Die Herausforderung
Aura Aero mit Sitz in Toulouse, Frankreich, ist ein Luft- und Raumfahrtunternehmen, das emissionsfreie Elektroflugzeuge für den regionalen Passagierverkehr, militärische und zivile Flugausbildung, Luftakrobatik und Freizeitpiloten entwickelt. Die Reduzierung der CO2-Emissionen ist eine seiner Kernaufgaben. Das zweisitzige INTEGRAL-Flugzeug des Unternehmens wird 2024 auf den Markt kommen. Das 19-sitzige Electric Regional Aircraft (ERA) wird voraussichtlich 2026 in Produktion gehen. Ein Jahr nach der Gründung von Aura Aero im Jahr 2018 suchte das Produktentwicklungsteam nach einem Cloud-nativen CAD-System, um die Effizienz zwischen dem Konstruktionsbüro und der Werkshalle zu verbessern.
Ergebnisse
- 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.
- Die Funktion zum Verzweigen und Zusammenführen von Verzweigungen von Onshape ermöglicht es Ingenieuren, neue Ideen in alternativen Zweigen zu entwickeln, ohne das Hauptdesign zu ändern. Diese Funktion ermutigt das Produktentwicklungsteam, kreativere 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.
„Wenn unser Team wächst, wird Onshape in unserer Produktion unverzichtbar sein, da die Arbeit aller Mitarbeiter in Echtzeit für andere Abteilungen sichtbar ist“, sagt er. „Man muss nicht auf Design-Updates warten. Jeder kann ohne Verzögerungen weiterarbeiten.“
Ob für Geschäfts- oder Urlaubsreisen, Fluggesellschaften locken Passagiere mit einer Vielzahl von Anreizen wie Sondertarifen, Vielfliegermeilen oder mehr Beinfreiheit. Aber was wäre, wenn eine Fluggesellschaft Ihnen einen saubereren Himmel verspricht?
In Europa ist das nicht nur wehmütiges Umweltdenken. Das Klimagesetz der Europäischen Union setzt den Mitgliedsländern das Ziel, die Treibhausgasemissionen bis 2035 um 55% (im Vergleich zu 1990) zu reduzieren und bis 2050 die vollständige Klimaneutralität zu erreichen.
Zur Bekämpfung der Umweltverschmutzung durch Luftverkehrsunternehmen hat sich die europäische Luftfahrtindustrie vor Kurzem zusammengeschlossen und die Alliance for Zero Emission Aviation (AZEA) gegründet, ein Forum, an dem sich Wirtschaftsführer auf die Anforderungen an die Flughafeninfrastruktur von Elektro- und Wasserstoffflugzeugen konzentrieren können. Eines der Mitglieder des Lenkungsausschusses von AZEA ist Aura Aero, ein französisches Luft- und Raumfahrtunternehmen, das emissionsfreie Elektroflugzeuge für regionale Passagierreisen, militärische und zivile Flugausbildung, Luftakrobatik und Freizeitpiloten entwickelt. Das 2018 von ehemaligen Airbus-Ingenieuren gegründete Unternehmen hat es sich zur Aufgabe gemacht, „der Menschheit zu dienen, indem es Flugzeuge entwickelt und herstellt, die die Dekarbonisierung des Luftverkehrs beschleunigen“.
Das zweisitzige INTEGRAL-Flugzeug von Aura Aero wird 2024 veröffentlicht. Die INTEGRAL-Flugzeuge sind mit einem Fallschirm für das gesamte Flugzeug und einem Treibstofftank gegen Verpuffung ausgestattet. Sie bestehen aus einer Mischung aus Holz und Kohlefaser, um Leichtigkeit, Widerstandsfähigkeit und Reparierbarkeit zu optimieren.
„Die Verwendung von Holz ist eine Hommage an die Tradition und Geschichte der Luftfahrt, aber sie ist auch Teil unseres Engagements, wann immer möglich erneuerbare Ressourcen zu verwenden“, sagt der Maschinenbauingenieur Misael Hernandez Perez. „Wir versuchen alles in unserer Macht Stehende zu tun, um unsere Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren. Das bestimmt jede einzelne Designentscheidung, die wir treffen.“
Das 19-sitzige elektrische Regionalflugzeug (ERA) von Aura Aero wird voraussichtlich 2026 in Produktion gehen. Das ERA-Flugzeug, ideal für Passagierreisen oder Frachtlieferungen, hat mehr als 500 Vorbestellungen. Es ist für kürzere Flüge bis zu 300 Meilen gedacht, die bisher aufgrund des hohen Batteriegewichts für Elektroflugzeuge außerhalb der Reichweite lagen. CEO Jeremy Caussade hat erklärt, dass „Aura Aero der Luftfahrt-Tesla werden könnte“.
„Cloud-first“ als Unternehmensstrategie
Für den Bau der INTEGRAL und ERA-Flugzeuge verlässt sich Aura Aero auf Onshape eine cloud-native CAD und Produktdatenmanagement Plattform (PDM), die die Zusammenarbeit optimiert und den Design-Prozess beschleunigt.
Als Aura Aero sich für eine Produktdesign-Software entschied, entschied sich das Unternehmen für eine vollständige Cloud-Lösung, um dem Unternehmensziel gerecht zu werden, alle wichtigen Geschäftsdaten überall und von jedem Gerät aus verfügbar zu haben. Onshape läuft in einem Browser auf jedem Computer, Tablet oder Telefon (iOS oder Android) und erfordert keine Downloads oder Installationen.
Alban Semond, Physical Design Manager bei Aura Aero, war der erste technische Mitarbeiter des Unternehmens. Nachdem er in früheren Unternehmen dateibasierte Produktdesignsoftware verwendet hatte, erinnert er sich, dass er mit den Problemen häufiger CAD-Systemabstürze zu kämpfen hatte.
