_Wie Aprilia mit einer Windchill-Implementierung die Innovation beschleunigte

Über Aprilia

Aprilia, gegründet 1945 (TBC), ist ein italienischer Motorradhersteller, der heute zur 1884 gegründeten Piaggio-Gruppe gehört, Europas größtem Roller- und Motorradhersteller und einem der Weltmarktführer in diesem Bereich. Darüber hinaus ist erwähnenswert, dass die Piaggio-Gruppe acht Fabriken und sieben Forschungs- und Entwicklungszentren betreibt und in 100 Ländern vertreten ist. Das Unternehmen erzielte im Jahr 2022 sein bestes Ergebnis aller Zeiten und stellte bei allen Kennzahlen neue Rekorde auf, darunter einen Nettoumsatz von über 2 Milliarden Euro und einen Nettogewinn von 84,9 Millionen Euro, der um 41,4 % höher lag als im Jahr 2021.

Die systematische Entwicklung des Unternehmens ist so erfolgreich, dass Aprilia heute nicht mehr mit dem Hersteller zu Beginn der Unternehmensgeschichte zu vergleichen ist. Ursprünglich beschäftigte sich das Unternehmen mit der Produktion von Fahrrädern, Mopeds und Rollern. Im Laufe der kam die Herstellung von Motorrädern dazu, mit der Konzentration auf Sportmaschinen, deren Hochleistungsversionen im Motorsport sehr erfolgreich sind. Heute stellt Aprilia nicht nur Motorräder für den Rennsport her, wie zum Beispiel für die MotoGP, sondern hat auch ein zweites Team, das sich dem Verkauf von Produkten an Privatpersonen widmet.

Mit 294 gewonnenen Grand-Prix-Rennen in der Straßenrennsport-Weltmeisterschaft hält Aprilia den Rekord für die meisten Siege eines europäischen Herstellers in der Geschichte des Motorradrennsports.

Projekthintergrund

Die Rennmotorradbranche ist hart umkämpft, und die Hersteller streben danach, die schnellsten und fortschrittlichsten Motorräder herzustellen. Sich in diesem hartumkämpften Markt zu behaupten, ist eine Herausforderung, die die Leistung auf der Rennstrecke, Marketing, Sponsoring und die Sicherung talentierter Fahrer ebenso umfasst.

Technologische Innovationen sind die treibende Kraft bei Rennmotorrädern und machen kontinuierliche Investitionen in Forschung und Entwicklung erforderlich. Um an der Spitze zu bleiben, sind umfangreiche Konstruktionen, Tests und die Integration von Spitzentechnologien erforderlich.

Innovationen, die für Rennmotorräder entwickelt wurden, haben oft auch das Potenzial für Verbraucheranwendungen. Die erfolgreiche Übertragung und Kommerzialisierung dieser Technologien stellt eine komplexe Aufgabe dar, bei der es gilt, den Spagat zwischen Rennleistung, Kosteneffizienz und Machbarkeit der Massenproduktion zu schaffen.

Aprilia hat einige hochkarätige Konkurrenten. Um ihnen einen Schritt voraus zu sein und im Einklang mit der Entwicklungsstrategie der Piaggio-Gruppe, haben sie ihre Reise zu Industrie 4.0 begonnen und beschlossen, PLM zu implementieren.

Herausforderungen und Bedürfnisse der Unternehmen

Die Piaggio-Gruppe hat vor einigen Jahren PLM in ihren Fabriken eingeführt. Die Implementierung von Windchill bei Aprilia ist nur ein Teil eines größeren digitalen Transformationsprojekts für die gesamte Gruppe.

