Hirth Engines

In einer hochmodernen Werkstatt in Benningen stellt ein junges und dynamisches Team von Ingenieuren einige der kompaktesten, leichtesten und kraftstoffsparendsten Motoren her, die heute auf dem Markt erhältlich sind. Sie arbeiten für das deutsche Unternehmen Hirth Engines und bauen auf dessen langjährigem Ruf als Pionier der Zweitakt-Antriebstechnik auf. Ihr gesamter Ansatz ist hochspezialisiert. Die Ingenieure wickeln den gesamten Entwicklungsprozess in enger Zusammenarbeit mit ihren Kunden im eigenen Haus ab. Dabei kombinieren sie handwerkliches Geschick mit innovativen Technologien, um qualitativ hochwertige, zuverlässige Motoren zu liefern, die in unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs), leichten Sportflugzeugen, Schneemobilen und mehr zum Einsatz kommen.

Kunden entscheiden sich für Hirth-Motoren aufgrund ihres idealen Leistungsgewichts, das etwa zwei PS pro Kilogramm beträgt. Im Vergleich zu Viertakt-Alternativen sind die leistungsstarken Hirth-Motoren leichter und haben weniger bewegliche Teile, was sie ideal für die anspruchsvollen Anforderungen des UAV-Marktes macht, bei dem die Flugdauer eine zentrale Rolle spielt.

„Unsere Mission ist es, die Innovation im Zweitaktmotorenmarkt zu beschleunigen, indem wir unsere Kernkompetenzen in den Bereichen Zylinder, Kurbel-Kolben-Mechanismus und Motorkalibrierung nutzen“, so Torsten Windorfer, Leiter Forschung und Entwicklung bei Hirth Engines. „Unser Motorenportfolio, das von 8 bis 70 PS reicht, ist orientierungsunabhängig und in verschiedenen Konfigurationen mit Optionen für Boxer- oder Reihenbauweise entsprechend den spezifischen Anforderungen unserer Kunden erhältlich. Dank dieses kundenorientierten Ansatzes können wir den perfekten Motor für die anspruchsvollsten Anwendungen herstellen, einschließlich eines umfassenden After-Sales-Supports.“

Hirth ist für seine hohen Standards bekannt und sucht ständig nach Möglichkeiten, seine Prozesse zu verbessern sowie flexibler zu werden, um weiterhin die besten Antriebssysteme für die Zukunft der Luftfahrt zu entwickeln. Zu diesem Zweck ist das junge Team von Hirth stets offen für neue Technologien. Dieser vorausschauende Geist führte das Unternehmen zur 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform und zu einer Möglichkeit, die Prozessqualität deutlich zu verbessern. Durch die digitale Transformation reduziert Hirth die Nacharbeit in der späten Konstruktionsphase und beseitigt unnötige manuelle Schritte – ein entscheidender Faktor für hochqualifizierte Mitarbeitende, die stundenlang von Hand fertigen.

Bevor Hirth seine Konstruktions- und Entwicklungsprozesse auf die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform verlagerte, war das Unternehmen bereits mit der Software von Dassault Systèmes vertraut. Die Ingenieure verwendeten CATIA V5, um alle Motoren und Komponenten zu konstruieren. Und obwohl diese Lösung alle benötigten Funktionen bot, verließen sie sich bei der Datenspeicherung und -verwaltung auf ein dateibasiertes System, was anfällig für Fehler war.

„Wir hatten viele Ordner, in denen wir verschiedene Teile speicherten und sie hin- und herschoben“, sagt Samuel Allag, Entwicklungsingenieur bei Hirth. „Wenn man versehentlich einen Teilenamen änderte, konnte man ihn leicht verlieren. Und nur die Forschungs- und Entwicklungsabteilung konnte auf die Dateien zugreifen, was unsere Arbeitsbelastung bei der Bearbeitung von Informationsanfragen noch erhöhte. Wenn wir aus der Ferne arbeiteten, dauerte es sehr lange, große Baugruppen zu laden, und wir riskierten, unsere Arbeit zu überschreiben.“

Der Technologiepartner von Hirth, Schwindt Digital, schlug die 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform als Lösung vor. Schwindt Digital versteht die Arbeitsweise von Hirth und erstellte eine Technologie-Roadmap, um die Herausforderungen des Datenmanagements zu bewältigen.

