Mit Tempo auf den Markt

Der italienische Sportwagenhersteller Maserati nutzt beim Bau seines neuesten Modells Ghibli die gesamte Bandbreite der PLM Software von Siemens: für die Entwicklung neuer Modelle und die Planung von Produktionsanlagen.

Maserati – der Name klingt nach südländischer Leidenschaft, legendären Siegen bei großen Autorennen und jeder Menge Dolce Vita. Doch trotz seines Edel-Image fehlte der italienischen Sportwagenmarke lange Zeit der Absatzerfolg. Das hat sich inzwischen geändert. Maserati ist längst Teil des Fiat-Chrysler-Konzerns. Und die schnellen Autos aus Modena sind wieder gefragt. Zwischen 2013 und 2014 stieg der Umsatz um knapp 70 Prozent auf 2,8 Milliarden Euro.

 

Entscheidenden Anteil daran hatten die neu entwickelten Modelle Quattroporte und Ghibli. Das aktuelle Ghibli-Modell verkauft sich ausgezeichnet: „2014 haben wir weltweit 36.000 Fahrzeuge abgesetzt. Davon entfielen rund 65 Prozent auf den Ghibli“, sagt Mike Biscoe, Verantwortlicher für die Marketingkommunikation bei Maserati. „Und wir wachsen weiter. Im Jahr 2018 wollen wir insgesamt 75.000 Autos verkaufen.“

 

Maserati-Käufer stellen hohe Anforderungen. Sie erwarten Qualität, Vielfalt und Individualität einer traditionsreichen Sportwagenmanufaktur. Das bedeutet eine enorme Herausforderung. Denn, obwohl Maserati die Limousine Ghibli maßgeschneidert wie ein Handwerksbetrieb produziert, dürfen die Produktionskosten nicht über denen einer industriellen Großserienfertigung liegen.

Digitaler Zwilling als Schlüsseltool

Alle Premium-Hersteller stehen vor der Aufgabe, effizient, flexibel, individuell, günstig und hochqualitativ zu produzieren. Sie müssen zudem neue Modelle in immer kürzeren Zyklen auf den Markt bringen und aufgrund abnehmender Fertigungstiefe ein immer komplexeres Netzwerk an Zulieferern steuern. Diese Herausforderungen lassen sich nur bewältigen, wenn sie ihre Prozesse in allen Funktionen und auf jeder Ebene durchgängig digitalisieren, etwa mit der Siemens PLM Software. Dahinter steht eine integrierte Lösung, die den gesamten Produktlebenszyklus abdeckt – von der Produktplanung über das Design, das Qualitätsmanagement, das Produktionsmanagement bis hin zu nachgelagerten Services. Maserati nutzt als Teil dieses Pakets das CAD-Programm NX, um seine Autos zu entwickeln, zu formen und Tests zu simulieren.

Eine Schlüsselrolle spielt dabei der digitale Zwilling, der sich mit der Siemens-Software erzeugen lässt. Er war auch für die Entwicklung des Maserati Ghibli wichtig: Mit der digitalen Kopie entstand parallel zur physischen Entwicklung des Wagens dessen virtuelles Abbild – originalgetreu bis zur letzten Schraube. Im Rahmen des Entstehungsprozesses verwendeten die Maserati-Entwickler Daten des realen und des virtuellen Modells gleichzeitig, setzten diese parallel zur ständigen Optimierung ein und reduzierten so die Kosten und den Zeitaufwand für die Entwicklung um erstaunliche 30 Prozent. Insgesamt verringerte sich der Zeitraum von der Idee zur Marktreife (Time-to-Market) um 16 Monate. „Dank NX erhalten wir Analyseergebnisse, die wir bis vor Kurzem nur durch den Bau von physischen Prototypen erzielt haben“, sagt Produktentwickler  Luca Soriato.

Dank NX erhalten wir Analyseergebnisse, die wir bis vor Kurzem nur durch den Bau von physischen Prototypen erzielt haben.
Produktentwickler Luca Soriato, Maserati S.p.A.

Kurzer Entwicklungszyklus

Beispiel Windkanal: Mit dessen Hilfe werden Karosserien aerodynamisch optimiert. Doch Windkanaltests sind aufwendig und teuer. Mithilfe des digitalen Zwillings können Messdaten weniger realer Tests für schnelle und günstige virtuelle Weiterentwicklungen genutzt werden: Mit immer neuen, kleinen Veränderungen am digitalen Zwilling finden die Entwickler am Monitor heraus, wie sich Form und Anbauteile eines Autos weiter optimieren lassen.