Bislang hat Aprilia seine Daten mit einem Standardansatz zur Verwaltung und Speicherung von Prototypendaten ausgetauscht, was den sicheren Austausch von Know-how erschwerte. Der Datenaustausch ist eine Herausforderung, wenn die Daten fragmentiert sind und auf lokalen Servern ohne Überwachungsmechanismus gespeichert werden. Daher benötigte Aprilia die richtige Technologie, die es ermöglicht, den gesamten Entwicklungspfad der Motorräder, ihrer Motoren, Komponenten und Teile effizienter zu verwalten, um die Siegesserie in der MotoGP zu erhalten. Darüber hinaus sollte der Wissensaustausch mit anderen Forschungs- und Entwicklungsabteilungen innerhalb der Gruppe verbessert werden.

Aprilia wollte die Wiederverwendung der bereits vorhandenen Daten und die Art und Weise, wie sie verwaltet werden, verbessern. Das Ziel war es, klare Informationen über die Geschichte aller Daten an einem Ort zu haben. Die Verwaltung von Prototypendaten und die Art und Weise, wie sie erstellt werden müssen, ist für den Entwicklungsprozess von Motorrädern von entscheidender Bedeutung. Piaggio wollte auch die Quelldaten von Aprilia aus dem Motorradrennsport effizient nutzen, um seine eigenen Designs zu verbessern.

Windchill (PLM) implementation within Aprilia Racing application architecture

EKA arbeitet bereits seit Jahren mit PTC und seinem Poland Solution Center (PSC) unter der Leitung von Transition Technologies PSC (TT PSC) zusammen. Somit wurde TT PSC erneut ausgewählt, um das Unternehmen bei der PLM-Implementierung zu unterstützen und die Windchill-Datenmigration für Aprilia durchzuführen.

Das PLM-Projekt von Aprilia Racing zielt darauf ab, die von AR Design verwendeten Prozesse und Werkzeuge zu ändern, um eine PLM-Lösung auf der Grundlage des PTC (Windchill + Creo) Application Stack zu implementieren.

Das Projekt betrifft die Implementierung von Funktionalitäten in den folgenden Managementprozessbereichen:

• CAD-Daten,
• eBOM,
• Dokumente,
• Veröffentlichungen und Änderungen.

Warum Windchill?

Weil es den Wissensaustausch, die Innovation und das Informationsmanagement revolutioniert. Das zentralisierte Repository dient als ultimative Daten- und Inhaltsquelle, während anpassbare Zugriffskontrollen individuelle Projektberechtigungen ermöglichen. Durch die mühelose Weitergabe von Produktkonfigurationen werden Arbeitsabläufe gestrafft und Innovationsprozesse angekurbelt. Windchill fördert die Zusammenarbeit, baut organisatorische Barrieren ab und schafft eine harmonische, funktionsübergreifende Umgebung.

Die Entwicklungsteams sowohl von EKA als auch von TT PSC verwendeten agile Softwareentwicklungsmethoden und lieferten neue Funktionalitäten auf wiederholbare und vorhersehbare Weise. Dank des flexiblen Ansatzes war die Anpassung an die Anforderungen und die Entwicklung von Änderungen effizient.

Mit dem Projekt wurden zwei Hauptziele verfolgt:

• Gestaltung von Prozessen im PLM-System und Anwendung der richtigen Systemkonfiguration
• Migration von CAD-Daten aus dem Dateisystem nach Windchill

Eine der wichtigsten Tätigkeiten war die PLM-Systemkonfiguration, d.h. das Hinzufügen von Systemfunktionalitäten, die letztendlich den Anwender in den PLM-Prozessen unterstützen sollten. Dieser Teil der Aufgabe umfasst die Definition und Implementierung von Datenmodelldesign, Änderungsprozessen, CAD-Datenmanagement und Dokumentenmanagement. Das Hauptziel bestand also darin, den Ansatz an die bestehenden Prozesse des Kunden anzupassen und sie reibungslos in das neu eingeführte System zu übernehmen. EKA hat diesen Teil des Projekts übernommen.

