Dassault Systèmes: Plattform für das Modell der Zukunft

Dassault Systèmes:Plattform für das Modell der Zukunft

München, 20. April 2017

Dassault Systèmes, gegründet 1981, begann mit dem Aufbau der 3DEXPERIENCE Plattform bereits 2012, als digitale Plattformen noch nicht in aller Munde waren. Der ursprünglich für CAD und später für PLM bekannte Anbieter aus Frankreich hat diese Bereiche nicht verlassen, aber er hat sich weit darüber hinaus ausgestreckt. Softwarewerkzeuge für die Industrie werden durch immer mehr Tools und Apps für jedermann ergänzt, der sich ein virtuelles, aber eben möglichst realistisches Bild machen und – wo auch immer – in eine "3D-Erlebniswelt" eintauchen will.

Dr. Darko SucicRobert KleinGrundlage des vorliegenden Artikels waren Gespräche mit den Dassault Systèmes Spezialisten Dr. Darko Sucic (links), Technical Sales Director, und Robert Klein (rechts), Technical Executive. Der Artikel beschreibt die strategische Ausrichtung des Unternehmens und wurde von Dassault Systèmes freigegeben. (Fotos Dassault Systèmes)

"Dassault Systèmes eröffnet Unternehmen und Menschen 3DEXPERIENCE Universen, um nachhaltige Innovationen zu schaffen, die eine Harmonie von Produkt, Natur und Leben möglich machen." So hat Bernard Charlès, seit Mitte der Achtzigerjahre führender Kopf, seit 1995 President und CEO und seit 2016 Vice Chairman und CEO bei Dassault Systèmes, seine Vision 2012 formuliert. Einen digitalen Zwilling der Welt, also Modelle aller denkbaren Dinge, soll man bauen können mit den Werkzeugen aus Paris und den vielen anderen Standorten des Herstellers mit weltweit derzeit rund 15.000 Mitarbeitern. Und viele andere Menschen, nicht nur Ingenieure und Erfinder, sollen in die Lage versetzt werden, mit Hilfe von 3D-Modell und Virtueller Realität (VR) die digitalen Zwillinge der Dinge so zu erleben, als wären sie real.

Die Plattform

Dassault Systèmes hat sehr früh erkannt, dass die Digitalisierung des Engineerings und der anderen Wertschöpfungsprozesse in der Industrie an einem Wendepunkt angekommen sind. Es geht nicht mehr in erster Linie oder gar ausschließlich um die IT-Unterstützung der Prozesse und das Management der dabei entstehenden Daten. Das nämlich ist zu einem großen Teil bereits möglich und wird von führenden Industrieunternehmen als Stand der Technik betrachtet. Vielmehr geht es immer stärker darum, dass die Ergebnisse der Prozesse, dass die Produkte selbst digital und vernetzt sind. Das Internet der Dinge (IoT) fordert von den IT-Anbietern neue Ansätze, und es bietet neue Chancen auf neuen Märkten.

Mit der 3DEXPERIENCE Plattform hat Dassault Systèmes diese Richtungsänderung eingeleitet. Ihre wesentlichen Merkmale sind:

  • eine einzige Plattform für alle Anwendungen (Apps), die für die 3D-Erlebniswelt angeboten wird
  • die Möglichkeit, diese Plattform "on-premise" auf einem eigenen Server oder über die private oder public Cloud "on demand" zu nutzen
  • die Integration der beteiligten Systeme in einer Form, die dynamische Daten während der Laufzeit, zum Beispiel aus dem Produktbetrieb, vernetzt
  • die Gestaltung als offene Plattform, auf der auch Anwendungen von Drittanbietern laufen können

CompassDer Compass, Steuerzentrale der 3DEXPERIENCE Plattform (Quelle Dassault Systèmes)

Zentrum und Markenzeichen der Plattform ist der Compass. Er ist gleichsam die Steuerzentrale, über die alle Apps gestartet und gesteuert werden. Seine Unterteilung in vier Anwendungsfelder zeigt, wie Dassault Systèmes sein Portfolio gliedert. Oben steht der Bereich der sozialen Netzwerke und der Zusammenarbeit, dann folgen im Uhrzeigersinn Information Intelligence, Simulation und schließlich 3D-Modeling. Diese vier Bereiche beschreiben das große Umfeld, in dem im Verlauf der letzten Jahre zahlreiche Akquisitionen getätigt und das Angebotsportfolio entsprechend ausgeweitet wurden.

