experten für Verbundwerkstoffe, der die erste Kohlefaser-Karosserie für Rennwagen entwickelte. Anfangs konzentrierte sich das Unternehmen auf die Fertigung von Rennwagen-Prototypen und die Verarbeitung von Verbundwerkstoffen. Im Jahr 1992 installierte Duqueine seine erste Produktionslinie für Carbon-Fahrradräder und wurde bald zu einem der weltweiten Marktführer in diesem Segment mit einer jährlichen Produktion von 20.000 Stück.

2004 gelang dem Unternehmen der Einstieg in den Luft- und Raumfahrtsektor durch einen Vertrag mit Techspace Aero (Safran Group) zur Entwicklung und Umsetzung von Kaltlufttunneln für die Triebwerke des Airbus A380. Im gleichen Jahr startete Duqueine auch die Entwicklung von Innenausstattungen für Flugzeugkabinen und Sitzstrukturen der ersten Klasse für EADS Sogerma und die Sicma Zodiac Group. Dies erschloss weitere parallele Massenmärkte in der Sport- und Freizeit-Branche und mündete in der Entwicklung von Sicherheitssystemen für Rennfahrer.

Dank seiner branchenführenden Expertise verfolgt Duqueine das klare Ziel, auf dem Gebiet der Composite-Strukturen weltweite Anerkennung zu erlangen. In den letzten zehn Jahren ist die Belegschaft von Duqueine von 20 auf 800 Mitarbeiter angewachsen. Duqueines Marktfokus verteilt sich aktuell zu 85 Prozent auf die Luft- und Raumfahrt, 10 Prozent auf die allgemeine Industrie und 5 Prozent auf den Sport- und Freizeitsektor.

Neue Herausforderungen, neue Lösungen

Im Rahmen seiner Wachstumsstrategie erkannte das Management von Duqueine, dass die Einführung einer guten Methodik und die Entwicklung des kollaborativen Wissensaustauschs die Implementierung von Tools erforderten, um die Abläufe verschiedener Abteilungen zu optimieren. Zunächst führte Duqueine einen Vergleich unter den führenden Anbietern von Lifecycle-Management (PLM) durch, um die für seine Anforderungen am besten geeigneten Lösungen für Produktdatenmanagement (PDM) und digitale Fertigung zu ermitteln.

Siemens Digital Industries Software setzte sich im Benchmark durch, da die Teamcenter®-Software und das Tecnomatix®-Portfolio die optimale kollaborative Plattform zur Erfüllung der Anforderungen von Duqueine boten. Von großer Relevanz war auch die demonstrierte Fähigkeit von Teamcenter, die mit der CATIA®-Software – Duqueines System für die computergestützte Konstruktion (CAD) – erstellten Daten problemlos zu handhaben. Darüber hinaus hat das Management von Duqueine festgestellt, dass Siemens Digital Industries Software einen ausgezeichneten Support leistet, den Duqueine für eine erfolgreiche Implementierung als entscheidend erachtet.

Die Einführung von Teamcenter bei Duqueine erfolgte 2010, dicht gefolgt von der Manufacturing Process Planner (MPP)-Lösung aus dem Tecnomatix-Portfolio. MPP ist eine Embedded Technologie innerhalb von Teamcenter.

„Wir haben schnell erkannt, dass uns eine gute Brücke zwischen der Konstrukteur-Abteilung und den Fertigungsaktivitäten in Bezug auf die Markteinführungszeit und die Wissenserfassung helfen wird“, sagt Xavier Danger, Leiter der Konstrukteur-Abteilung bei Duqueine. Dadurch wird die Konsistenz zwischen den Fertigungsdaten und den Daten, die von den Entwicklungsteams erstellt werden, verbessert.

Die Implementierung von Tecnomatix für die Fertigungsphase war ein logischer Schritt, da es entscheidend war, lediglich ein zentrales Repository für den Austausch von Daten und Wissen zu pflegen. „Durch die Entscheidung für die Tecnomatix-Lösung haben wir unsere Position bei unseren Kunden verbessert, indem wir die Markteinführungszeit verkürzt und die Produktqualität verbessert haben“, sagt Danger.