TT PSC war für den zweiten Teil des Projekts verantwortlich, die CAD-Datenmigration vom Dateisystem zu Windchill, wo die Informationen an einem Ort gesammelt werden können, um einen nahtlosen Datenwertstrom zu schaffen, der die Rückverfolgbarkeit von der Entwicklung über die Qualität, die Fertigung, den Vertrieb und den Service gewährleistet und so die Innovation fördert. Auf dem Gebiet der Datenmigration verfügt TT PSC über umfangreiche Erfahrungen mit erfolgreichen Projekten. Diese Experten sind ein Team von Beratern mit dem größten Wissen über PTC Windchill Bulk Migrator. Das Tool wurde entwickelt, um Daten in Windchill zu laden. Es ist nicht auf dem Markt erhältlich, sondern nur für engagierte Partner wie EKA und TT PSC, die das Tool in Migrationsprojekten einsetzen können.

Für die Datenextraktion verwendete TT PSC eine spezielle Komponente von WBM: Windchill Bulk Migrator Flat File Extractor. Es wurden flache Dateien extrahiert, wobei Metadaten erfasst und Beziehungen zwischen den Dateien hergestellt wurden. Das Tool sorgte für die automatische Standardisierung der Formate. Einige Attribute in den Metadaten mussten gefiltert und bereinigt werden. Anschließend übertrugen die TT PSC-Experten erfolgreich Daten aus Systemdateien und PLM-Ordnern in die neue Umgebung.

Zu Beginn wurden Migrations-Testumgebungen und viele Testschleifen verwendet, d.h. es wurde eine Migration im Mikro-Maßstab durchgeführt. Großer Wert wurde auf das Testen und die Bewertung der Nutzbarkeit der migrierten Daten gelegt, wobei beide Parteien (EKA und TTPSC) die Aprilia-Ingenieure unterstützten und sicherstellten, dass die Ingenieure frei mit den in das neue System migrierten Daten arbeiten konnten.

Auswirkungen auf das Geschäft

Der Hauptnutzen liegt in der Entwicklung neuer Produkte. Die Einführung von PLM wird die Innovation beschleunigen und die Wiederverwendung strukturierter Daten ermöglichen. Um das Auftreten von Fehlern zu reduzieren, automatisiert das System mehrere tägliche Aktivitäten der Ingenieure. Die Windchill-Implementierung ermöglicht es dem Kunden außerdem, in seinem Implementierungsplan voranzukommen und auch die Arbeit anderer Abteilungen zu beschleunigen, was für den Rennsport sehr wichtig ist, da in diesem Fall normalerweise der Motorradzulieferer verpflichtet werden muss, bevor das neue Projekt abgeschlossen ist. Alle Abteilungen sollten also nahtlos zusammenarbeiten und in dieselbe Richtung gehen.

In der Vergangenheit wurden alle Informationen, die aus den zuvor entwickelten 3D-Modellen abgeleitet wurden, unstrukturiert verwaltet. Mit PLM kann der Kunde  alle Daten organisierter und effizienter verwalten, während er viele verschiedene technologische Lösungen und Ideen gleichzeitig bewertet und einschätzt. Wenn eine dieser Ideen interessant ist, ist es einfach, sie auszuwählen und bis zur Prototypentestphase weiterzuentwickeln. Dank der Verwendung historischer Daten, die auf der Analyse von Zeichnungen beruhen, ist es möglich, vorherzusagen, ob etwas funktionieren wird oder nicht, ohne in die Konstruktions- und Testphase des Prototyps gehen zu müssen, was sich positiv auf die Verbesserung der Qualität und die Verringerung des Aufwands im Prozess der Entwicklung neuer Produkte auswirkt.

Der Bau eines einzelnen Bauteils/Prototyps und dessen Erprobung in der Praxis mit Unterstützung des PLM hilft, die während dieses Prozesses gesammelten Daten strukturiert zu verwalten. Außerdem beschleunigt es die Produktentwicklung und ermöglicht die Wiederverwendung und den Austausch von Wissen.