Oben im Compass findet man – neben 3DEXCITE für die Visualisierung – ENOVIA, eine App für die Dokumentenverwaltung, die Datenverfügbarkeit in Echtzeit und den Aufbau durchgängiger Geschäftsprozesse.  Die ENOVIA Infrastruktur ist ausgelagert und zugleich Backbone der 3DEXPERIENCE Plattform und damit die Basis, denn sie beinhaltet die Datenbank, auf die letztlich alle Apps der Plattform zugreifen. Es ist auch die Drehscheibe der Zusammenarbeit, denn hier sind die Daten versammelt, die das Öl für jede Art von Kommunikation und Kooperation bilden.

Zugleich steht ENOVIA für eine neue Art im Umgang mit Daten. Bei der Arbeit mit den Apps der Plattform ist nicht mehr die Datei der einzelnen Anwendung das Medium, in der Änderungen und Erweiterungen beispielsweise eines 3D-Modells gespeichert werden und über die darauf zugegriffen wird. Vielmehr arbeitet man – so Dr. Sucic – mit den zur Laufzeit in der Datenbank befindlichen Daten. Mit dem Resultat, dass zugehörige Daten aus verschiedenen Repräsentationen des Modells, zum Beispiel zur Berechnung oder für das Management der Anforderungen, nicht über Dateisynchronisation und Datenaustausch zwischen Systemen, sondern sehr schnell ohne Dateisynchronisation stets aktuell herangezogen und bearbeitet werden können.

Der zweite Quadrant umfasst zwei ebenfalls noch recht junge Systeme. EXALEAD erstellt aus der 3D-Geometrie und den Meta-Informationen (etwa aus PLM, ERP, CRM oder PDF) einen digitalen Fingerabdruck und ermöglicht so eine kontextspezifische Datensuche zur Wiederverwendung von CAD-Modellen. Und NETVIBES für die individuelle Zusammenstellung eines Dashboards mit rollenspezifisch wichtigen Informationen. Beide Tools helfen den Anwenderunternehmen, aus Daten Informationen zu formen und aus diesen Informationen Wissen zu generieren, um die richtigen Entscheidungen zu treffen.

Der untere Quadrant V+R ist der Verschmelzung von Virtual Reality und Reality gewidmet: Darstellung und Simulation des virtuellen Modells bis hin zur Nutzung der Ergebnisse etwa einer virtuellen Inbetriebnahme für die reale Produktion. DELMIA unterstützt die virtuelle Produktionsplanung und Fertigungssimulation. 3DVIA umfasst zahlreiche Funktionalitäten für die Nutzung von 3D-Modellen etwa zur 2D- und 3D-Darstellung und -Animation. SIMULIA ist der Kern zahlreicher Berechnungs- und Simulationstools, die der frühzeitigen Absicherung diverser Produkteigenschaften bereits am virtuellen Modell dienen.

Im vierten Quadranten finden sich die eigentlichen 3D-Modellierer. Neben dem Flaggschiff CATIA und dem weit verbreiteten Midrange-System SOLIDWORKS gehört dazu inzwischen auch GEOVIA zur geologischen Modellierung, die vom Bergbau bis zur Städteplanung eingesetzt wird. Mit BIOVIA unterstützt Dassault Systèmes auch die wissenschaftliche Forschung und ihre Anwendung in verschiedenen Industrien bezüglich Biologie, Chemie und Materialwissenschaften. BIOVIA ist ein Beispiel dafür, dass sich Dassault Systèmes breiter aufstellt und neben den klassischen, mechanisch orientierten Produktionsdisziplinen auch die Erforschung, Industrialisierung und Fertigung von chemischen, biologischen und pharmazeutischen Produkten abdeckt.

