Siemens Digital Industries Software ist einer der weltweit führenden Anbieter von Konstruktionssoftware, bei der es anfangs fast ausschließlich um CAD (Computer Aided Design) ging. In den letzten 15 Jahren hat sich Siemens vor allem durch die Übernahme einiger der traditionsreichsten Industriesoftware-Unternehmen in den Vereinigten Staaten zu einem führenden Anbieter entwickelt. Unigraphics mit der heutigen NX-Software war das größte unter ihnen.

In dieser Serie über 40+ Jahre CAD hat Siemens mir ein Interview ermöglicht, das ich Ende des Jahres 2021 geführt habe. Meine Gesprächspartner waren George L. Rendell, Vice President, NX Design, Produkt Management und Produkt Marketing, und Paul Brown, Senior Marketing Director of Product Engineering Software. Beide sind seit vielen Jahren mit dieser Software bestens vertraut und haben ein gutes Verständnis für ihre Entwicklungsgeschichte und deshalb auch für ihre Zukunft. (Alle Bilder: Siemens Digital Industries Software)

Das Interview war zum Teil historischer Rückblick, aber hauptsächlich ging es um die Gegenwart und um die Strategie von Siemens für die Cloud und für die Flexibilität und Offenheit, die die Kunden für die Zukunft benötigen.

Alles begann 1972 mit UNIAPT, einem der weltweit ersten CAM-Endanwenderprodukte, entwickelt von der Firma United Computing, und 1975 mit dem ersten Release von UNIGRAPHICS als einem der frühen CAD-Programme. McDonnell Douglas übernahm 1976 United Computing mit dieser CAD/CAM-Grundlage und ergänzte sie 1978 um die interaktive Volumenmodellierung mit UniSolids.

1982 wurde I-DEAS bei SDRC geboren. Der Ansatz war hier, geometrische Daten von Produkten für die Simulation ihres Verhaltens zu verwenden, und es war der andere Zweig, der 2001 mit Unigraphics zu NX fusioniert wurde, bevor Siemens 2007 die gesamte Software übernahm. Es war sehr wichtig, diese beiden Quellen von NX zu haben, und nicht nur den CAD-Teil. Denn darin liegt vielleicht einer der guten Gründe, warum NX nicht nur noch am Leben ist, sondern auch wichtig für die Industrie auf ihrem Weg in die Zukunft des Engineerings.

Das Gespräch (Ende November 2021):

Ulrich Sendler: George und Paul, wenn Sie auf die Geschichte von NX und die Ihres Unternehmens zurückblicken, wie würden Sie die Anfänge von CAD beschreiben?

George L. Rendell: Es ist vielleicht schwer zu glauben, aber der Ursprung von CAD war nicht das Design. Es war vielmehr die Notwendigkeit, Geometriedaten für die automatische NC-Programmierung zu haben – das war der Ursprung von Unigraphics – und für die Simulation anstelle des Testens von Hardware-Prototypen – das war der Ursprung von I-DEAS. Diese Anwendungen waren viel dringender. Aber in den folgenden Jahren musste die Software natürlich die Industrie in die Lage versetzen, das Zeichenbrett zu ersetzen und effizienter zu konstruieren. Der wichtigste Punkt, um als Anbieter erfolgreich zu sein, war die ständige Innovation unserer Software aufgrund der sich ebenfalls ständig und immer schneller ändernden Anforderungen der Anwender.

George L. Rendell, Vice President, NX Design, Produkt Management und Produkt Marketing

Paul Brown, Senior Marketing Director of Product Engineering Software

Paul Brown: In den Anfangstagen von CAD haben wir uns aber nicht nur auf Software-Innovation konzentriert. Für den Betrieb von CAD war lange Zeit spezielle Hardware erforderlich, die sich ständig weiterentwickelte. Bevor man die Software mit einem beliebigen Gerät nutzen konnte, standen viele Jahre Hardwareanforderungen im Vordergrund. In Großbritannien musste man zum Beispiel 500.000 Pfund für einen Computer, die Grafikumgebung und alle anderen Geräte einer CAD-Station investieren. Dann kamen UNIX-Betriebssysteme auf den Markt, und wir mussten sicherstellen, dass die Software auf den verschiedenen Unix-Workstations mit ihren unterschiedlichen Betriebssystemen lief. Heute haben wir gängige Betriebssysteme wie Windows und zuletzt das Aufkommen der Cloud. Es gab also viele Faktoren, die wir erfolgreich bewältigen mussten, um nicht nur im Geschäft zu bleiben, sondern auch erfolgreich zu sein.

Ulrich Sendler: Wie war Ihr Unternehmen in der Lage, die jeweils wichtigsten Wünsche Ihrer Kunden zu erkennen, um sich für die richtige Innovation zur richtigen Zeit zu entscheiden?

