Fallstudie

Aura Aero sorgt für sauberen Flugverkehr

Französischer Elektro-Flugzeughersteller beschleunigt Produktentwicklung mit Onshapes benutzerdefinierten CAD-Features

Die Herausforderung

Aura Aero aus dem französischen Toulouse ist ein Luft- und Raumfahrtunternehmen, das emissionsfreie Elektroflugzeuge für den regionalen Passagierverkehr, die militärische und zivile Flugausbildung, die Luftakrobatik sowie für Freizeitpiloten entwickelt und damit zur Reduzierung der Kohlendioxidemissionen beitragen will. Sein zweisitziges Flugzeug INTEGRAL wird 2024 auf den Markt kommen und der Produktionsstart des 19-sitzigen Elektro-Regionalflugzeug (ERA) ist für 2026 geplant. Ein Jahr nach der Gründung von Aura Aero im Jahr 2018 war das Produktentwicklungsteam auf der Suche nach einem cloudbasierten CAD-System, um die Zusammenarbeit zwischen dem Design-Büro und der Fertigung effizienter zu gestalten.

Ergebnisse

  • Mit den benutzerdefinierten CAD-Features von Onshape kann das Aura-Aero-Team um 80 % schneller arbeiten, weil sich wiederholende Aufgaben nicht mehr manuell ausgeführt werden müssen.

  • Mit Onshape können die Montagefachleute im Werk sofort auf die neuesten Designs zugreifen und sind nicht mehr auf papierbasierte Fertigungszeichnungen angewiesen.

  • Dank des Onshape-Features „Verzweigung und Zusammenführung“ können Techniker neue Ideen in alternativen Verzweigungen ausprobieren, ohne das Haupt-Design zu verändern. Dieses Feature ermöglicht es dem Produktentwicklungsteam, verstärkt kreative Risiken einzugehen.

  • Mit Onshape kann Aura Aero von überall mit jedem Computer oder Mobilgerät auf Live-3D-CAD-Modelle zugreifen und diese direkt mit Partnern und Zulieferern teilen.

Porträt von Alban Semond
Alban Semond Physical Design Manager Aura Aero
Aura Aero Logo

„Angesichts unseres wachsenden Teams wird Onshape für unsere Produktion unverzichtbar werden. Denn mit Onshape können andere Abteilungen die Arbeit jedes Einzelnen in Echtzeit sehen. Es gibt kein Warten mehr auf Design-Updates. Jeder kann ohne Verzögerungen weiterarbeiten.“

Ob Geschäfts- oder Urlaubsreisen: Fluggesellschaften locken Passagiere mit unterschiedlichsten Anreizen wie günstige Flüge, Vielfliegermeilen oder mehr Beinfreiheit. Aber was wäre, wenn Sie bei einer Fluggesellschaft sicher wüssten, dass Sie emissionsfrei unterwegs sind?

In Europa werden beim Flugverkehr längst Nägel mit Köpfen gemacht: Nach dem Klimagesetz der Europäischen Union müssen die Mitgliedsländer ihre Treibhausgasemissionen bis 2035 um 55 % (im Vergleich zu 1990) reduzieren und bis 2050 eine vollständige Klimaneutralität erreichen.

Zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung durch den Flugverkehr hat die europäische Luftfahrtindustrie vor kurzem die Allianz für eine emissionsfreie Luftfahrt (AZEA) gegründet, in der sich führende Wirtschaftsvertreter mit den Anforderungen an die Flughafeninfrastruktur für Elektro- und Wasserstoffflugzeuge befassen. Eines der Mitglieder des AZEA-Lenkungsausschusses ist Aura Aero, ein französisches Unternehmen und Entwickler von emissionsfreien Elektroflugzeugen für den regionalen Passagierverkehr, militärische und zivile Flugtrainings, Luftakrobatik und Freizeitpiloten. Das 2018 von ehemaligen Airbus-Ingenieuren gegründete Unternehmen will den Klimaschutz vorantreiben und Flugzeuge entwerfen, die die Dekarbonisierung des Luftverkehrs beschleunigen.

Das zweisitzige Flugzeug INTEGRAL von Aura Aero wird 2024 auf den Markt kommen. Die INTEGRAL-Flugzeuge sind mit einem kompletten Flugzeugfallschirm und einem verpuffungsfreien Treibstofftank ausgestattet und bestehen aus einem Holz-Carbon-Materialmix, um die Leichtigkeit, Widerstandsfähigkeit und Reparaturfähigkeit zu optimieren.