„Wir hatten vorher kein Product-Lifecycle-Management-System", sagt Antonio Colaciello, Entwicklungsingenieur bei Hirth Engines. „Als Schwindt Digital uns einen Konzeptnachweis vorstellte, waren wir begeistert, wie die 3DEXPERIENCE Plattform unsere Arbeitsweise zum Besseren verändern könnte.“

Hirth hat sich schnell auf die digitale Transformation eingestellt und Schwindt Digital hat das Unternehmen bei jedem Schritt begleitet. Schon früh unterstützte das Unternehmen den Hersteller bei der Anpassung seiner Arbeitsabläufe, um die Vorteile der Plattform voll ausschöpfen zu können, einschließlich der Einrichtung eines neuen Release-, Problem- und Änderungsmanagementprozesses in ENOVIA.

„Es war anfangs eine Menge Arbeit für uns, da wir unseren Ansatz für das Problem- und Änderungsmanagement anpassen mussten“, so Colaciello. „Vorher wurde alles viel manueller gemacht, mit vielen Hin- und Herbewegungen, um Änderungen an ausgedruckten Zeichnungen vorzunehmen. Manchmal gab es Probleme mit Teilen, die nicht passten. Seit wir Toleranzen eingebaut und den Änderungsmanagementprozess transparenter und automatisiert haben, passiert das nicht mehr."

Immer mehr Unternehmen wie Hirth vertrauen auf die Cloud als Umgebung für ihre geschäftskritischen Prozesse. Auch hier demonstrierte Schwindt Digital, Partner von Dassault Systèmes, den Wert einer Cloud-basierten Plattform und deren inhärente Datensicherheit.

„Sie machten deutlich, wie Dassault Systèmes die Daten verschlüsselt und welche Sicherheitsmaßnahmen, einschließlich regelmäßiger Audits, getroffen werden", so Allag. „Das gab uns die Gewissheit, dass unsere Daten sicher sind, und es gab keine Probleme, die Sicherheitsanforderungen unserer Kunden zu erfüllen.“

Da die Hirth-Ingenieure nun innerhalb der 3DEXPERIENCE Cloud-Plattform arbeiten, können sie aus der Ferne zusammenarbeiten und sehen, woran ihre Kollegen arbeiten.

„Unsere Leistung ist viel besser“, sagte Allag. „Wir können von jedem Ort der Welt arbeiten, solange wir Zugang zum Internet haben. Diese Konnektivität macht es auch möglich, gleichzeitig an einem Produkt zu arbeiten, da wir Live-Updates sehen und man sich nicht überschreiben kann, selbst in derselben Baugruppe.“

Die Umstellung auf die Cloud-basierte Plattform erleichtert den verschiedenen Teams, einschließlich der Vertriebs-, Einkaufs- und Produktionsabteilungen, den Zugriff auf die benötigten Daten zu jeder Zeit. Dies trägt dazu bei, die Produktivität zu steigern und die Zahl der Fehler zu verringern, die durch die Verwendung veralteter oder falscher Informationen entstehen.

„Eines unserer Hauptziele war die Verbesserung der Datenbankabläufe und die Umstellung von Papier auf digitale Zeichnungen“, so Windorfer. „Anstatt die Zeichnungen ausdrucken zu müssen, um sie an die Produktions- und Einkaufsabteilungen weiterzugeben, können diese die Baugruppe und die Teile einsehen und die erforderlichen Daten extrahieren. Da wir jetzt mit der 3DEXPERIENCE Plattform arbeiten, ist es nicht mehr möglich, veraltete Teile zu bestellen; nur die fertigen Teile werden für das Einkaufsteam zum Kauf freigegeben. Wir haben auch die Effizienz verbessert, da die benötigten PDF- und Step-Dateien automatisch generiert werden können. Und der Vertrieb kann schneller auf Kunden-E-Mails reagieren, indem sich die Verantwortlichen in das System einloggen und die benötigten Informationen erhalten."

Dieser neue, zentralisierte Ansatz verbessert auch die Art und Weise, wie Hirth mit seinen Kunden kommuniziert – ein Aspekt, den das Unternehmen in Zukunft noch weiter verbessern möchte.

„Die Speicheranwendung 3DDrive auf der 3DEXPERIENCE Plattform ist sehr praktisch für den schnellen Austausch von Dateien mit Kunden“, so Colaciello. „Jeder Austausch findet in einem einzigen, kollaborativen Bereich statt. Eines Tages könnten wir die 3DEXPERIENCE Plattform sogar nutzen, um 3D-Modelle auszutauschen und gemeinsam an Designs zu arbeiten.“

Die zentralisierte Datenverwaltung ist nicht der einzige Vorteil der 3DEXPERIENCE Plattform. Die Hirth-Ingenieure schätzen die intuitive Oberfläche der Plattform und die Möglichkeit, an Teilen und Komponenten im Kontext der gesamten Motorbaugruppe zu arbeiten.