Dieses schon sehr umfangreiche Portfolio der Plattform ist die eine Seite der Neuausrichtung. Aber Dassault Systèmes könnte diese Plattform auch zu einem Marktplatz ausbauen, auf dem nicht nur Software von Dassault Systèmes und seinen Partnern zu haben und zu nutzen ist, sondern auch von ganz anderen Anbietern, die zu dieser Plattform passen.

Industrielösungen, Prozesse und Rollen

Die 3DEXPERIENCE Plattform bedeutet eine Abkehr vom traditionellen Angebot der Unternehmenssoftware. Nicht mehr das einzelne System, seine Implementierung und Nutzung stehen im Vordergrund, sondern die Tätigkeit des Anwenders und die Anforderungen, die er an die IT hat. Das ist eine grundsätzlich andere Herangehensweise, die sich natürlich auch in der Art und Weise niederschlagen muss, wie die Produkte an den Markt kommen.

Dassault Systèmes untersuchte, welche Tätigkeiten – in Unternehmen, bei Zulieferern, Händlern und auch bei den Endkunden – durch welche Teile des umfangreichen Softwareportfolios auf der eigenen Plattform unterstützt werden. Der Nutzer rückte in den Fokus. Seine jeweilige Rolle und die Funktionen bestimmter Softwarewerkzeuge, die er dafür braucht, sollte der Ausgangspunkt sein, von dem aus der Zugriff auf die Funktionen der vielen Systeme geordnet wird.

Ein Prozess, ob in der produzierenden Industrie oder im Anlagenbau, ob im Handel oder beim Zulieferer, umfasst in der Regel verschiedene Rollen. Im Entwicklungsprozess eines Maschinenbauunternehmens beispielsweise finden sich die Rollen des Konstrukteurs und Elektronikdesigners neben denen des Berechnungsingenieurs und Qualitätsprüfers. Jedem Anwender werden so Rollen zugeordnet, und diesen Rollen wiederum dedizierte Apps. Innerhalb der Anwendung der Plattform kann der Einzelne nun seine Rollen in einer persönlichen Liste "Meine Apps" ansehen, wobei er bei Bedarf jede Rolle separat ein- und ausschalten und dabei gleichzeitig die dazugehörigen Apps aktivieren oder deaktivieren kann. Er startet also nicht ein bestimmtes CAD-System und muss dann für eine FEM-Analyse ein weiteres System öffnen, sondern er wandert innerhalb der Plattform etwa mit einem Teilmodell einer Konstruktion durch verschiedene Aufgaben seiner Rolle.

Rollenspezifische App-Nutzung, Beispiel 1

Rollenspezifische App-Nutzung, Beispiel 2

Diese beiden Bilder zeigen die rollenspezifische App-Nutzung. Um auf die Anwendungen zugreifen zu können, wählt der Benutzer zuerst seine Rolle im Unternehmen. Durch die Auswahl der Rolle stehen dem Benutzer die Anwendungen zur Verfügung, welche notwendige Funktionen zur effizienten Erfüllung seiner Aufgaben anbieten. (Quelle Dassault Systèmes)

Je nach Branche ergeben unterschiedliche Rollen eine Industry Process Experience (IPE). In einer IPE werden also die Rollen zusammengefasst, die für einen bestimmten Geschäftsprozess üblich sind. Mehrere IPEs zusammen sind eine Industry Solution Experience (ISE), also eine Branchenlösung. In den vergangenen Jahrzehnten galt das Hauptaugenmerk des Anbieters vor allem vier Industrien: Fahrzeugbau und Mobilität, Maschinen- und Anlagenbau, Schiffbau und Offshore-Industrie sowie Luft- und Raumfahrt. 2012 erweiterte Dassault Systèmes seine Zielmärkte um acht weitere Branchen: High-Tech, Verbrauchsgüter und Einzelhandel, Architektur und Bauwesen, Energie und Prozesstechnik, Gebrauchsgüter und Einzelhandel, Dienstleistungen und Finanzwesen, Life Science und Natürliche Ressourcen. Alle 12 von Dassault Systèmes adressierten Industrien finden sich auf der Homepage.