„Die Verwendung von Holz ist eine Hommage an die Tradition und die Geschichte der Luftfahrt, zeugt aber auch von unserem Engagement, möglichst erneuerbare Ressourcen zu verwenden“, erklärt Misael Hernandez Perez. „Wir versuchen alles zu tun, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren. Das ist unsere Grundlage für jede einzelne Design-Entscheidung.“

Aura Aeros 19-sitziges Elektro-Regionalflugzeug (ERA) wird voraussichtlich 2026 in Produktion gehen. Für das für Passagierflüge und Frachtflüge entwickelte Flugzeug liegen bereits über 500 Vorbestellungen vor. Das ERA ist für kürzere Flüge bis zu 300 Meilen (ca. 483 km) gedacht, die wegen des hohen Batteriegewichts für Elektroflugzeuge bisher nicht infrage kamen. Laut CEO Jeremy Caussade könnte das „Aura Aero der Tesla der Luftfahrt werden.“

Verfolgung einer Cloud-First-Unternehmensstrategie

Aura-Aero-Modell in Onshape Alle Flugzeuge von Aura Aero, wie das oben abgebildete Elektro-Regionalflugzeug (ERA), wurden von Grund auf mit der cloudbasierten CAD-Anwendung Onshape konstruiert.

Für den Bau der INTEGRAL- und ERA-Flugzeuge verlässt sich Aura Aero auf Onshape – eine cloudnative CAD- und Produktdatenmanagement-Plattform (PDM), die die Zusammenarbeit optimiert und den Design-Prozess beschleunigt.

Als Aura Aero eine Software für das Produkt-Design auswählte, entschied man sich für eine Full-Cloud-Lösung, weil alle wichtigen Geschäftsdaten überall und auf jedem Gerät verfügbar sein sollten. Onshape kann auf jedem Computer, Tablet oder Smartphone (iOS oder Android) im Browser ausgeführt werden und erfordert weder Downloads noch Installationen.

Alban Semond, Physical Design Manager bei Aura Aero, war der erste Techniker, den das Unternehmen einstellte. Nachdem er in früheren Firmen dateibasierte Software für das Produkt-Design verwendet hatte, erinnert er sich an die Schwierigkeiten durch häufige CAD-Systemabstürze.

„Bei unserem früheren CAD-System vergaß man oft, das Design zu speichern. Und dann stürzte das System plötzlich ab und man verlor oft einen ganzen Tag Arbeit“, erzählt Semond „Für Designer war es extrem frustrierend, wieder von vorn beginnen zu müssen. Mit Onshape wird Ihr System dagegen nie heruntergefahren und Sie müssen nie etwas speichern. Alles wird automatisch gesichert.“

Rückblickend meint Semond, dass auch die Einsparungen bei Hardware und beim IT-Overhead durch eine Software-as-a-Service (SaaS)-Plattform für das budgetbewusste Start-up ausschlaggebend waren.

„Mit Onshape waren wir nicht gezwungen, allein für die CAD-Arbeit in teure Server oder leistungsstarke PC-Workstations zu investieren“, so Semond. „Bei herkömmlichen CAD-Systemen kann die Hardware eine große Einschränkung darstellen: Sie sind abhängig von der PC-Kapazität, von der Art der Grafikkarte und haben nur begrenzten Speicherplatz.“

Verbesserung der CAD-Zusammenarbeit und Optimierung der Flugzeugmontage

Zwei Personen arbeiten an einem Flugzeug im Lager, während eine andere Person an einem Onshape-Modell des Flugzeugs arbeitet Mit Onshape ist es für das Design-Team von Aura Aero einfacher geworden, die neuesten CAD-Modelle mit der Fertigung, internen Stakeholdern, externen Partnern und Lieferanten zu teilen.

Die Möglichkeit, jederzeit, überall und von jedem Gerät aus auf CAD-Daten zuzugreifen, hat sich unmittelbar auf die Geschäftsabläufe bei Aura Aero ausgewirkt.

„Dank des einfachen Zugangs zu Onshape sparen wir jetzt Zeit beim Teilen von Informationen und die Kommunikation mit Lieferanten und Partnern funktioniert viel besser“, sagt Semond. „Wir können jeden Lieferanten besuchen und über ein beliebiges Thema sprechen – ob Kosten, Technisches oder die Strategie. Und sobald eine Frage zu einem Bauteil auftaucht, zeigen wir einfach das 3D-Modell auf dem Smartphone.“

Ebenso wichtig ist es, dass das Design-Kernteam die neuesten CAD-Modelle unternehmensweit mit dem Vertrieb, der Qualitätskontrolle, dem Umweltteam und der Fertigung teilen kann.

„Onshape hat sich für unsere Produktionslinie als unverzichtbar erwiesen, weil unsere Montagefachkräfte damit einen Gesamtüberblick über das Design erhalten und die Design-Absicht besser verstehen können. Auch kann beim Zusammenbau einfach selbst nachgesehen werden, wo sich welches Bauteil befinden soll“, sagt Semond und merkt an, dass der Prozess weitaus effizienter sei als mit papierbasierten Fertigungszeichnungen.

„Die Qualitätsprüfer können das 3D-Modell als Referenz aktivieren und haben einfachen Zugriff auf die Stückliste sowie die Versionen der Bauteile, die in die Baugruppe eingebaut werden“, fügt er hinzu. „Wann immer es eine neue Freigabe eines Designs gibt, sendet Onshape automatisch eine Benachrichtigung an alle wichtigen Beteiligten.“

Semond lobt auch das Onshape-Feature zur Verzweigung und Zusammenführung, das die Zusammenarbeit zwischen den Technikern und Designern von Aura Aero weiter verbessert. Mit dem Feature lassen sich einfach neue Ideen in alternativen Verzweigungen durchspielen, wobei das Haupt-Design unverändert bleibt. Dadurch wird das Team zu kreativeren Ideen ermutigt, ohne dass die bisherige Arbeit verloren geht.

