Luftfahrt

Die Luftfahrtindustrie steht vor enormen Herausforderungen. Das immer stärker werdende ökologische Bewusstsein der Bevölkerung verlangt mehr Nachhaltigkeit in Produktion und Betrieb. Zudem besteht die Herausforderung, sowohl ein verändertes Mobilitätsverhalten als auch den aktuellen Kostendruck in Entwicklung und Produktion zu beherrschen. Digitale, datengetriebene Technologien haben signifikantes Potential, die Herausforderungen erfolgreich zu meistern.

Die Auswirkungen dieser Herausforderungen sind immens, da aktuelle Entwicklungs- und Produktionsprozesse an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit geraten. Aktuelle Produktionssysteme sind aufgrund steigender Produktindividualisierung und Volatilität in der Nachfrage an ihren Flexibilitätsgrenzen angekommen, eine schnelle Anpassung ist aufgrund unzureichender Verknüpfung zu Entwicklungsprozessen kaum beherrschbar. Eine Antwort hierauf induziert die Modernisierung und Aufbau neuer Entwicklungs- und Produktionsprozesse, die nativ über Daten miteinander verknüpft sind, und smarte Entscheidungen treffen. Hiermit können die entscheidenden Stellhebel bewegt werden, um wichtige KPI wie „Development Lead Time“ oder „Development Non-Recurring-Cost“ signifikant zu verbessern.

Unsere Expertise und Ansatz

Die Einführung neuer digitaler Technologien und Prozesse in der Entwicklung und Produktion, und die damit verbundene Transformation, folgt keinem Selbstzweck, sondern sollte immer den Zielen des Unternehmens dienen. Diese entwickeln wir in einem strategischen Ansatz gemeinsam mit unseren Kunden, und schaffen im Rahmen von quantitativen Business Case Betrachtungen Transparenz bezüglich notwendiger Investitionsmittel sowie des „Return on Investment“. Als fachliche Basis nutzen wir unsere umfangreiche Digital Manufacturing Use Case Library, um für jeden Kunden die richtigen digitalen Technologien und Lösungen auszuwählen. Während der Einführung neuer Technologien und der Transformation der zugrunde liegenden Prozesse, welche wir mit den Fähigkeiten der gesamten Capgemini Gruppe bis zur vollständigen Implementierung durchführen, überprüfen wir kontinuierlich den bis dato generierten Business Value.

Der Business Value durch die konsequente Nutzung digitaler Technologien und Daten lässt sich entlang der global vernetzten Wertschöpfungskette generieren – von der Entwicklung über die Supply Chain bis in die Produktion der Flugzeugkomponenten. Die Grundlage dafür bildet ein durchgängiger Digital Thread und die Einführung von Digital Twins für das Produkt und das industrielle System. Dadurch sind wir in der Lage, eine Datenkontinuität (Data Continuity) entlang der Wertschöpfung zu realisieren und Daten in den einzelnen Phasen des Produktlebenszyklus zu nutzen.

Die Entwicklungsabteilungen der großen OEM stehen vor der Herausforderung, sowohl Entwicklungszeit als auch die Kosten dieser signifikant zu senken. Die Einführung eines Product Twin und die Anbindung an Softwaretools der beteiligten Disziplinen ermöglicht die frühzeitige Bereitstellung von Produktdaten im Entwicklungsprozess für das eigene Unternehmen, aber auch für die Supplier. Im Vergleich zu aktuellen Prozessen kann somit die Einbindung der Produktion erfolgen, um schneller mit der Entwicklung des industriellen Systems zu beginnen und Produktionsanforderungen im Produktdesign zu verankern. Die direkte Folge sind die Reduktion von Entwicklungszeit und Entwicklungskosten, im Engineering, aber auch der Produktion.

Die Abläufe in der Supply Chain und Produktion von Flugzeugen sind hoch komplex. Eine große Herausforderung stellen Abweichungen von geplanten Abläufen, sogenannte „unplanned und unexpected events“ dar, welche in aufwendiger Mehrarbeit und -kosten resultieren. Grund hierfür sind oftmals die fehlende end-2-end Transparenz in der Prozesskette und eher intuitiv getroffene Korrekturentscheidungen. Durch die Verfügbarkeit von Echtzeitdaten im Digital Twin des industriellen Systems wird der Wechsel von einem intuitiv gesteuerten Entscheidungsprozess auf einen faktenbasierten Prozess der verantwortlichen Entscheider ermöglicht. In einem zukünftigen Szenario könnte mit Hilfe von Daten und auch der Aufbau von AI-gestützten Systemen denkbar sein, welcher zu einer weiteren Steigerung von Effizienz und Flexibilität des industriellen Systems beitragen würde.

Abbildung 1 – Potentielle Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit durch intelligente Nutzung von Daten in digitalen, industriellen Systemen

Zur Entwicklung und Einführung der genannten digitalen Technologien und Lösungen setzen wir auf einen umfangreichen, erprobten und theoretisch fundierten Ansatz in vier spezifischen Schritten, welchen wir individuell angepasst auf den Kunden einsetzen. Eine strategische Vorstudie ermittelt den aktuellen Status der Entwicklungsprozesse und Industriesysteme, und bildet die Grundlage für die Entwicklung eines Transformationsplans, welcher auch eine umfangreiche Business Case Betrachtung beinhaltet. Hierauf folgt die Designphase des neuen oder optimierten Systems, in welcher simulationsbasierte Ansätze eine hohe Zielerreichung sichern. In einem agilen Vorgehen implementieren wir Technologien und Prozesse, und begleiten unsere Kunden, bis die vollständige Leistungsfähigkeit des Systems erreicht ist.

Als exklusiver Skywise Partner haben wir die Möglichkeit, operative Daten der Luftfahrtindustrie für unsere Kunden zu nutzen. Durch Erhöhung der Transparenz in Produktion und Supply Chain und Nutzung datengetriebener Technologien wie dem Process Mining ermöglichen wir die Optimierung der Produktionsabläufe. Über die vollständige Datenkonnektivität fließen operative Daten in die Entwicklung neuer Produkte ein.

Erfolgsbilanz und Wertbeitrag

Capgemini Invent hat bereits führende Luftfahrtunternehmen in zahlreichen Projekten in den Bereichen Digital Engineering, Digital Manufacturing und Intelligent Industry beraten. Die Potentiale, welche digitale Technologien in diesen Bereich bieten, sind enorm, und werden mit unseren Kunden erreicht. Als Beispiele sein hier die Reduzierung des Development Lead Time um bis zu 40% mittels end-2-end PLM Integration oder die Effekte einer datengetriebenen, smarten Produktion auf erhöhte Produktivität (+20%), reduziert Takt Zeit (-20%) sowie eine Senkung der Ausschussbauteile (-30%) genannt.

Die kontinuierliche Beobachtung und Analyse von Marktveränderungen und Trends hilft uns frühzeitig zukünftige Herausforderungen und Chancen am Markt zu erkennen. Hierdurch gelingt es unserem Expertenteam unsere Kunden noch gezielter zu begleiten.

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