Mit dieser Neuausrichtung des eigenen Angebots und dem Fokus auf Branchenlösungen hat Dassault Systèmes sich gute Voraussetzungen geschaffen, um mit den sich rasant wandelnden Herausforderungen seiner Kunden Schritt halten zu können und sie jeweils bestmöglich zu unterstützen. Der Wandel, bezüglich der Fertigungsindustrie in Deutschland mit Industrie 4.0 bezeichnet, weltweit auch mit Begriffen wie Industrial Internet, Internet der Dinge, oder digitale Transformation, ist für Dassault Systèmes in allen Branchen zu spüren. Passend zu seiner Strategie der 3DEXPERIENCE hat Dassault Systèmes dafür den eigenen Begriff des Internet of Experience geprägt. Es umfasst das Produkt, das der Kunde nutzt, die Informationen, die er darüber erreichen kann, und schließlich die Dienste, die ihm darüber zur Verfügung gestellt werden.

High-Tech auf dem Vormarsch

Der gegenwärtige Umbruch lässt sich gut am Beispiel einer Branche verstehen, die erst mit der Neuausrichtung in den Fokus gerückt ist: High-Tech. Ursprünglich wurden darunter vor allem die Anbieter von mobilen Endgeräten und Unterhaltungselektronik gefasst. Hier sind extrem kurze Produktlebenszyklen vorherrschend, und Displays und intuitive Benutzeroberflächen rangieren unter den Kaufkriterien weit oben.

Gleichzeitig waren die Produkte dieser Industrie, allen voran Smartphone und Tablet, von Anfang an die Vorreiter im Internet der Dinge und in der Welt, die Dassault Systèmes als Erlebniswelt bezeichnet und mit drei "Cs" beschreibt. Sie sind "connected", also mit dem Internet vernetzt; sie funktionieren "contextual", also so, wie sie gerade vom jeweiligen Nutzer in einem bestimmten Kontext gebraucht werden, personenbezogen und personifiziert anpassbar; und sie erlauben dem Produzenten, die Verbindung zum Nutzer "continuous" zu halten, ihn durch Updates und neue Dienste immer wieder neu anzusprechen und den Kundenkontakt permanent zu gestalten.

Diese High-Tech Sparte wurde innerhalb weniger Jahre zu einer neuen Kernindustrie für Dassault Systèmes. Nirgends sonst geht es so sehr um die Erlebnisse, die der Nutzer mit den Produkten hat oder haben will. Nirgends sonst ist es so extrem wichtig, noch einen Tick schneller mit einer Funktion zu punkten. Folglich spielt es hier zum Beispiel eine ganz besondere Rolle, wie gut solch eine Funktion schon weit im Vorfeld der Produktfreigabe für den Markt in allen Varianten durchgespielt und simuliert werden kann.

Dafür bietet Dassault Systèmes heute nicht nur die üblichen Tools. Üblich und heute auch bei den Wettbewerbern Standard sind beispielsweise Tools, die die virtuelle Untersuchung eines physischen Produktes am digitalen Zwilling erlauben. Aber in der High-Tech Industrie geht es, wie Robert Klein erläutert, bereits um mehr. Wie kann ich testen, ob ein neues Produkt wirklich IoT-ready ist? Ich brauche Internet-fähige Tools, die schon am virtuellen Produkt auch seine Vernetzung und das Funktionieren einer App über das Internet simulieren lassen. Nicht nur das physische Produkt muss also Bestandteil des digitalen Zwillings sein, sondern auch seine Konnektivität und seine künftig geplanten Dienstleistungen müssen an ihm zu testen sein.

