Cloud-Engineering  Drohnen schneller entwickeln

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Damit zeitkritische Güter schneller in abgelegene Regionen kommen, braucht es Lösungen, die Sicherheit, Reichweite und Wirtschaftlichkeit verbinden. Dufour Aerospace entwickelt dafür unbemannte, hybrid-elektrische Drohnen und nutzt Onshape und Arena, um die Produktentwicklung zu beschleunigen.

Medizinische Versorgungsgüter, Notfallequipment oder zeitkritische Waren werden meist per Flugzeug oder Hubschrauber transportiert. Das ist effektiv, aber aufgrund des nötigen Bordpersonals und der Infrastruktur am Boden mit hohen Kosten verbunden und nicht für alle abgelegenen Regionen geeignet. Zudem sind günstige Betriebsbedingungen erforderlich, sodass die Flüge mit Risiken verbunden sind. Deshalb entwickelte das Schweizer Unternehmen Dufour Aerospace eine neue Lösung: unbemannte, hybrid-elektrische Drohnen, die Hunderte von Kilometern zurücklegen und Nutzlasten von bis zu 20 Kilogramm transportieren können. Sie starten und landen wie Hubschrauber, erreichen jedoch die Geschwindigkeit, Effizienz und Sicherheit von Flugzeugen. Damit verbinden sie hohe Sicherheitsstandards mit niedrigen Betriebskosten.

Integrierte Entwicklung als Herausforderung

Die Produktentwicklungszyklen von Dufour erfordern eine enge Integration von Software, Hardware, Strukturen und Zertifizierungsanforderungen. Zur Verwaltung von Konstruktionsdaten, Teilenummern und Freigaben nutzte das Unternehmen anfangs manuelle Prozesse und Tools, die nicht miteinander verbunden waren. Händische Exporte, tabellenbasierte Workflows und eine fragmentierte Kommunikation zwischen Konstruktion und Fertigung führten mit wachsendem Team und zunehmender Komplexität der Projekte zu Reibungsverlusten. Als sich Dufour zu einem vollwertigen Luft- und Raumfahrt-OEM entwickelte, benötigte das Unternehmen eine moderne Lösung für die Konstruktion und das Datenmanagement. Dufour entschied sich für die Cloud-basierte CAD- und PDM-Lösung Onshape und die ebenfalls Cloud-basierte PLM-Lösung Arena von PTC. „Als Start-up in der Luft- und Raumfahrt, das sich zu einem vollwertigen Konstruktionsunternehmen entwickelt, ist es für uns entscheidend, Tools zu haben, mit denen wir unsere Konstruktionsdaten kontrolliert weitergeben können. Die Kombination aus Onshape und Arena ermöglicht es uns, diesen Übergang reibungslos zu vollziehen, agil zu bleiben und komplexe Drohnen zu liefern, die den Kundenanforderungen entsprechen“, erklärt Manuel Flepp, Head of Structures, Dufour Aerospace.  

Schnellere Entwicklung mit Cloud-nativem CAD und PDM

Dufour hat Onshape eingeführt, um seine schnellen, iterativen Entwicklungszyklen zu unterstützen. Ingenieure können komplexe, mehrteilige Systeme in einer einzigen Umgebung konstruieren, Bauteile kontextbezogen erstellen und Baugruppen durch direkte Freiraum- und Schnittstellenprüfungen frühzeitig validieren. Onshape ist über jeden Browser verfügbar und mehrere Teammitglieder können in Echtzeit von jedem Ort und Gerät aus zusammenarbeiten. „Mit dem Follow Mode fühlt es sich an, als säße man im selben Raum“, ergänzt Tamara Hager, Design Team Lead bei Dufour Aerospace. Ohne die herkömmlichen Datei-basierten CAD Check-in-/Check-out-Abläufe lassen sich Entwürfe ganz einfach teilen, Änderungen prüfen und Probleme beheben – ohne Downloads, Dateiübertragungen oder lokalen Hardwareinstallationen.  Durch die integrierte Produktdatenverwaltung ermöglichen die automatische Versionsverwaltung und der Revisionsverlauf den Ingenieuren, Konstruktionsalternativen sicher zu untersuchen. Denn Änderungen sind vollständig nachvollziehbar und wiederherstellbar. „Man kann sehen, welche Teile freigegeben sind und welchen Status sie haben. Dank der integrierten Rückverfolgbarkeit ist jeder über Änderungen informiert“, so Tamara Hager. „Selbst wenn es eine neue Version gibt, sieht man genau, was sich geändert hat. Das ist für die Versionierung und die Vermeidung von Fehlern äußerst wichtig.“

