Optimierung des Entwicklungsprozesses durch Simulation

Technologie für eine innovative Lebensweise

Groupe SEB ist die weltweite Referenz für kleine Haushaltsgeräte. Sie verfügt über 31 Top-Marken, darunter Tefal, Seb, Rowenta, Moulinex, Krups, Lagostina, All-Clad, WMF, Emsa, Supor, die alle über den Multiformat-Einzelhandel vertrieben werden. Durch den Vertrieb von über 360 Millionen Produkten pro Jahr verfolgt die Groupe SEB eine langfristige Strategie, die auf Innovation, internationale Entwicklung, Wettbewerbsfähigkeit und Kundenservice ausgerichtet ist. Im Jahr 2020 erwirtschaftete sie einen Umsatz von 6,94 Milliarden Euro. Das Unternehmen hat es sich zur Aufgabe gemacht, das Leben der Verbraucher leichter und angenehmer zu gestalten und zugleich zu einem besseren Leben auf der ganzen Welt beizutragen. Emmanuel Peres, Innovation Process Manager bei Groupe SEB, sagt dazu: „Innovation liegt in der DNA der Gruppe. In unserer Innovation Community arbeiten mehr als 1.500 Mitarbeiter daran, die Bedürfnisse der Verbraucher in Spezifikationen, Prozesse und letztendlich in Innovationen umzusetzen. Ein Verbraucher wünscht sich beispielsweise ein Küchengerät mit speziellen Funktionen, allerdings ist die Technologie dafür noch nicht ausgereift. Zu wissen, was sie sich wünschen, hilft uns, die richtige Richtung einzuschlagen.“

Olivier Pellerin, IT Innovation Manager bei Groupe SEB, ist für die Suche nach Technologien und Tools zur Unterstützung von Forschung und Entwicklung (F&E), Industrialisierung und Prozessverfahren zuständig. Er findet Lösungen für das Datenmanagement und untersucht die Tools, die im gesamten Produktentwicklungsprozess eingesetzt werden – von der Konstruktionssoftware für F&E bis hin zur Simulation einschließlich Computational Fluid Dynamics (CFD), Finite-Elemente-Analyse (FEA) und Akustik. Der richtige Tool-Mix wird den Innovationsprozess vorantreiben – heute und in Zukunft.

Pellerin erklärt: „Bei Groupe SEB bedienen wir uns der 5S-Methodik, um alles am richtigen Ort zu lagern, sodass wir es auch sofort finden, wenn wir es brauchen.“ Diese Methodik hilft, Prozesse und Arbeitsplätze zu schaffen, die organisiert, effizient und nachhaltig sind. „Ich spreche oft von den 5 Rs: die richtige Information am richtigen Ort, zur richtigen Zeit und vom richtigen Mitarbeiter zum richtigen Zeitpunkt.“

Durch die cloudbasierte Product-Lifecycle-Management-Software (PLM) Teamcenter® aus dem Siemens Xcelerator-Portfolio, dem umfassenden und integrierten Software- und Service-Portfolio von Siemens Digital Industries Software, können die Teams mit derselben Methodik arbeiten, um bei Bedarf Informationen und Prozesse zu finden.

Peres fügt hinzu: „Wenn Sie sich unser Portfolio ansehen, das von Kochgeschirr bis hin zu kleinen Haushaltsgeräten reicht, dann folgen sie alle demselben Verfahren. Natürlich passen wir den Prozess an, aber die Idee ist, dass Sie, sollten Sie in Brasilien arbeiten, problemlos auf das Projekt in Frankreich zugreifen können, wenn Sie Informationen benötigen. Daher ist es für uns so wichtig, dass wir dies in unseren Systemen zur Verfügung haben.“

Technologie für ein innovatives Arbeiten

Da die Verbraucher immer mehr Funktionen erwarten und die Produkte zunehmend komplex werden, reagiert die Groupe SEB mit einem Industrie 4.0-Ansatz zur Digitalisierung. Das Herzstück ihrer Bemühungen ist die Erstellung eines umfassenden digitalen Zwillings eines Produkts, auf den jeder, der an dem Projekt arbeitet, Zugriff hat. Das Siemens Xcelerator-Portfolio mit verschiedenen Tools, verknüpft mit Teamcenter PLM, macht dies möglich. Mit diesem Portfolio setzt die Groupe SEB auf domänenübergreifendes Engineering, virtuelle Validierung und kontinuierliche Produkt- und Prozessverbesserung mit einem geschlossenen Feedbacksystem, das durch cloudbasierte Analysen unterstützt wird. Die digitalen Zwillinge der Produkte des Unternehmens erfassen die komplette Konstruktionsabsicht und lassen sich während des gesamten Produktlebenszyklus, einschließlich Vertrieb und Marketing, einsetzen. Die Verwendung von Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) zur Entwicklung und Vermarktung der Produkte ist ein natürlicher Schritt in der Digitalisierungsstrategie des Unternehmens.

