In Rekordzeit zum preisgekrönten Fahrzeug

Ein PLM-System, das ein neues Leistungsniveau unterstützt

„Er bringt Exzellenz und Glanz in eine Klasse von Autos, die sich bereits zuvor durch Attraktivität auszeichnete.“ Das ist das Urteil des britischen Autokaufratgebers „What Car?“ als der Nissan Qashqai zum „Auto des Jahres 2014“ gekürt wurde.“ Der Qashqai der zweiten Generation, der sowohl als sparsam als auch als stilvoll beschrieben wird, wurde für seinen Komfort, seine Raffinesse, seinen Platz und seine Sicherheit gelobt: „Wir haben an jedes Detail gedacht, bis hin zur Anordnung der Hutablage.“

Die Lorbeeren für das preisgekrönte kleine Sport Utility Vehicle (SUV) gehen an das Nissan Technical Centre Europe (NTCE) im britischen Cranfield. „Bei der Entwicklung des neuen Qashqai mussten wir uns wirklich auf Qualität, Kosten und Zeit konzentrieren“, sagt David Moss, Vice President of Vehicle Design and Development beim Nissan Technical Centre Europe. „Das richtige PLM-System (Product Lifecycle Management) war von entscheidender Bedeutung. Für Nissan, das fünf Millionen Fahrzeuge pro Jahr produziert, davon über eine halbe Million in Großbritannien, sind Teamcenter-, NX™- und Simcenter™® 3D-Software die richtigen Lösungen. Diese bilden die grundlegende digitale Plattform für die V-3P-Umgebung des Unternehmens. Die Entwicklung des neuen Qashqai in dieser Umgebung hat die Zusammenarbeit in der gesamten Lieferkette verbessert, die Zeitpläne verkürzt, die Qualitätskontrolle verbessert und es den Ingenieuren ermöglicht, ein neues Leistungsniveau zu erreichen.“

Ein reibungsloses Upgrade unterstützt die Entwicklung des Qashqai in Rekordzeit

Nissan wird von OnePLM unterstützt, einem langjährigen Vertriebspartner von Siemens Digital Industries Software, der seit vielen Jahren technischen Support für das Nissan Technical Centre Europe leistet und über ein tiefes Verständnis der V-3P-Umgebung von Nissan verfügt. Während NTCE sich auf die Arbeit am Qashqai vorbereitete, bot OnePLM Unterstützung in Form eines Upgrades von Teamcenter Enterprise und I-deas-Software™, Version 5, auf Teamcenter-Software mit einheitlicher Architektur und NX-Software. Dies umfasste auch die problemlose Migration von Altdaten mit digitalen Tools von Siemens Digital Industries Software. Ian Keen, Senior Engineer bei NTCE, kommentiert: „Als wir den neuen Qashqai entwickelten, waren fünf oder sechs OnePLM-Ingenieure hier, weil sie sich sehr gut mit Teamcenter und der Funktionsweise des Nissan-Systems auskennen. Jetzt, da das Auto in Produktion geht und wir unsere Fähigkeiten entwickelt haben, sind zwei Ingenieure verblieben, die Schulungen, Support und Problemlösungen anbieten. Wenn etwas nicht richtig funktioniert, wenden wir uns an sie, um eine Lösung oder Empfehlung zu erhalten.“ Moss fügt hinzu: „Die Zusammenarbeit mit OnePLM hat es uns sicherlich ermöglicht, das neue Qashqai-Projekt in Rekordzeit zu entwickeln.“

Zusammenarbeit = erheblicher Produktivitätsvorteil

Die Teams von Nissan sind geografisch verteilt und haben unterschiedliche Funktionen in Großbritannien und auf der ganzen Welt. Laut Keen ist die Zusammenarbeit ein großer Vorteil von PLM. „Teamcenter ermöglicht es uns, NX-Daten effektiv und effizient auszutauschen, während wir an verschiedenen Aspekten von Konstruktion und Produktion arbeiten. Wir arbeiten insbesondere mit Spanien, Japan und Vietnam zusammen, und wir alle wissen, dass wir über die neuesten Daten verfügen, was ein Schlüsselfaktor für Ingenieure ist, die Teile gleichzeitig entwickeln.“