George: Lange Zeit standen die Features und Funktionen im Vordergrund, die auf den großen Messen gezeigt wurden. Aber hinter den Kulissen war es unser täglicher Kontakt mit den Anwendern, der uns verstehen ließ, wo und woran es in der Softwarefunktionalität noch fehlte. Gemeinsam mit unseren Kunden gingen wir alle wichtigen Anwendungsfälle durch und dokumentierten diese Lücken vom Beginn der Entwicklung bis zum Ende. Das wurde manuell erfasst und dokumentiert. Was für ein Unterschied zu heute, wo wir – natürlich im Rahmen dessen, was das internationale Recht uns erlaubt – die tatsächlichen Befehlseingaben der Nutzer erfassen können und genau wissen, was in einem bestimmten Fall passiert ist.

Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Konsumgüter – alle Branchen haben den digitalen Zwilling eingeführt

Ulrich Sendler: Gab es Unterschiede in der Geschwindigkeit, mit der einzelne Branchen oder Disziplinen die neue Technologie annahmen?

George: Die ersten Anwender waren eindeutig die Luft- und Raumfahrtunternehmen. Ihre komplexen Produkte und Prozesse zwangen sie früher als andere zu einem grundlegenden Wandel. Aber schon bald wurden die Automobilkonzerne für einen langen Zeitraum zu den Treibern des Wandels. Und in den Unternehmen setzten die für die Karosserie verantwortlichen Bereiche die 3D-Oberflächenmodellierung ein, während die Mehrheit der Designabteilungen noch mit 2D-Zeichnungen und einem 2D-Denken im 3D-Raum arbeitete. Das ging so bis Mitte der achtziger oder sogar bis in die neunziger Jahre. Die Karosseriebereiche waren für uns oft die anspruchsvollsten Anwender.

Paul: Offensichtlich ist auch, dass kleinere Unternehmen, etwa Komponentenlieferanten für die größeren Unternehmen, oft schneller innovativ sind. Die kleinen Kunden haben eine gewisse Freiheit, zu investieren und zu innovieren, während es bei den großen Konzernen etwas länger dauert. Das Schöne für uns ist, dass wir beide Arten von Kunden und Nutzern haben, die sich immer gegenseitig befruchten.

George: Das gilt auch für die verschiedenen Branchen. Zuerst die Luft- und Raumfahrt und dann die Automobilindustrie, aber in den letzten Jahren sehen wir, dass Innovationen in Bezug auf die Kombination von Mechanik, Elektronik und Elektrik mehr und mehr von unseren Elektronik- und Konsumgüterkunden kommen. Smartphones und Mobilfuntürme – diese Art von Anwendern hat uns veranlasst, Mentor Graphics zu übernehmen und deren Software eng mit NX zu integrieren.

Ulrich Sendler: Was, würden Sie sagen, ist CAD heute?

George: Jedes Unternehmen denkt und entwickelt heute Produkte jeglicher Art komplett in 3D. Deshalb können wir wirklich von einem umfassenden digitalen Zwilling sprechen. Die gesamten Produkte sind heute 3D. Deshalb passt unsere integrierte Konstruktions-, Fertigungs- und Simulationssoftware NX so gut zu den Bedürfnissen der Kunden.

Paul: Ein gutes Beispiel dafür, wie Unternehmen jeder Größe davon profitieren können, den gesamten Prozess durchgängig zu machen, ist das Unternehmen Lightway. Ein sehr dynamisches Unternehmen mit Sitz in Niederzissen, Deutschland. Es nutzt NX für die Konstruktion komplexer Komponenten und hat sich für die additive Fertigung entschieden, um neue Produkte schneller herstellen zu können. Durch den Einsatz von NX für die generative Konstruktion und die Topologieoptimierung, die Simulation, die Gewichtsreduzierung mit Tools wie dem Gitterdesign und die anschließende Verwendung von Tools für die additive Fertigung kann das Unternehmen schnell auf Kundenanforderungen reagieren. Sie arbeiten in einer einzigen Lösung ohne Datenübertragung, um ihre Aufgaben vollständig zu erledigen. Und das gilt nicht nur für additive, sondern genauso für die spanabhebende Fertigung. Es ist alles Teil des Erbes, das wir hier zusammenführen, um die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen.

George: Dieses Beispiel zeigt auch den typischen Weg, wie neue Technologien und neue Arten der Prozessintegration ihren Weg in die Industrie finden. Sie müssen sich zunächst in enger Zusammenarbeit mit einem Kunden als best practice erweisen. Wenn so eine Geschichte dann veröffentlicht wird, werden andere Teile der Branche aufmerksam und übernehmen diese Innovationen und Denkweisen in ihre eigenen Entwicklungsprozesse.