„Bei unserem vorherigen CAD-System vergisst man oft, das Design zu speichern. Das System stürzt ab und man könnte einen ganzen Arbeitstag verlieren“, sagt er. „Es war extrem frustrierend für den Designer, von vorne anzufangen. Mit Onshape haben Sie nie einen Shutdown und müssen nie etwas speichern. Alles wird automatisch gesichert.“
Rückblickend meint Semond, dass auch die Einsparungen bei Hardware und beim IT-Overhead durch eine SaaS-Plattform (Software-as-a-Service) für das budgetbewusste Start-up ausschlaggebend waren.
„Mit Onshape mussten wir nicht in teure Server oder stark ausgelastete PC-Workstations investieren, nur um CAD auszuführen“, sagt er. „Bei herkömmlichen CAD-Systemen kann die Hardware ein großes Hindernis sein. Sie sind abhängig von der Kapazität Ihres PCs, davon, welche Art von Grafikkarte Sie haben und wie viel Speicher Sie haben.“
Verbesserung der CAD-Zusammenarbeit und Optimierung der Flugzeugmontage
Die Möglichkeit, jederzeit, überall und von jedem Gerät aus auf CAD-Daten zuzugreifen, hat sich unmittelbar auf die Geschäftsabläufe bei Aura Aero ausgewirkt.
„Die Barrierefreiheit von Onshape ermöglichte es uns, Zeit zu sparen und die Kommunikation mit Lieferanten und Partnern beim Informationsaustausch zu verbessern“, sagt Semond. „Wir können jeden Lieferanten besuchen und über jedes Thema sprechen — sei es kommerziell, technisch oder strategisch — und sobald eine Frage zu einem Teil auftaucht, können wir das 3D-Modell einfach von unseren Telefonen aus zeigen.“
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.
„Qualitätsprüfer verfügen über das 3D-Modell als Referenz für ihre Prüfungen und haben einfachen Zugriff auf die Stückliste und die Versionen der Teile, die Teil der Montage sind“, fügt er hinzu. „Immer wenn ein Design neu veröffentlicht wird, sendet Onshape automatisch eine Warnung an alle Hauptakteure.“
Semond würdigt auch die Branching and Merging-Funktion von Onshape für die weitere Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen den Ingenieuren und Designern von Aura Aero. Die Funktion ermöglicht es Benutzern, neue Ideen in verschiedenen Branchen zu entdecken, ohne das Hauptdesign zu ändern, und ermutigt das Team, kreativere Risiken einzugehen, ohne befürchten zu müssen, dass seine Arbeit verloren geht.
„Wir können zwei oder mehr Personen an unterschiedlichen Lösungen für dasselbe Problem arbeiten lassen, ohne ihre Arbeitsabläufe zu vermischen“, sagt Semond. „Wir können die Filialen evaluieren und die beste Lösung auswählen, wobei wir nur das zusammenführen, was wir wollen. Wir können sogar Teile aus mehr als einer Lösung zusammenführen. Gleichzeitig können wir die anderen Lösungen für mögliche zukünftige Anwendungen speichern.“
Onshapes benutzerdefinierte CAD-Features automatisieren repetitive Design-Aufgaben
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 für das zweisitzige INTEGRAL-Flugzeug eine spezielle Onshape-Funktion entwickelt, die die Ausrichtung der Holzmaserung in Teilen automatisiert. Wie die Holzteile geschnitten und positioniert werden, wirkt sich laut den Ergebnissen der Spannungsanalyse auf die Festigkeit der Schale und des Rahmens aus. Diese Funktion ermöglicht es Schreinern und Montagearbeitern, sich auf ihre Aufgaben zu konzentrieren, anstatt sich Gedanken darüber zu machen, wie jedes Teil passt, und es manuell zu überprüfen.
„Diese Funktion spart uns 80 Prozent unserer Zeit bei sich wiederholenden Aufgaben, anstatt sie auf die alte Art zu erledigen“, sagt Hernandez Perez. „Es beschleunigt einfach alles. Wir müssen nicht mehr auf jedem Teil eine Gravur anbringen oder den gesamten Prozess erneut überprüfen.“
Er ergänzt, dass sein Team eine ähnliche Zeitersparnis bei anderen sich wiederholenden 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 jedes Teil einzeln zur Baugruppe hinzuzufügen.
Mit Onshape in die Zukunft starten
Der Hauptsitz von Aura Aero befindet sich am Flughafen Toulouse-Francazal, auf dem Gelände des ersten Flugzeughangars der französischen Luftwaffe. Hier befinden sich das Konstruktionsbüro, die Fertigungswerkstätten, Montagelinien und Testeinrichtungen an einem Ort. Toulouse ist Europas Luft- und Raumfahrthauptstadt und bietet ein wichtiges Ökosystem von Herstellern und Zulieferern, die die Luftfahrtindustrie beliefern.
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.
„Wenn unser Team wächst, wird Onshape in unserer Produktion unverzichtbar sein, da die Arbeit aller Mitarbeiter in Echtzeit für andere Abteilungen sichtbar ist“, sagt er. „Man muss nicht auf Design-Updates warten. 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 wir Designer nach nur drei Tagen, in denen wir Onshape gelernt haben, vollständig in das Team integriert haben“, sagt er. „Ich erinnere mich, dass unser CAD-System bei einem früheren Job eine einmonatige oder sechswöchige Schulung erforderte. Hier geht es schnell voran. Wir können keinen Monat warten.“
„Das Online-Onshape-Lernzentrum ist leicht zu verstehen und bietet viele autodidaktische Tutorials“, sagt Semond. „Die Hinzufügung von Tutorials auf Französisch war für uns ein großer Fortschritt.“