Entwicklung mechatronischer Systeme

Von Michael Brückmann

Die Cimos-Gruppe, ein Konstruktions- und Fertigungsdienstleister aus Slowenien, setzt für die Entwicklung elektrischer Feststellbremsen Mecodes ein. MECODES steht für MEchatronic COllaboration DEsign Solution und ist das Ergebnis einer Softwareentwicklung der CADCAM Group im kroatischen Zagreb. Sie ermöglicht eine fachgebietsübergreifende Zusammenarbeit im Bereich elektromechanischer Produktentwicklung und eine Prozessintegration über die verschiedenen Disziplinen hinweg. Die entwickelte Lösung integriert MCAD- und ECAD-Prozesse mit dem Ziel, die Produktivität und Innovation in der Produktentwicklung zu erhöhen, um elektromechanische Produkte fehlerfrei, zu niedrigeren Kosten sowie schneller und effizienter in den Markt einzuführen.
Zu den internationalen Kunden von Cimos zählen Unternehmen aus der Automobilindustrie, dem Landwirtschaftsmaschinen- und Industrieanlagenbau sowie der Energieerzeugung. Um sich in diesen ausgesprochen preis- und qualitätsbewussten Märkten gegenüber dem Wettbewerb zu differenzieren, suchte Cimos nach Möglichkeiten, die Kundenanforderungen auch in sehr komplexen Projekten noch genauer erfüllen zu können. Der Weg dorthin führte über eine verbesserte Zusammenarbeit zwischen den Ingenieuren unterschiedlicher Fachbereiche. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde die CADCAM Group, ein Entwicklungspartner für die Component Application Architecture (CAA) von Dassault Systèmes, mit dem Erstellen einer prozessbasierten Integrationslösung beauftragt. Die Lösung ermöglicht eine Parallelentwicklung unter Einbeziehung der mechanischen Konstruktion mit CATIA und der Elektrik-Entwicklung mit dem Altium Designer. Der Einsatz von Mecodes zahlte sich auf Anhieb aus: Die Gesamtentwicklungszeit einer neu entwickelten elektronischen Feststellbremse wurde um 30 Prozent reduziert. 

Know-how kontinuierlich ausbauen

In allen Märkten, in denen Cimos tätig ist, wird es immer wichtiger, mechatronische Produkte und Komponenten mit intelligenter und effektiver Funktionalität zu entwickeln. Das setzt voraus, dass die Engineering-Teams in der Lage sind, effizient zusammenzuarbeiten und ihr gemeinsames Know-how aus verschiedenen Fachgebieten, beispielsweise der Elektronik und der Mechanik, kontinuierlich auszubauen. Damit die Kosten und Risiken nicht aus dem Ruder laufen, müssen die Entwicklungsteams mühelos auf Informationen zugreifen und Know-how in jeder Phase des Konstruktionsprozesses wiederverwenden.
Mit einem Anteil von elf Prozent ist Cimos in Europa Marktführer bei Feststellbremsanlagen. Um diese Position zu verteidigen und weiter auszubauen, nahm das Unternehmen die Neukonstruktion eines innovativen elektrischen Bremssystems in Angriff. Damit sollten die Aktivierungszeit um 40 Prozent verkürzt und das Gewicht um 20 Prozent reduziert werden. Die Fahrzeuge verbrauchen dadurch weniger Energie und die Hersteller haben zudem mehr Möglichkeiten, den Innenraum zu gestalten. Dies führt zu höherem Fahrkomfort, niedrigeren Betriebskosten und im Ergebnis zu klaren Wettbewerbsvorteilen. Für Cimos stand von Anfang an fest, dass dies nur durch eine bessere Zusammenarbeit der Entwicklungsteams zu erreichen ist. 

Bessere Integration

Cimos beauftragte die CADCAM Group, eine Integrationslösung zu entwickeln, um wichtige Funktionen für die Zusammenarbeit zwischen MCAD und ECAD in skalierbarer und nachhaltiger Weise bereitzustellen. Die auf Basis der CAA-Plattform von Dassault Systèmes entwickelte Lösung Mecodes ist in eine ENOVIA-basierte Umgebung integrierbar und an das SAP-System von Cimos angebunden. Damit stehen den Konstrukteuren die Funktionen für Dokumentverwaltung und Versions-/Revisionsmanagement zur Verfügung. Für Packaging und Footprint Change Management stehen Co-Design-Prozesse, einschließlich einer Mechatronik-Bibliothek mit Universalkomponenten, bereit. Mecodes unterstützt zudem die Verwaltung herstellerspezifischer Attribute. Damit die Konstrukteure ihre vertraute Arbeitsumgebung nicht verlassen müssen, werden die Mecodes-Funktionen über Plug-ins in CATIA V5 und Altium Designer zur Verfügung gestellt. 

Spürbare Verbesserungen

Der Einsatz von Mecodes zahlte sich für Cimos auf Anhieb aus: Die Anzahl der fachbereichsübergreifenden Konstruktionsschleifen wurde um 30 Prozent reduziert, während sich die Komponentendoppelung zwischen ECAD und MCAD sogar um 50 Prozent verringerte. Gleichzeitig stieg die Wiederverwendungsquote von Komponenten in der Konstruktionsphase um ganze 20 Prozent, während sich der Zeitaufwand für Komponentensuche und -abruf in derselben Größenordnung verringerte. Ferner konnte Cimos die Implementierungszeit für kostspielige späte Änderungsanforderungen um 30 Prozent senken. Die Gründe dafür lagen in dem umfassenden Lösungsdesign, einer hohen Benutzerakzeptanz, kontextgestützten Konstruktionsfunktionen, schnelleren Suchzeiten und der Möglichkeit, Bauteile gemeinsam zu nutzen. Neben den sofort spürbaren Verbesserungen erwartet Cimos in Zukunft wegen des kontrollierten Zugangs zum Mechatronik-Repository und der lückenlosen Informationsbereitstellung eine weitere Reduzierung der Konstruktionsfehlerquote um 20 Prozent. Die Prognosegenauigkeit soll bei Mechatronik-Entwicklungsprojekten um 30 Prozent steigen und auch bei der Kundenzufriedenheit erwartet man deutliche Verbesserungen. 

Ausblick

Cimos betreibt heute eine hochmoderne Forschungs- und Entwicklungsabteilung und ist in Südosteuropa einer der größten Anwender von CATIA, ENOVIA, Abaqus, Altium Designer und anderen PLM-Systemen. Die mit Mecodes erzielten Vorteile sind für Cimos von strategischer Bedeutung, da der Hauptschwerpunkt in Forschung und Entwicklung auf Lösungen für „umweltfreundliche, sichere und komfortable Fahrzeuge“ liegt. Dies schließt Mechatroniksysteme und deren Integration in Fahrzeuge ebenso ein wie Leichtbau, neue Werkstoffe und sichere Lösungen für Fahrzeuginsassen und Fußgänger. Mit ihren Aktivitäten im Bereich Forschung und Entwicklung und dem Einsatz moderner Tools wie Mecodes ist Cimos für weitere Innovationen in der Zukunft bestens gerüstet.  jbi