Zu neuen Kunden von Dassault Systèmes zählt hier etwa der schwedische Mobilfunkausrüster Ericsson, der sich 2016 entschlossen hat, seine gesamten Prozesse auf die Industrielösung "Business Operation Excellence", eine der neun Branchenlösungen für die High-Tech Industrie , umzustellen. Als Motiv nannte Johan Torstensson, Head of Group IT & Enterprise IT, in einer Pressemitteilung: „Eine schnellere Markteinführung ist ebenso wichtig wie die Notwendigkeit, unseren Kunden Ericsson-Produkte über digitale Kanäle anbieten zu können. Das neue Projekt unterscheidet sich von den bisherigen Bemühungen zur Einführung einer neuen IT-Plattform durch seine Geschäftsprozessorientierung.“

Vom Hausgerät zu Smart Home

High-Tech ist aber nicht nur eine neue Kernbranche für Dassault Systèmes. Zu High-Tech zählen zunehmend auch Industrien, die bisher anders eingeordnet wurden. Ein gutes Beispiel ist der Kunde Miele. Der Hersteller qualitativ hochwertiger Haushaltsgeräte sieht sich selbst immer stärker mit  Herausforderungen konfrontiert, die es vor einigen Jahren noch nicht gab. Wie Made in Germany steht auch die Marke Miele für lange Haltbarkeit und Wertbeständigkeit, gute Verarbeitung, erstklassige Mechanik und Mechatronik. Neue Charakteristiken von Miele werden sich auf Eigenschaften wie Konnektivität und Internet-Dienstleistungen beziehen, wenn die Antwort auf die Herausforderung erfolgreich sein soll, alle neuen Produkte internetfähig auszustatten.

Gleichsam über Nacht ändern sich nun die Wettbewerbsverhältnisse, weil sich die Werte und die Art, wie sie von den Nutzern wahrgenommen und erlebt werden, verschieben. Eine Maschine, die ein Touchscreen-Bedienfeld vorzuweisen hat, bekommt plötzlich Punkte, die gegen die lange Lebensdauer zählen; die Möglichkeit, die Maschine im Smart Home zu vernetzen, eine App, die darüber neue Nutzungsmöglichkeiten bietet – das können Werte werden, die für den Nutzer den Unterschied machen. Und dafür ist ein Hersteller von High-Tech-Geräten unter Umständen zunächst besser aufgestellt als ein Produzent von Haushaltsgeräten.

Dr. Sailer, bis Ende 2016 Geschäftsführer Technik bei Miele, hat die Entwicklung früh erkannt. In der „Smart Kitchen“ werden 2020 Haushaltsgeräte in einem Ökosystem im Haus und auch extern vernetzt sein, und damit werden neue Geschäftsmodelle in Form von Dienstleistungen ermöglicht, so Dr. Sailer im Compass Magazin von Dassault Systèmes. Mit der 3DEXPERIENCE Plattform und der Selbsteinschätzung als High-Tech-Unternehmen ist das Unternehmen auf dem Weg.

Fast alle Geräte von Miele sind heute vernetzungsfähig. Der Produzent in Gütersloh mit weltweit derzeit fast 18.000 Mitarbeitern ist einer der führenden Player im Thema Smart Home, das die Vernetzung aller Geräte im Haus und auch außerhalb des Hauses umfasst. Mit zahlreichen Apps lädt Miele seine Kunden zu neuartigen Nutzungsarten ein, bietet Informationen und Warenlieferung mit Hilfe der eigenen und über mobile Endgeräte über das Internet.

Im Förderprojekt KogniHome des Bundesministeriums für Forschung und Wissenschaft unter Leitung des Exzellenzclusters Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) der Universität Bielefeld beteiligt sich Miele am Teilprojekt Digitale Küche sowie deren Vernetzung mit anderen Teilprojekten.

Genauso, wie sich Dassault Systèmes hier mit Produkten, Partnern und Beratung für den Kunden Miele einsetzt, ist der Anbieter auch in makroökonomischen Anwendungen unterwegs. Auch die Stadt Singapur suchte einen Partner, um die Weiterentwicklung des Stadtstaates mit Hilfe eines digitalen Zwillings in Angriff zu nehmen. Nun gibt es eine Kooperation zwischen Dassault Systèmes und der National Research Foundation (NRF) in Singapur zur Entwicklung von "Virtual Singapore", einem realistischen, integrierten und dynamischen 3D-Modell mit Semantik und Attributen.

