Wie ein staatlich finanziertes F&E-Zentrum unzählige Stunden mit einem digitalen Thread spart

Ein staatlich finanziertes Forschungs- und Entwicklungszentrum (FFRDC), das Demonstrationshardware für kritische Anwendungen herstellt, konnte keine Daten effektiv zwischen seinen isolierten Abteilungen teilen. Es hat erfolgreich Aras Innovator®️ als zentralisierten digitalen Thread implementiert und profitiert nun von erheblich schnelleren Berichtsgenerierungen, besserer Dateninteroperabilität und Kompatibilität mit aufkommenden KI-Technologien.

Schmerzpunkte: Zeit- und Ressourcenverschwendung durch isolierte Daten

Einer der Kunden von Aras, ein staatlich finanziertes Forschungs- und Entwicklungszentrum (FFRDC), stellt fortschrittliche Technologien für kritische Anwendungen wie Biotechnologie, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung her. Es arbeitet eng mit dem US-Verteidigungsministerium zusammen, um drängende Herausforderungen mit modernster Technologie zu lösen. Dieses FFRDC verfügt über eine Ingenieurabteilung, die Demonstrationshardware entwickelt, einschließlich der Konzeptentwicklung, des Designs, der Simulation und der Fertigung der Technologie.
In den letzten Jahren haben steigende Kundenanforderungen das FFRDC gezwungen, komplexere Systeme zu implementieren und zunehmend aggressivere Leistungsziele zu verfolgen – alles mit kleineren Budgets und verkürzten Zeitplänen. Um diese Herausforderungen zu bewältigen und „mehr mit weniger“ zu erreichen, bewertete das FFRDC seine bestehenden Prozesse und erkannte, dass es eine aktualisierte Methode zur Speicherung und Weitergabe von Produktinformationen benötigte.

Bisher haben die Ingenieurgruppen innerhalb des FFRDC jeweils ihre eigenen disparaten Tools verwendet, um Informationen zu sammeln und zu nutzen, was es den verschiedenen Teams erschwerte, auf die für den Erfolg benötigten Daten zuzugreifen. Die Dateninteroperabilität war ebenfalls begrenzt, da die Teams kontinuierlich Modelltypen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg konvertieren mussten.

„Manchmal hat es drei Tage gedauert, um eine einfache Frage zu beantworten … Das sind drei Tage, die Sie der Laufzeit Ihres Programms hinzufügen … Manchmal brauchte es etwa 13 verschiedene E-Mails oder Kommunikationsversuche mit Personen in der gesamten Organisation, um die Antworten zu bekommen … oft hatten die Leute nicht die richtigen Antworten.“

Leiter der mechanischen Ingenieurtechnik am FFRDC

Das FFRDC erkannte, dass diese Probleme in einem Denkproblem verwurzelt waren: Die Teams betrachteten ihre Arbeit nicht als miteinander verbunden über den Lebenszyklus des Produkts hinweg. Diese Perspektive führte zu Datensilos, Verzögerungen bei der Entscheidungsfindung, wiederholtem Erstellen von Daten und Misstrauen, da die Abteilungen nicht effektiv die richtigen Informationen teilen konnten.

Die PLM-Anforderungen des FFRDC

Das FFRDC benötigte eine zentralisierte Plattform, um einen digitalen Thread für den Informationsaustausch zu erleichtern. Das Team wollte speziell eine Lösung, die einen vollständigen „Wertstrom“ für den gesamten Produktentwicklungslebenszyklus aufbaut.
Das System musste Echtzeitzugriff auf Daten und Konfigurationsmanagement, kollaboratives, domänenübergreifendes Modellieren und Simulieren, Integration mit wichtigen Geschäftssystemen wie ERP-Software und CAD-Modellen sowie Kompatibilität mit neuen Technologien (z. B. KI/ML-Technologie) bieten.

• Zentralisierte Plattform, die für alle beteiligten Geschäftseinheiten zugänglich ist
• Echtzeitzugriff auf Daten und Konfigurationsmanagement
• Kollaboratives, domänenübergreifendes Modellieren und Simulieren
• Integration mit Schlüsselsystemen
• Fähigkeit, im Laufe der Zeit mit neuen Technologien zu arbeiten

Wie das FFRDC mit Aras Innovator einen zentralisierten digitalen Thread erstellte

Die Organisation wählte Aras Innovator aufgrund seiner End-to-End-Konnektivität und der Fähigkeit, jedes seiner Produkte und zugehörigen digitalen Assets über mehrere Geschäftseinheiten hinweg und innerhalb verschiedener Programme zu verfolgen.
Das FFRDC implementierte innerhalb von zwei Jahren erfolgreich einen digitalen Thread mit Aras Innovator. Das Team folgte einem systemtechnischen Ansatz, um die digitale Konnektivität zu erleichtern, wobei zunächst die Verbindung von Modellen über verschiedene Domänen und Teams priorisiert wurde. Es schuf auch eine neutrale Datenrepräsentation namens „technische Datenpaketierung“, um die Dateninteroperabilität zwischen den Geschäftseinheiten zu verbessern.

Heute erleichtert das Team erfolgreich das Datenmanagement über ERP-Software, CAD-Modelle und andere Material- und Designelemente hinweg. Durch die Konsolidierung von Schlüsseldaten über diese Ressourcen hinweg kann die Organisation wertvolle Einblicke generieren, wie z. B. Verifikationsmatrizen, hochdetaillierte Fertigungsstücklisten (MBOMs) und Fertigungsinformationen – alles in einem Bruchteil der Zeit, die früher dafür erforderlich war. Darüber hinaus kann das Team nun MBOM-Varianten für Materialsubstitutionen verwalten, wann immer Probleme in der Lieferkette auftreten.

Ergebnisse: Bessere Zusammenarbeit mit einem digitalen Thread-Ansatz

Seit der Implementierung von Aras Innovator hat das Team über 80 Programme und mehr als 300.000 Datenverbindungen integriert. Dieses hohe Maß an Konnektivität hat das Änderungsmanagement erheblich verbessert und die Zeit für die Aktualisierung von Verfahren, die Überprüfung der Datenintegrität und die Erstellung von Berichten reduziert. Die Interkonnektivität des PLM-Systems des FFRDC bedeutet auch, dass das Team neue KI-Technologien effektiv nutzen kann.
Darüber hinaus ermöglicht die Abhängigkeit von Systemmodellen und dem digitalen Thread sowie die Eliminierung unstrukturierter Dokumente dem FFRDC, den Anforderungen des DoD (Department of Defense) für Digital Engineering gemäß DoDI 5000.97 zu entsprechen.

„Wir sehen immer mehr Konnektivität zwischen unseren Programmen. Wenn wir Materialien über Programme hinweg verwenden, können wir das sehen. Und genau das braucht man für KI … man muss an diesen digitalen Thread denken, um dorthin zu gelangen.“

Leiter der mechanischen Ingenieurtechnik am FFRDC