 

Beispiel Akustik: Hochwertige Fahrzeuge besitzen als Unterscheidungsmerkmal einen eigenen, unverwechselbaren Sound. Das betrifft insbesondere das Motorengeräusch. „Der Sound ist für einen Autohersteller wie Maserati extrem wichtig. Denn die Kunden assoziieren den Klang mit der Marke“, sagt Marco Maggi, Vertriebsmanager bei Siemens in Italien. Um die Geräusche im Wageninneren zu optimieren, setzten die Entwickler einen mit Mikrofonen ausgestatteten Dummy in den Prototyp, zeichneten die Geräusche auf und verwendeten diese Daten für weitere virtuelle Tests.

 

Der digitale Zwilling kann auch den Aufwand für Testfahrten erheblich reduzieren. Im Rahmen des sogenannten Reverse Engineering werden Prototypen oder sogar bereits produzierte Serienfahrzeuge auf die Straße oder Testparcours geschickt und die Daten gesammelt. Damit lassen sich die Testfahrten unter veränderten Bedingungen beliebig oft am Bildschirm wiederholen und neue Fahrzeuge virtuell optimieren. „Siemens-Software hilft uns sehr, die Zahl kostspieliger Prototypen zu verringern“, sagt Maserati-Manager Gian Luca Antinori.

 

Die Vorteile der Siemens PLM Software Suite nutzen mittlerweile rund 90 Prozent aller Autohersteller weltweit. Dazu zählen zum Beispiel VW, Toyota, Daimler-Benz und der chinesische Hersteller South East Motor (SEM). Nissan Motor etwa hat mit der PLM-Software Ideas, NX und Teamcenter den Entwicklungszyklus für seine Neufahrzeuge von durchschnittlich 20 auf 10,5 Monate nahezu halbiert.

Für jeden Kunden ein anderes Auto

Gefertigt wird der Ghibli im Werk Grugliasco in der Nähe von Turin. Hier wird auch die neueste Version der Luxuslimousine Quattroporte produziert. „Die Herausforderung bestand darin, zwei neue Montagelinien in eine bestehende Fabrik zu integrieren“, berichtet Massimo Anfosso, Manufacturing Engineering und General Assembly Project Manager.

 

Um die neuen Modelle möglichst schnell auf den Markt zu bringen, mussten die Fertigungsexperten bereits mit der Arbeit an den neuen Bändern beginnen, als die Konstruktion der bestehenden Maserati-Modelle noch lief. Für diese parallele Entwicklung von Pkw und Produktionsanlagen verwendete Maserati die Siemens PLM Software Tecnomatix.

„Die Konstrukteure haben in hohem Tempo immer wieder andere Modifikationen der neuen Modelle durchgespielt. Entsprechend mussten wir die Fertigungsanlagen ständig anpassen“, sagt Anfosso. „Die Tecnomatix-Werkzeuge haben uns sehr dabei geholfen zu analysieren, wie sich die Änderungen am Fahrzeugdesign auf die Fertigung auswirken, um die Anlagen und die Fertigungsprozesse dann entsprechend anzupassen.“

Die Tecnomatix-Werkzeuge haben uns sehr dabei geholfen, zu analysieren, wie sich die Änderungen am Fahrzeugdesign auf die Fertigung auswirken, um die Anlagen und die Fertigungsprozesse dann entsprechend anzupassen.
Massimo Anfosso, Manufacturing Engineering und General Assembly Project Manager

Wie auch bei anderen Werken der Fiat-Chrysler-Gruppe wird in Grugliasco das Automationssystem CArS (Control Architecture Standard) eingesetzt. Es basiert auf der Siemens-Automatisierungslösung TIA (Totally Integrated Automation) inklusive des Manufacturing Execution System (MES) Simatic IT.

 

„Das System erlaubt einen integrierten Datenfluss vom Eingang der Kundenbestellungen über den Karosserierohbau und die Lackierstraße bis zur Endmontage“, erläutert Anna Adilardi, die im Werk Grugliasco für die Informations- und Kommunikationstechnologie verantwortlich ist. Das erleichtert das Management der gesamten Produktion.

 

An den Datenstrom sind auch die Zulieferer angeschlossen. Das ist entscheidend, denn der Ghibli ist in 27 Versionen, 13 Farben und mit 205 Ausstattungsoptionen erhältlich. Adilardi: „Bevor bei Maserati die Fertigung beginnt, erhalten die Zulieferer genaue Informationen, welche Teile wir für die Montage jedes einzelnen kundenspezifisch produzierten Autos benötigen.“ Somit kann Maserati den beliebten Ghibli in hoher Stückzahl, großer Vielfalt und maximaler Qualität produzieren – wie eine Manufaktur in bester italienischer Tradition.

Das System erlaubt einen integrierten Datenfluss vom Eingang der Kundenbestellungen über den Karosserierohbau und die Lackierstraße bis zur Endmontage.“
Anna Adilardi, verantwortlich für Informations- und Kommunikationstechnologie im Maserati-Werk Grugliasco

01.10.2015
Bildquellen: Andreas Hackl, Oliver Tamagnini / Videos: Siemens AG

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