Die mit Teamcenter geschaffene kollaborative Umgebung verbessert nicht nur den internen Informationsaustausch, sondern ermöglicht auch eine bessere Kommunikation mit Zulieferern. Moss erklärt: „Die Zusammenarbeit mit Partnern in Echtzeit ist für uns ein großer Vorteil. Es ist wichtig, dass unsere Zulieferer die gleichen Tools wie Nissan verwenden. Durch die Verwendung der gleichen Tools sind wir in der Lage, Informationen viel leichter auszutauschen und einen erheblichen Nutzen aus dieser Echtzeitumgebung zu ziehen. Da alle mit den gleichen Daten arbeiten, erhalten wir die Antworten, die wir brauchen, viel schneller und können die Entwicklung beschleunigen.“

Schnelle Workflows, halbe Entwicklungszeit

Sobald die Stücklistenstruktur des Fahrzeugs in G2B, der globalen Stückliste der Nissan Group, freigegeben wurde, wird sie in Teamcenter repliziert und in NX kopiert. Von diesem Zeitpunkt an beginnen Dean Bailey, leitender Ingenieur im Nissan Technical Centre Europe, und seine Teammitglieder mit der Erstellung von Teiledaten. Sie sind verantwortlich für die Erstellung von CAD-Daten (Computer-Aided Design) für die Rohkarosserie und den CAD-Datenaustausch mit anderen Nissan-Einheiten auf der ganzen Welt. mit Partnern wie Renault; und mit Lieferanten, einschließlich solcher, die Einrichtungen, Vorrichtungen und Werkzeuge bereitstellen.

Das Londoner Designstudio von Nissan stellt Styling-Daten zur Verfügung. Die Ingenieure erstellen alle Oberflächen, beginnend mit den allgemeinen Abschnitten wie Dach vorne, hinten und seitlich sowie den verschiedenen Säulen. Bailey erklärt: „Es gibt 80 oder 90 Flächen für die gesamte Karosserie, die uns die Grundform aller Panels vorgeben, einschließlich aller Verstärkungen. Ich kann aufrichtig sagen, dass wir mit NX die Blechkörperdaten schneller erstellen konnten. Damit können wir alles notwendige tun, von der Arbeit mit den Styling-Daten bis hin zur Erstellung der Engineering-Daten, der Produktionsfreigabedaten und der Daten für die anschließende Wartungsphase.“

Keen und sein Team sind verantwortlich für die Planung digitaler Lose oder Builds und kümmern sich um das Datenmanagement für PLM während des gesamten Produktlebenszyklus. „Wir ziehen jetzt Projekte vor und verwenden NX in der digitalen Phase, um die Leistung der Teile und des Fahrzeugs zu validieren“, sagt Keen. „Wir stellen unsere ersten physischen Fahrzeuge aus Produktionswerkzeugen mit einem sehr geringen Anteil an Prototypenteilen her. Ein sehr teurer und sehr zeitaufwändiger Teil des Zyklus wurde entfernt. Wir haben Vertrauen in die digitalen Tools, die wir verwenden, und erstellen vertrauenswürdige CAD-Daten, die unsere hochwertige Kapitalinvestition in den neuen Qashqai darstellen. Den bisherigen sechs- oder siebenjährigen Zyklus mit zahlreichen handgefertigten Prototypen haben wir auf einen dreijährigen Entwicklungszyklus ohne handgefertigte Prototypen reduziert.“

Hervorragende Qualitätskontrolle

Teamcenter ist das zentrale Repository für alle Konstruktionsdaten und die zugehörige Dokumentation. Keen merkt an: „Teamcenter verwaltet zum Beispiel das, was wir unsere Formfreigabe nennen – praktisch alle 3D-CAD-Daten, 2D-Informationen, Produktspezifikationen und Datennotizen.“