100.000 US-Dollar jährlich eingespart

On-Premise CAD-Systeme erfordern oft teure Lizenzen, leistungsstarke lokale Workstations und eine komplexe IT-Infrastruktur. Mit wachsenden Teams steigen die Kosten hierfür schnell.  Nach Schätzung von Dufour spart das Unternehmen durch Onshape jährlich rund 100.000 US-Dollar an CAD-Lizenz- und Infrastrukturkosten im Vergleich zu herkömmlichen CAD-Systemen. Diese Einsparungen ermöglichen weitere Investitionen in technische Innovationen.

Weniger Abstimmung, mehr Geschwindigkeit

Bevor Dufour die Onshape-Arena-Anbindung eingeführt hatte, waren die Fertigungsteams oft auf die Konstrukteure angewiesen, um Zeichnungen zu finden, Revisionsstände zu bestätigen oder Schnittstellen zu erläutern. Mit dem Wachstum des Unternehmens nahmen Umfang und Komplexität dieser Anfragen erheblich zu, was beide Teams ausbremste. Mit Onshape schuf Dufour eine Single Source of Truth für Konstruktionsdaten. Durch die Integration dieser Daten in Arena PLM können Ingenieure, Fertigung und Lieferanten immer sofort auf dieselben aktuellen Modelle, Baugruppen und freigegebenen Zeichnungen zugreifen. Dufour schätzt, dass die Anfragen nach Konstruktionsdaten und die Kommunikation zwischen Konstruktions- und Fertigungsteams dadurch um etwa 50 Prozent zurückgegangen sind. „Seit wir Arena eingeführt haben, ruft uns die Fertigung nicht mehr an, um Zeichnungen zu finden“, berichtet Manuel Flepp.  

Automatisierte Teilefreigabe für mehr Entwicklungszeit

Auch die Arbeitsabläufe bei der Teilefreigabe nahmen wertvolle Entwicklungszeit in Anspruch und bargen Fehlerquellen: Die Ingenieure erstellten Teilenummern manuell in Excel-Tabellen, exportierten Zeichnungen und 3D-Modelle und verteilten die Dateien dann über externe Cloud-Speicher an die Lieferanten. Durch die direkte Anbindung von Onshape an Arena werden Teilenummern automatisch generiert und synchronisiert, freigegebene Teile sowie Zeichnungen werden ohne weiteren Aufwand seitens des Konstruktionsteams direkt in Arena übertragen. Stücklisten werden in einem einzigen, verbindlichen System erstellt und gepflegt, sodass die Konsistenz zwischen Konstruktion, Fertigung und Lieferkette gewährleistet ist.„Wir nutzen Onshape in unserem täglichen Konstruktionsablauf und Arena, wenn wir ein Teil für die Fertigung freigeben. In diesem Moment werden Teile und Zeichnungen mit Arena synchronisiert und auf kontrollierte Art und Weise an die Lieferkette weitergegeben“, erklärt Manuel Flepp. Der automatisierte Workflow spart zwei bis drei Stunden pro Freigabe, weil die manuelle Verwaltung von Teilenummern entfällt. Hinzu kommen nochmal drei bis fünf Stunden pro Freigabe, weil die manuelle Datenverteilung an Lieferanten nicht mehr nötig ist. Insgesamt spart Dufour also bis zu acht Stunden pro Teilefreigabe. Das ermöglicht den Ingenieuren, sich auf die Produktentwicklung zu konzentrieren statt auf administrative Aufgaben.

Fundament für Wachstum und Innovation

Die Mission von Dufour Aerospace, zuverlässige unbemannte Drohnen mit großer Reichweite für kritische Transporte bereitzustellen, hängt von Schnelligkeit, Präzision und Vertrauen in die Konstruktionsdaten ab. Durch den Einsatz von Onshape und dessen Anbindung an Arena hat das Unternehmen ein digitales Fundament gelegt, das Zusammenarbeit, Rückverfolgbarkeit und kontrolliertes Wachstum fördert.