„Wir setzen VR und AR bei unseren Produkten ein, weil 3D-Modelle und Siemens-Tools miteinander verbunden sind, sodass wir ein Produkt entwickeln und diese Technologie für eine Produktdemonstration nutzen können“, erklärt Peres.

Das Unternehmen hat den Einsatz von AR untersucht, um den Vertriebsprozess zu verbessern und das Vertrauen der Verbraucher zu stärken. „Wir wollten herausfinden, ob wir mit AR auf der Grundlage von 3D-Modellen, die mit NX und Solid Edge erstellt wurden, einen Mehrwert für ihr Marketing schaffen können, indem wir ihnen die Möglichkeit geben, Geräte in den Küchen der Verbraucher darzustellen. Falls Sie zum Beispiel die kostenlose Anwendung WMF Professional Coffee Machine (WMF PhotoSimu) herunterladen, können Sie eine Kaffeemaschine an der gewünschten Stelle darstellen“, erläutert Pellerin. „Die Möglichkeit für den Verbraucher, das Produkt in seiner Küche zu sehen und zu simulieren, kann seine Entscheidungsfindung wesentlich beeinflussen. In Japan zum Beispiel, wo nur wenig Platz verfügbar ist, ist die Möglichkeit, die Produktsimulation in der Küche zu sehen, sehr wertvoll.“

Peres fügt hinzu: „Das gilt auch für unsere Entwicklungsbemühungen. Wenn wir zum Beispiel ein neues Produkt entwickeln, dann wollen wir sehen, wie groß es in der Realität ist. Wir wollen wissen, ob es in eine europäische Küche oder eine japanische Einzimmerwohnung passt. Während der Entwicklung können wir die potenziellen Benutzer fragen, ob das Produkt dorthin passen würde, wo man es in ihrer Wohnung platzieren würde.“

„Wenn sich jemand bei mir nach AR oder VR erkundet, lautet die erste Frage: Worin besteht die Rendite? Ich sage, es geht nicht darum, Geld zu sparen oder Zeit zu gewinnen, sondern darum, keine Zeit zu verlieren. Pellerin fährt fort: „Wenn das Marketingteam zum Beispiel ein neues Mock-up anfordert, nehmen wir uns die Zeit, es zu erstellen und an einen Händler zu schicken. Wenn der Händler das Produkt erhält, kann es sein, dass er sich an uns wendet und sagt, dass es nicht seinen Erwartungen entspricht. Mit AR und VR können Sie das Mock-up vorbereiten, es an die Kunden senden und ihre Wünsche im Handumdrehen in die Paxis umsetzen. Wir müssen kein Geld für zahlreiche Muster oder Modelle ausgeben, die wir normalerweise erst herstellen müssten.“

Das Unternehmen verwendet sogar seine 3D-Modelle aus NX™ und Solid Edge® weiter, um Bilder für das Rendering von Verpackungen zu erstellen.

Simulationsgesteuerte Entwicklung

Die Groupe SEB setzt die Simulation auch in ihrem Produktentwicklungsprozess ein.

„Vor 10 Jahren haben wir Simulationen eingesetzt, um ein Ergebnis zu erhalten. Jetzt nutzen wir die Simulation als Hilfe bei unserer Konstruktion“, erläutert Pellerin.

In der Forschung werden Simulationen eingesetzt, um neue Funktionen, Marketinganforderungen und Produktleistungen zu validieren. Die CFD-Simulation wird zum Beispiel eingesetzt, um zu überprüfen, ob die Eigenschaften eines Produkts den Marketingbemühungen entsprechen.

Bei der Entwicklung werden Simulationen eingesetzt, um zu überprüfen, ob Ästhetik, Funktionen und Marketinganforderungen übereinstimmen. Falls beispielsweise das ästhetische Design die Form der Düse eines neuen Haartrockners verändert, kann dies den Flow beeinträchtigen und das Haar überhitzen. Das Unternehmen verwendet Flow-Software, nachdem es das ästhetische Design erstellt hat, um zu bestätigen, dass die Performance akzeptabel ist und der Flow durch die Konstruktionsänderung nicht negativ beeinflusst wird. „Wir verwenden Simcenter FLOEFD hauptsächlich zur CFD-Simulation, da es mit unseren beiden Konstruktions-Software-Tools vernetzt ist“, sagt Pellerin. „Es spielt keine Rolle, welche Konstruktions-Software wir verwenden. Wenn es sich um ein komplexes Produkt wie einen Staubsauger handelt, dann verwenden wir NX und Simcenter FLOEFD. Bei einem Kessel verwenden wir Solid Edge mit Simcenter FLOEFD. Diese Software ist also sehr nützlich für uns.“