Einfache Konfiguration und die Flexibilität der Token-Lizenzen

Ulrich Sendler: Es gibt mittlerweile so viele in NX integrierte Software-Tools, dass es schwer ist, den Überblick zu behalten. Aber ich habe dieses blau-grüne Rad in einer Präsentation gesehen, das sie in klare Kategorien einteilt. Können Sie das den Lesern erklären?

George: Das Rad zeigt sehr schön, wie umfassend der digitale Zwilling sein kann, der mit NX erstellt wird. Es gibt die Disziplinen des Maschinenbaus und der Elektrotechnik sowie den Fertigungsteil der Wertschöpfungskette. Und an der unteren Seite des Rads finden Sie die branchenspezifischen Prozesse als die Grundlage, auf der Sie die gesamte Funktionalität von NX nutzen können.

Fortschritte im Grafik-Rendering ermöglichen es Designern, den digitalen Zwilling komplett mit Beleuchtung in der Szene zu visualisieren, um eine eindeutige Ansicht ihres Produkts zu erhalten.

Die Möglichkeit, organische Formen mit traditioneller fester Geometrie zu mixen, ermöglicht es Unternehmen, neue Ansätze für die Produktherstellung zu erforschen und maximalen Nutzen aus neuen Lösungen wie der Additiven Fertigung zu ziehen.

Das „Green Wheel“ NX

Kunden wählen bestimmte Token aus dem Pool und addieren sie zu ihrer NX Mach 1, 2 oder 3 Lizenzkonfiguration, nur so lange sie sie benötigen.

Da das gesamte System so viel Potenzial bietet, haben wir die Konfiguration für unsere Kunden vor allem durch zwei sehr wichtige Schritte erleichtert. Zum einen werden bestimmte Funktionspakete vorkonfiguriert, die wir jetzt NX MACH nennen und die von NX MACH 1 bis NX MACH 3 reichen. Diese Pakete zielen auf die speziellen Rollen ab, die die Benutzer in ihren Unternehmensprozessen haben. Wir haben Pakete für eine ganze Reihe von Branchen, die unterschiedliche Arten von Prozessen und damit unterschiedliche Bedürfnisse haben.

Der zweite Schritt bestand darin, so genannte Token-Lizenzen anzubieten. Unabhängig davon, welche Konfiguration bei einem Kundenunternehmen installiert ist oder über die Cloud genutzt wird, können Token-Lizenzen hinzugefügt werden. Der Kunde kann 50 Token oder 100 Token auf Jahresbasis kaufen und innerhalb dieses Pakets jederzeit auch eine Funktion oder ein spezielles Tool auswählen, das nicht Teil seines MACH-Bundles ist. Im Moment haben wir mehr als 70 Designprodukte im Token-Pool. In den nächsten Monaten und Jahren wird ihre Zahl noch deutlich wachsen.

Paul: Das ist eine einzigartige Möglichkeit, unseren Kunden mehr Flexibilität bei der Nutzung der Software zu bieten. Sie müssen ihr installiertes Paket nicht aufrüsten, weil sie eine neue Funktion etwa nur für einen Monat oder zum Ausprobieren benötigen. Das Angebot bietet Flexibilität in jede Richtung: Skalierung auf eine höhere Funktionalität ebenso wie das Ausprobieren etwa einer modellbasierten System-Engineering-Funktionalität, um eine neue Entwicklungsmethodik in einem Teil des Teams zu implementieren.

Ulrich Sendler: Was denken Sie, wird der Begriff CAD in fünf oder zehn Jahren bedeuten?

George: Ich denke, Begriffe wie CAD und CAM und sogar PLM werden nicht mehr diese Rolle spielen. Denken Sie an das Projekt, das wir mit Lightway gemacht haben. Es ist weder mit dem Design, noch mit Simulation und auch nicht mit automatisierter, additiver Fertigung getan. Man braucht alle Tools zusammen, die es heute gibt. Mehr noch, man braucht nicht nur die Tools eines Anbieters, sondern alle, die auf den Markt kommen. Daher ist es auch sehr wichtig, eine offene Plattform zu haben, die das ermöglicht. Was CAD bedeuten wird, scheint nicht die passende Frage zu sein. Es geht um das Engineering!

Paul: Und alles dreht sich um Innovation. Durch die Implementierung von CAD und all den anderen Softwaretools, die wir in diesen fast 50 Jahren entwickelt haben, haben sich die Industrie und ihre Prozesse völlig verändert. Und das ist es, wozu unsere ständigen Software-Innovationen weiterhin da sind: Ingenieuren zu helfen, innovativ zu sein und neue Wege zu finden, um neue Produkte und Dienstleistungen zu entwickeln.