Stéphanie Burgun, Leiterin für Vertrieb und Kommunikation, erklärt: „Wir haben unseren Kunden den Beweis erbracht, dass eine PLM-Lösung unverzichtbar ist, da sie Konstruktionsfehler eliminiert und die Qualität von Produkt- und Prozessdaten erheblich steigert.“

MPP bietet Duqueine zudem den Vorteil, Standards für Aufgaben und Workflows definieren zu können. „Dank der MPP-Lösung von Tecnomatix gelang es uns, Aufgaben zu standardisieren“, erklärt Danger. „Wir können den Fortschritt jeder einzelnen Aufgabe nachverfolgen. Die Ingenieure stellen fest, dass die Lösung ihnen hilft, ihre Arbeit zu definieren. Die gesamte Arbeit wird von der digitalen Fertigungslösung gesteuert.“

„Die PLM-Technologie dient heute als Hauptsystem für Konstruktions- und technische Daten von Duqueine, wobei das ERP-Tool (Enterprise Resource Planning) mit diesem System verbunden ist“, sagt Danger. „Teamcenter ermöglicht jederzeit konsistente Daten. „Mit einem einzigen Repository kann Duqueine effizientere Fertigungsszenarien realisieren. Zuvor waren wir gezwungen, ein Fertigungsszenario zu testen. War dieses nicht zufriedenstellend, mussten wir zum ERP-System zurückkehren, das Produkt anpassen und den Vorgang wiederholen. Wir erkannten, dass ein einzelnes Repository für unseren Workflow zwingend erforderlich ist.“

Ein entscheidender Pluspunkt der Tecnomatix-Lösung ist die Möglichkeit zur Datenvalidierung. „Dank der Lösung für digitale Fertigung können wir Produktdaten erfassen und nahtlos mit unserem ERP-System verbinden“, erklärt Danger. „Wenn wir die Stückliste und die Prozessliste erstellen, können wir sie validieren und in unser ERP-System übertragen. Wir wissen, dass es keine Fehler in den Daten gibt und dass Daten im PLM-System auch im ERP-System vorhanden sein können. Zudem gewährleistet das System, dass wir stets mit dem aktuellsten Datenstand arbeiten.

Markteinführungszeit verkürzen

Dank der Überprüfung der Datenkonsistenz konnte Duqueine die Markteinführungszeit von 30 auf 14 Monate reduzieren. „Bevor MPP zum Einsatz kam, war der Bediener darauf angewiesen, Informationen von verschiedenen Mitarbeitern zusammenzutragen“, erläutert Danger. In manchen Fällen dauerte es eine Weile, bis man bemerkte, dass Teile der Daten fehlten oder nicht auf dem neuesten Stand waren. In einem einzigen Repository sind jetzt alle Daten zusammengefasst, sodass Konstrukteure und Bediener gleichermaßen auf sämtliche aktuelle Informationen an zentraler Stelle zugreifen können. Bevor die MPP-Anwendung zum Einsatz kam, erfolgte die Dateneingabe manuell. Dank der Anwendung werden nun zahlreiche Prozesse automatisiert, was menschliche Fehler ausschließt.

Die Ingenieure von Duqueine sehen in der Vorlagenfunktionalität von MPP einen großen Vorteil, da sie es den Mitarbeitern ermöglicht, ein vorhandenes Modell wiederzuverwenden, um eine neue Stückliste und Prozessliste zu generieren. „Durch die Wiederverwendung der Vorlage wird die Arbeit deutlich vereinfacht“, erklärt Danger. Wir arbeiten oft mit verschiedenen Kunden, deren Produkte ähnliche geometrische Eigenschaften aufweisen, was die Adaption sehr vereinfacht. Für Duqueine ist der Einsatz der Templates von großer Bedeutung. Tatsächlich werden 60 bis 70 Prozent der Daten sowohl für BOM als auch für BOP über Vorlagen erstellt. Das ist eine enorme Ersparnis für uns.“ Als anschauliches Beispiel für die Anwendung von Vorlagen nennt er das Programm zur Ausrüstung von Testgondeln, das eine regelmäßige Fertigung beinhaltet.

Prozesseffizienz

Derzeit arbeiten 150 Teamcenter-Anwender an vier Standorten von Duqueine. In Massieux setzen 18 Fertigungs-Konstrukteure MPP täglich ein und verantworten sowohl die Fertigungsplanung als auch die Schnittstelle zum ERP-System. Nach der Erstellung der Stücklistendaten durch die Produktkonstrukteure generieren die Fertigungsingenieure die Arbeitsablaufdaten. Die Stückliste wird dann innerhalb der Prozessliste eingesetzt.

MPP ermöglicht eine unkomplizierte Methode zur Teileverwertung während der Planungsphase. Danger erläutert: „Die Testgondelausstattung setzt sich aus 1.500 unterschiedlichen Komponenten zusammen. Dabei handelt es sich um einen komplexen Produkt- und Montageprozess. Würden die Stückliste und die Prozessliste ausschließlich im ERP-System existieren, wäre die Verwaltung von Änderungen äußerst schwierig gewesen. Die digitale Fertigungslösung ermöglicht es uns, gezielt die Komponente zu nutzen, die wir für eine bestimmte Operation brauchen. Bei größeren Baugruppen mit einer Vielzahl von Komponenten zeigt sich der Vorteil noch deutlicher. Werkzeugmaschinen werden ebenfalls in Teamcenter verwaltet und mittels der MPP-Anwendung mit der Prozessliste verknüpft.

