Development Cycle 4.0

Die Digitalisierung im Development Cycle umfasst die Nutzung von Standardsoftware für das Anforderungs- und Testmanagement, CAx-Werkzeuge für verschiedene Entwicklungsdisziplinen und die einheitliche digitale Produktdatenverwaltung anhand der Engineering BOM (eBOM) im PLM-System. Darauf basierend wird die eBOM in die mBOM für die Produktion und die Arbeitsvorbereitung übersetzt. Anhand von Apps oder Standardfunktionalitäten werden Entwicklungsziele im Hinblick auf Produktleistung, -qualität sowie die Qualität und Vollständigkeit der ab der frühen Phase erstellten Daten fortlaufend verfolgt.

Anforderungs- und Testmanagement (PTC Integrity)

Im Lauf der agilen Produktentwicklung entstehen zunehmend detaillierte Anforderungsmerkmale sowie deren Verknüpfung mit den erfüllenden Produktbestandteilen. Hinzu kommen die aus regulatorischer Sicht relevanten Zulassungskriterien.  Die Steuerung des Testbetriebs beginnt mit der Operationalisierung der Gesamtheit aller Testkritierien und deren Verknüpfung mit der Testplanung. Von der Testdurchführung aus werden die tatsächlich erreichten Werte ins System zurück gemeldet. Auf Knopfdruck ist damit erkennbar, wie viele Tests bereits durchgeführt wurden und mit welchen Erfüllungsgraden. Daraus ergeben sich wichtige Informationen über den konkreten Stand der Produktreife und den kritischen Pfad für weitere agile Iterationen.

Modellbasiertes System Engineering – MBSE (PTC Integrity Modeler)

MBSE hilft bei der Beschreibung komplexer Produkte mit komplexen Regelkreisen, wie zum Beispiel dem e.GO Mover, der in Zusammenarbeit mit ZF entsteht und auf autonomes Fahren abzielt. Integrity Modeler nutzt die Modellierungssprache SysML für die funktionale Abbildung des Systemverhaltens in allen Verknüpfungen. Dies erlaubt die durchgängige Dokumentation der funktionalen Sicherheit nach ISO 26262 und ergänzt das klassische Anforderungs- und Testmanagement.

MCAD-System (PTC Creo)

e.GO nutzt Creo als MCAD-System für die eigenen Entwicklungsaufgaben und die Gesamtintegration der Fahrzeuge.  Extern erstellte Konstruktionsanteile können in anderen CAD-Systemen vorgenommen und aufgrund der offenen Architektur von Creo direkt in das Gesamtmodell integriert werden. Umgekehrt können in Creo erstellte Modelle in anderen CAD-Formaten abgespeichert und geteilt werden, falls für die Zusammenarbeit erforderlich. Dies erlaubt die nahtlose Kollaboration mit externen Zulieferern und Dienstleistern, die mit anderen CAD-Lösungen arbeiten und ermöglicht so die für die agile Produktentwicklung notwendige Flexibilität.

PLM-System (PTC Windchill)

Das in der e.GO-Produktentwicklung verwendete PLM-System Windchill beinhaltet die vollständige Entwicklungsstückliste und verwaltet so unter anderem alle CAD-Daten. PLM ist damit die Single Source of Truth für die Entwicklungsstände, den Prototypenbau, Änderungen und Serienfreigaben. Agile Produktentwicklung führt ständig zu neuen Versionen von Produkten, Baugruppen und Teilen. In Windchill bleiben alle Versionen inklusive Variantenkonfiguration gespeichert und anhand von Effektivitäten können zukünftige Releases geplant werden.

Synchronisation von Produkt- und Prozessentwicklung im PLM (MPMLink)

Insbesondere in der fortgeschrittenen Entwicklungsphase erfordert die agile Produktentwicklung den kontinuierlichen Abgleich mit der Prozessentwicklung. Die Planer des Produktionssystems nutzen dazu häufig eigens entwickelte Werkzeuge, die nicht integriert sind. Dies kann verhindert werden, wenn das PLM-System als gemeinsame Source of Truth für Produkt- und Prozessentwicklung verwendet wird.  Die Prozessplanung transformiert die Produktstruktur aus der Entwicklung (eBOM) in die Produktionssicht (mBOM). Werkzeuge, Ressourcen und Arbeitspläne werden variantenspezifisch und aktuell hinzugefügt. Mit Serienfreigabe werden die mBOM und die Arbeitspläne an das ERP System als Kernbestandteil der dortigen Stammdaten übergeben.

Digital Mock Up (DMU)

Die parallelisierte und verteilte Entwicklung komplexer Produkte stellt eine Herausforderung für die Passgenauigkeit an den Schnittstellen zwischen den geometrischen Produktstrukturelementen dar. Um bereits vor dem Bau eines Prototypen mögliche „Clashes“ und „Clearances“ zu identifizieren, steht parallel zur Konstruktion der systemgestützte Digital Mock Up zur Verfügung. Smarte Filter unterstützen die Entwickler und helfen erfolgskritische Entwicklungsaspekte des Produkts kontinuierlich zu erkennen, um diese proaktiv und abgestimmt zu beheben. Der DMU ist damit eine Gradmesser für die digitale Konstruktionsqualität.

BOM Tracker App (PTC Thingworx)

Die eBOM wird mit den Beiträgen vieler Entwicklungsingenieure im PLM-System aufgebaut. Da die eBOM die Basis für die spätere Produktionsstückliste (mBOM) darstellt, ist deren volle Ausdetaillierung auf Teileebene sowie die vollständige und korrekte Beschreibung dieser Produktstrukturelemente von zentraler Bedeutung. Die BOM Tracker App erlaubt deren Nachverfolgung und die Zuweisung der erforderlichen Verbesserungen auf die einzelnen Baugruppen- und Teileverantwortlichen. Neben der Datenqualität lassen sich so auch Aspekte des Reifegradfortschritts in der Produktentwicklung abgreifen. Nachfolgende Aufgabenbereiche wie Einkauf und Produktion können auf Produktdaten frühzeitig zugreifen, bei gleichzeitiger Klarheit über noch zu erwartende Ergänzungen.

Gewichtsmanagement-App (PTC Thingworx)

Viele Sachverhalte können außerhalb traditioneller Systemumgebungen in betrieblichen Apps auf Basis von flexiblen Internet der Dinge Technologien einfacher zusammengeführt werden. Entwicklungsziele wie z.B. prognostizierte Gewichte werden im PLM-System in der Entwicklungsstruktur eines Produktes (eBOM) eingetragen und nachverfolgt. Diese Werte werden mit Hilfe einer flexibel erstellten App ständig analysiert und unterstützen so die Management-Regelkreise zur Projektsteuerung auf Knopfdruck.

Complexity Manager und Produktlebenszyklus-Management (PLM)

Komplexitätsoptimale Produktvarianten werden IT-gestützt geplant, indem Variantentreiber systematisch identifiziert und im Variantenbaum quantifiziert werden. Daraus werden relevante Konfigurationsregeln direkt automatisiert ins PLM-System übertragen, um so der Entwicklung den entscheidenden Lösungsraum frühestmöglich konkret vorzugeben.