Simcenter™ FLOEFD™ wird für vorausschauende Simulations- und Testanwendungen im Siemens Xcelerator-Portfolio eingesetzt. Siemens Xcelerator ermöglicht die digitale Zusammenarbeit traditionell eigenständiger technischer Bereiche wie Elektrotechnik, Mechanik und Software. Da das Teil mit Solid Edge erstellt wurde, wird beim Öffnen der NX-Baugruppe alles aktualisiert.“

Das Forschungsteam der Groupe SEB verwendet auch Simcenter™ Amesim™, um Performance und Spezifikation neuer Funktionen vorzubereiten.

„Simcenter hilft uns wirklich, denn in der Forschung und Entwicklung findet in den meisten Fällen ein Datenaustausch zwischen beiden Teams statt. Anhand dieser Simulationen können wir sicherstellen, dass die Konstruktion die Spezifikationen erfüllen kann. Dann ist es auch einfacher, das Projekt an das Entwicklungsteam zu übergeben“, erklärt Pellerin.

Agilität und Effizienz sind entscheidend für das Endergebnis

Einer der einzigartigen Vorteile der Zusammenarbeit mit Siemens ist das umfangreiche Angebot an Lösungen im Siemens Xcelerator-Portfolio. Es bietet dem integrierten Team Projekt- und Datenmanagement, Simulation, Test und Zugänglichkeit. Das Modell des digitalen Zwillings kann von Konstrukteuren in NX und Solid Edge verwendet werden, und zwar auf demselben System. Die Verfügbarkeit von Tools für alle Projektbeteiligten erhöht die Flexibilität und Effizienz des Teams.

Pellerin erläutert: „Wenn wir mit der Arbeit an einem neuen Produkt beginnen, können wir sowohl NX- als auch Solid Edge-Komponenten mit Teamcenter verknüpfen. Ich kann eine neue Baugruppe erstellen und eine Schraube aus Solid Edge oder NX hinzufügen. Dann kann ich NX oder Solid Edge für die Baugruppe verwenden. Beide funktionieren auf gleiche Weise, um die Baugruppe zu erstellen und zu ändern und alle Bauteile zusammenzufügen. Da das Teil mit Solid Edge erstellt wurde, wird beim Öffnen der NX-Baugruppe alles aktualisiert.“

Ein Vorteil der Verwendung von Teamcenter ist, dass das Projektteam Daten aus externer Software einbeziehen kann, die für die Produktentwicklung benötigt werden. Vor einigen Jahren erwarb die Groupe SEB beispielsweise ein neues Unternehmen mit einer eigenen Software. Es musste die Daten aus der externen Software nicht nach Solid Edge oder NX konvertieren, sondern fügte sie einfach in Teamcenter ein, sodass sie für das gesamte Team zugänglich waren.

„Im Falle einer Änderung übernehmen wir in Solid Edge die Verantwortung für das externe Bauteil“, ergänzt Pellerin. „Ohne eine spezielle Aufgabe des Konstrukteurs wird die erneute Überarbeitung zu einer Solid-Edge-Komponente. Es ist also sehr nützlich für uns.“

Zu den Zielen des Unternehmens gehört die Verbesserung der Effizienz durch die Verknüpfung von Anforderungen, Funktionen, Marketingspezifikationen, Labortests und Laborergebnissen, um alle vorhandenen Informationen mithilfe der Polarion®-Software für zukünftige Projekte wiederverwendbar zu machen. Peres erklärt diesbezüglich: „Wir ergänzen unsere Produkte um immer mehr Software. Wir prüfen, wie wir Polarion für unsere Software-Spezifikation nutzen können. Wir verwenden Polarion bereits, um Produktspezifikationen für professionelle Kaffeemaschinen zu erfassen, allerdings ist das nur eine Möglichkeit, das Tool zu nutzen. Wir denken auch darüber nach, wie wir unsere eigene Softwareentwicklung verbessern können.“

Der digitale Zwilling lässt die digitale und die reale Welt miteinander verschmelzen und verwischt die Grenzen zwischen Technik und Prozessen. Er ermöglicht eine vollständige digitale Transformation für Produktentwicklungs- und Fertigungsunternehmen. Mit dem breiten Lösungsportfolio von Siemens kann die Groupe SEB die derzeitigen Bedürfnisse ihrer Kunden erfüllen und ihre Produkte an künftige Verbraucheranforderungen anpassen. Für die Groupe SEB ist es wichtig, dass die richtigen Tools zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung stehen und offen zugänglich sind, um schnelle Innovationen zu ermöglichen.