Es ist eine Plattform für Singapurs Bürger, Unternehmen, Regierung und Forschung, um Werkzeuge und Dienstleistungen für die aufkommenden, komplexen Herausforderungen zu entwickeln. Sie nutzt geometrische, raumbezogene und topologische Daten und Bilder, aber auch Echtzeitdaten wie Demografie, Bewegung oder Klima. Die Nutzer können die Auswirkungen der Urbanisierung auf den Stadtstaat digital erforschen und Lösungen entwickeln, die beispielsweise Logistik, Governance, Umwelt- und Katastrophenmanagement oder Infrastruktur- und Heimatschutzmaßnahmen betreffen.

Neue Ökosysteme mit Cloud, Big Data Analytics, Machine Learning

Natürlich kann auch ein großer Softwareanbieter wie Dassault Systèmes beileibe nicht alle Anforderungen der Digitalisierung selbst erfüllen. Die Schwerpunkte liegen seit vielen Jahren auf der Erzeugung und Nutzung von dreidimensionalen Daten unterschiedlichster Art. Nicht mehr nur für das Engineering, nicht mehr nur für die Kernprozesse einiger Schlüsselindustrien, sondern für Unternehmen und Personen innerhalb und außerhalb von Organisationen, die nicht mehr nur eine kleine Zahl von Branchen betreffen, sondern nahezu alle wichtigen Industrien und beispielsweise auch kommunale und andere staatliche Einrichtungen. Aber was dann weiter mit den Daten geschieht und welche Werte auf welche Weise aus ihnen geschöpft werden, dazu öffnet sich Dassault Systèmes für Partnerschaften mit vielen anderen Unternehmen und Organisationen.

Dassault Systèmes bewegt sich mit seinem Angebot wie die meisten Softwarehersteller in Richtung Cloud, aber deshalb wird es nicht zu einem generellen Anbieter eine Cloud-Plattform. Für die Kunden wird es immer wichtiger, Echtzeitdaten aus den Produkten vergleichend in großem Umfang zu analysieren, um daraus wertvolle Dienste für die Endnutzer abzuleiten, aber deshalb wird Dassault Systèmes nicht notwendigerweise zum Anbieter von Big Data Analytics. In hohem Tempo wurde in jüngster Zeit Maschinenlernen von einem Science Fiction Thema zu einer Frage, die selbst für den mittelständischen Maschinenbauer ins Zentrum rückt, aber deshalb muss Dassault Systèmes nicht selbst zu einem Deep Learning Spezialisten werden.

Es zeichnet sich ab, dass rund um die 3DEXPERIENCE Plattform ein Ökosystem entsteht, das all diese Fragen des digitalen Umbruchs umfasst. Dabei wird es ein unmittelbares Nebeneinander von Wettbewerb und Partnerschaft geben, und auch Kunden werden zunehmend als Partner einbezogen.

Robert Klein ist davon überzeugt, dass diese Gesamtentwicklung zunehmend den gesamten Markt erfasst, auch wenn derzeit besonders in Deutschland und vor allem in den kleinen und mittelständischen Unternehmen noch mit angezogener Handbremse gefahren wird. Selbst wenn Daten in einer Cloud-Umgebung nachweislich sicherer gehalten und genutzt werden können als auf einem Firmenserver in eigener Hand, bleibt oft das "Gefühl" der Unsicherheit stärker und bremst innovative Lösungen. Veränderung kommt hier aus Sicht von Robert Klein auch in Europa durch Start-ups, die keine Altdatenlasten haben und keine Rücksicht auf eine große, installierte Systemlandschaft nehmen müssen.

Fünf Jahre nach dem Start der 3DEXPERIENCE Plattform hat Dassault Systèmes noch nicht alles umgesetzt, was damals ins Auge gefasst wurde. Aber längst sind es keine Absichtserklärungen mehr, mit denen sich der Markt auseinandersetzt, sondern handfeste Lösungen und zahlreiche beeindruckende Ergebnisse, die die Kunden damit erzielt haben.

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