„Die neue Benutzeroberfläche ist einfach zu bedienen“, so Allag. „Wir können alle Werkzeuge und Funktionen sehen und das Dashboard an unsere spezifischen Bedürfnisse anpassen. Die Möglichkeit, die technischen Verbindungen in der Baugruppenkonstruktion einzusehen, ist wirklich hilfreich. Wenn man eine Schraube mit einer Bohrung verbindet, klickt man auf diese Teile und der Rest des Modells wird automatisch unsichtbar. Uns gefällt auch das Beziehungswerkzeug, mit dem man bestimmte Teile markieren und alle Verbindungen zusammen mit der Stückliste anzeigen kann. Es ist ideal, wenn man dieselben Teile in verschiedenen Motoren verwenden oder verschiedene Unterbaugruppen miteinander verbinden möchte.“

Die bessere Sichtbarkeit trägt dazu bei, die Rückverfolgbarkeit und die Qualität kontinuierlich zu verbessern und sicherzustellen, dass jedes Teil ordnungsgemäß geprüft und abgezeichnet wird, bevor es in die nächste Phase der Produktentwicklung übergeht.

„Die Freigabefunktion in ENOVIA eignet sich hervorragend für die Verfolgung von Änderungen und die Weiterleitung von Genehmigungen an die zuständige Person oder das zuständige Team“, so Colaciello. „Wenn wir beispielsweise eine kleine Änderung vornehmen, muss diese nicht unbedingt vom Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung genehmigt werden. Ähnlich verhält es sich, wenn unser Qualitätsingenieur sieht, dass ein Teil falsch ist und geändert werden muss.“

Jetzt, wo Hirth mit der 3DEXPERIENCE Plattform arbeitet, erntet das Unternehmen die Früchte seiner digitalen Transformation. Ausschlaggebend für den bisherigen Erfolg war die Bereitschaft des Unternehmens, seine Arbeitsabläufe anzupassen, sich auf Veränderungen einzulassen und sorgfältig zu planen, welche Daten in die Plattform importiert werden sollen, um sicherzustellen, dass es keine Geisterverbindungen oder fehlende Teile gibt.

„Der Integrationsschritt ist der Schlüssel“, so Allag. „Wir haben viele Vorabbewertungen mit Schwindt Digital durchgeführt, damit alles korrekt ist. Man muss auch nicht alles im Voraus umstellen. Wir haben erkannt, dass wir nur die Motoren, Teile und Daten übertragen müssen, mit denen wir derzeit arbeiten. Auf diese Weise ist die Zeit bis zur Wertschöpfung viel kürzer.“

Für die Zukunft plant Hirth, die Vorteile der ENOVIA-Projektmanagementfunktionen zu nutzen und den Einsatz von CATIA für die Elektrotechnik und die Kabelbaumkonstruktion zu erweitern. Das Unternehmen sieht auch einen Nutzen in den Simulationsfunktionen der Plattform für numerische Strömungsmechanik, die in SIMULIA verfügbar sind.

„Im Moment ist es für uns sehr mühsam, den gesamten Kabelbaum manuell zu entwerfen“, so Allag. „Mit der neuen Funktionalität in CATIA können wir die Komponenten einfach hineinziehen. Da wir viel mehr Verdrahtungen und elektrische Verbindungen selbst vornehmen, würden wir von einem schnelleren Prozess profitieren. Außerdem wollen wir mit Hilfe der Simulation unsere Produkte weiter verbessern, insbesondere im Hinblick auf die Verwendung leichterer und effizienterer Materialien und Komponenten. SIMULIA verfügt über diese Funktionen, und uns gefällt der Gedanke, dass alles auf der Plattform verbunden ist.“

Bei der Entwicklung der nächsten Generation von Zweitaktmotoren für UAVs und der Verfolgung innovativer Antriebskonzepte und nachhaltiger, alternativer Kraftstoffe vertraut das Unternehmen auf die Leistungsfähigkeit der 3DEXPERIENCE Plattform und die Partnerschaft mit Schwindt Digital sowie Dassault Systèmes.

„Wir beginnen, die klaren Vorteile des Wechsels zur Plattform zu erkennen“, so Windorfer. „Und unsere Zusammenarbeit ist eine echte Partnerschaft. Wir erhalten exzellente Unterstützung und fühlen uns als Kunde wertgeschätzt. Das ist eine echte Win-Win-Situation.“