„Wir können mehrere Mitarbeiter an verschiedenen Lösungen für dasselbe Problem arbeiten lassen, ohne dass sich ihre Workflows überschneiden“, erklärt Semond. „Dann können wir die Verzweigungen bewerten, die beste Lösung auswählen und nur das zusammenführen, was wir wollen. Wir können sogar Bauteile aus verschiedenen Lösung zusammenführen und gleichzeitig andere Lösungen für eine eventuelle spätere Verwendung speichern.“

Benutzerdefinierte CAD-Features von Onshape automatisieren sich wiederholende Design-Aufgaben

Bau der Aura-Aero-Flugzeuge im Werk Der Rumpf des INTEGRAL-Flugzeugs von Aura Aero besteht aus einem Holz-Carbon-Materialmix. Nach der Spannungsanalyse wirkt sich die Richtung der Holzmaserung auf die Festigkeit der Baugruppe aus.

FeatureScript ist für den Maschinenbauingenieur Misael Hernandez Perez einer der größten Vorteile von Onshape. Denn mit dieser Open-Source-Programmiersprache können Unternehmen benutzerdefinierte CAD-Features speziell für ihre Branche erstellen.

Aura Aero hat ein eigenes Onshape-Feature entwickelt, das die Ausrichtung der Holzmaserung in Bauteilen für das zweisitzige Flugzeug INTEGRAL automatisiert. Wie die Bauteile zugeschnitten und positioniert werden, wirkt sich nach der Spannungsanalyse auf die Festigkeit der Wandung und des Rahmens aus. Dank dieses Features können sich die Tischler- und Montage-Teams auf ihre Aufgaben konzentrieren, anstatt jedes einzelne Bauteil richtig anpassen und überprüfen zu müssen.

„Mit diesem Feature sparen wir gegenüber der alten Methode 80 % unserer Zeit bei sich wiederholenden Aufgaben“, erklärt Hernandez Perez. „Das beschleunigt einfach alles. Wir müssen nicht mehr für jedes Bauteil eine Gravur erstellen oder den gesamten Prozess erneut überprüfen.“

Er ergänzt, dass sein Team eine ähnliche Zeitersparnis bei anderen repetitiven Aufgaben erlebt, wenn Onshape-Standard-Features wie „Replizieren“ verwendet werden. Hiermit kann man Hunderte von Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben mit ein paar Klicks platzieren, statt sie der Baugruppe einzeln hinzuzufügen.

Mit Onshape in die Zukunft starten

Aura-Aero-Flugzeug im Hangar Der Hauptsitz von Aura Aero in Toulouse blickt auf eine reiche Luftfahrtgeschichte zurück und liegt im Herzen der europäischen Hauptstadt der Luft- und Raumfahrt.

Am Flughafen Toulouse-Francazal, dem Standort des ersten Flugzeughangars der französischen Luftwaffe, befindet sich der Hauptsitz von Aura Aero mit dem Design-Studio, den Fertigungswerkstätten sowie den Montage- und Testeinrichtungen. Toulouse ist die europäische Hauptstadt der Luft- und Raumfahrt, wo Hersteller und Zulieferer für die Luftfahrtindustrie ein förderliches Umfeld vorfinden.

Wegen der starken Nachfrage nach dem ERA-Flugzeug entsteht dort jetzt ein neues Aura Aero-Werk.

Semond geht davon aus, dass Onshape auch in Zukunft eine wichtige Rolle für den Erfolg des Unternehmens spielen wird, weil die Anforderungen an die Produktentwicklung steigen.

„Da unser Team wächst, wird Onshape für unsere Produktion unverzichtbar sein. Denn mit Onshape ist die Arbeit jedes Einzelnen für andere Abteilungen in Echtzeit einsehbar“, meint er. „Es gibt kein Warten auf Design-Updates. Jeder kann ohne Verzögerungen weiterarbeiten.“

Semond fügt hinzu, dass die schnelle Lernkurve bei der Anwendung von Onshape von unschätzbarem Wert für das Onboarding neuer Mitarbeiter ist. Diese können sofort beginnen, an Projekten zu arbeiten.

„Das Wichtigste für mich ist, dass unsere Designer nach nur drei Tagen Einarbeitung in Onshape voll in das Team integriert sind“, sagt er. „Ich erinnere mich, dass unser CAD-System in einem früheren Unternehmen einen Monat oder sechs Wochen Schulung erforderte. Hier geht alles sehr schnell. Wir können nicht einen Monat warten.“

„Das Online-Schulungs-Tool Onshape Learning Center ist leicht zu verstehen und bietet zahlreiche Tutorials zum Selbststudium“, erklärt Semond. „Dass es jetzt sogar französische Tutorials gibt, hat uns enorm vorangebracht.“

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