Die Fertigungsingenieure sind auch für die Erstellung von Arbeitsanweisungen verantwortlich. Die Arbeitsanweisungen werden mithilfe der Microsoft Office®-Softwareprodukte Word und Excel® erstellt. Das Dokument ist an ein Objekt in MPP angehängt und bildet in der Tat einen Bestandteil der Prozessliste. Die Prozesslistendaten werden gefiltert, um die exakte Stückliste zu extrahieren. Nach Erstellung und Aktualisierung der Daten in MPP erfolgt deren Übertragung an ERP mittels Excel-Export.

ERP dient ausschließlich der Verwaltung von Produktionsdaten, wohingegen PLM alle technischen Informationen handhabt, die in der Fertigung erforderlich sind – darunter Rohstoffdateien, NC-Programme und Fräsanwendungen.

Die Mitarbeiter in der Fertigung erhalten Arbeitsanweisungen, die sämtliche Schritte für die Durchführung ihrer Aufgaben beinhalten. Mithilfe des MPP-Tools können die Mitarbeiter zudem auf relevante 3D-Daten zugreifen, wodurch die durchzuführenden Arbeiten noch anschaulicher dargestellt werden. Die in CATIA erzeugten 3D-Daten werden umgewandelt und als Dateien im JT™-Datenformat bereitgestellt.

Nachverfolgbarkeit und Konfigurationsmanagement

Zu den weiteren wichtigen MPP-Funktionen, die Duqueine nutzt, zählen die Nachverfolgbarkeit und das Konfigurationsmanagement. „Unsere Kunden stellen zahlreiche Anforderungen, die sich häufig ändern“, erklärt Danger. „Mit den digitalen Fertigungslösungen können wir verschiedene Versionen und verschiedene Varianten verwalten. Wir liefern das gleiche Bauteil mit unterschiedlichen Varianten an verschiedene Standorte. Mit dieser Lösung kennen wir für jeden Kunden die genaue Produktvariante.“

Die MPP-Anwendung unterstützt sowohl Fertigungsingenieure als auch Fertigungstechniker beim Management von Änderungen an einer Stückliste. Bei Änderungen an einer Stückliste erhalten sie eine Benachrichtigung über die Aktualisierung der spezifischen Stückliste. Danach führen sie die Anwendung „Folgenabschätzung“ aus, um festzustellen, welche Unterbaugruppe von der Stücklistenänderung betroffen war, und prüfen, welche Anpassungen bezüglich der Prozessliste vorgenommen werden müssen. Bei erheblichen Änderungen wird für die betroffenen Teile in der Stückliste eine neue Version angelegt.

Leistungsstarke Teileerstellung

Derzeit kommt die integrierte Lösung aus Teamcenter und Tecnomatix in allen neuen Duqueine-Programmen zum Einsatz, wobei sie im Flugzeugkabinenprogramm am intensivsten genutzt wird.

„Mit Tecnomatix können wir in kürzester Zeit Hochleistungskomponenten für unsere Kunden entwickeln“, erklärt Jerome Aubry, Senior Vice President für Marketing und Geschäftsentwicklung. „Wir fertigen die Maschine exakt nach den Vorgaben unserer Kunden.“

„Um wettbewerbsfähig zu bleiben und seine Marktführerposition zu behaupten, muss Duqueine seine Fertigungskapazitäten für Hochleistungskomponenten kontinuierlich ausbauen.“ „Um in Frankreich mit vielen Kunden erfolgreich zu sein, müssen wir Hochleistungskomponenten entwickeln und optimieren“, erklärt Danger. Auf diese Weise bauen wir Geschäftsbeziehungen zu neuen Kunden auf und erhöhen unsere Profitabilität. Das Tecnomatix-Portfolio hilft uns, höhere Qualitätsstandards zu erreichen.“

Umstellung auf Massenproduktion

Eine der zentralen Aufgaben für Duqueine besteht darin, die Umstellung auf Massenproduktion zu bewältigen: „Wir haben den Dialog mit führenden Unternehmen der Automobilbranche aufgenommen“, erklärt Danger. Es stellt für uns eine Herausforderung dar, Teile in großen Mengen zu produzieren. Um dieses Ziel zu verwirklichen, ist eine Investition in unsere Fertigungsstraßen unerlässlich.

Dasselbe trifft auch auf die Branche der Gezeitenturbinen zu: „Um auf diesem Markt bestehen zu können, müssen wir unsere Produktionsstrategie und unsere Produktionslinien anpassen“, betont Danger. „Wir müssen unsere Markteinführungszeit verkürzen. Das ist etwas, was wir mit der digitalen Fertigungslösung von Tecnomatix erreichen können. Sie ist ein entscheidender Meilenstein auf unserem Weg zum Wachstum. Danger ergänzt: „Zu den weiteren Märkten, die die Erfolgsstrategie von Duqueine prägen, zählen die Raumfahrt, die Telekommunikation und die Automobilindustrie.“