Er weist darauf hin, dass es sehr einfach ist, Teamcenter abzufragen und alle erforderlichen NX-Daten einzubringen. „Wenn ich den neuesten Stand der neuen Qashqai-Motorbaugruppe untersuchen möchte oder mich der Stand von vor sechs Monaten interssiert, kann ich zurückgehen und sehen, welche Konstruktionsänderungen stattgefunden haben.“ Es ist von entscheidender Bedeutung, dass Konstrukteure die neuesten Daten verwenden. Alle vorgenommenen Änderungen sind sofort im globalen CAD-Zentrum von Nissan in Japan und in den anderen Technikzentren auf der ganzen Welt verfügbar. „Teamcenter ermöglicht uns eine hervorragende Versionskontrolle, was zu Kostensenkungen und Produktverbesserungen führt.“

Simulation führt zu neuen Leistungsniveaus

Neben der Erstellung von CAD-Modellen analysiert das Nissan Technical Centre Europe die Beanspruchung und das thermische Verhalten und führt Bewegungssimulationen mit Simcenter 3D durch, das vollständig in die NX-Umgebung integriert ist. Die NTCE-Ingenieure konzentrieren sich besonders auf Festigkeit und Steifigkeit und verwenden dabei den Simcenter Nastran-Solver.

Keen erklärt: „Früher haben Konstrukteure ihr Teil in der Regel auf der Grundlage von Vorkenntnissen oder Erfahrungen entworfen. Zum Beispiel kann eine Halterung überkonstruiert sein, was sich auf die Kosten und die Masse auswirkt. Simcenter 3D ermöglicht es uns, unsere Konstruktion zu hinterfragen, indem wir die Durchbiegung oder Spannungskonzentration und die Auswirkungen bestimmter Änderungen betrachten. Zum Beispiel die Größe eines Lochs oder einer Prägung und die Dicke des Materials. Wir können dann eine Reihe verschiedener Konstruktionsoptionen prüfen und schnell die optimale auswählen.“ Wenn die CAE-Ergebnisse zeigen, dass ein Teil nicht die richtigen Festigkeits- oder Steifigkeitswerte aufweist, können Ingenieure mit Simcenter 3D ganz einfach eine Änderung vornehmen, bevor teure Produktionswerkzeuge in Betrieb genommen werden.

Moss weiß um den Wert von Simcenter 3D für das Unternehmen: „Wir haben uns für den neuen Qashqai ein Emissionsziel von 99 Gramm CO2 gesetzt, und das ist uns gelungen, obwohl das mit einem Fahrzeug dieser Größe noch nie zuvor erreicht wurde. Wir konnten fortschrittliche Simulationen nutzen, um unsere Konstruktion zu optimieren. Unseren Ingenieuren gelang es zum Beispiel, jedes unnötige Gramm Gewicht aus dem Fahrzeug herauszunehmen.“

Ein Vorteil, der bleiben wird

„Der Entwicklungslebenszyklus bei Nissan wird ständig verkürzt, um schneller ein Produkt auf den Markt zu bringen, das den Bedürfnissen unserer Kunden entspricht“, sagt Keen. „Wir brauchen also Tools, mit denen wir effektiv mit unseren Zulieferern und anderen in der Nissan-Wertschöpfungskette zusammenarbeiten können, angefangen bei der Forschung über die Tests bis hin zur Produktionstechnik. Die Technologie von Siemens Digital Industries Software ermöglicht uns das.“

Moss kommt zu dem Schluss: „Für die Entwicklung des neuen Qashqai haben wir uns alle verfügbaren Tools angeschaut und festgestellt, dass NX, Simcenter 3D und Teamcenter uns viele Vorteile in Bezug auf Qualität und Timing bieten. Mit der digitalen Plattform von Siemens Digital Industries Software konnten wir unsere Datenerstellungszeit um etwa 20 Prozent verkürzen und gleichzeitig die Qualität beibehalten, was uns einen spürbaren Geschäftsvorteil verschafft.“