Mitarbeitende aus den unterschiedlichsten Industrien, Forschungseinrichtungen oder staatlichen Organisationen arbeiten gemeinsam an komplexen militärischen Aufträgen. Mit jeweils ihrer eigenen Expertise und ihren zum Teil sehr spezialisierten Produkten liefern Ingenieure die digitalen Bausteine, aus denen in den nächsten Schritten die militärischen Geräte und Fahrzeuge, Schiffe oder Flugzeuge zusammengesetzt werden. Vertreter der Automotive-Industrie sind für Motoren oder Fahrgestelle zuständig. Entwicklerinnen und Entwickler aus der Flugzeugindustrie erstellen digitale Modelle von Düsentriebwerken, Werften arbeiten an 3D-Plänen von Unterseebooten, die IT-Industrie programmiert und designt Hard- und Softwaresysteme für das Militär. Essenziell ist der schnelle und unkomplizierte Austausch hochkomplexer Konstruktionen, gleichzeitig ist die Geheimhaltung entscheidend. So nutzen die Projektteams sichere Datenspeicher und verschlüsselte Portale, gemeinsame Cloudanwendungen über speziell abgeschirmte Netzwerke. Aber natürlich müssen sich die Ingenieure auch persönlich treffen, um zu diskutieren, gemeinsam Ideen zu entwickeln, ihre Vorstellungen und Konzepte zu vergleichen.
Hierzu gibt es VR-Räume – eine Art kleine Kinos, in denen sich Manager, Ingenieure und Projektteams persönlich treffen. Beispiel Flugzeugbau: An der Wand im vorderen Teil werden die Komponenten eines Triebwerks in 3D-Modellen angezeigt. Alle Personen können jedes Bauteil skalieren – von sehr groß bis winzig klein. Sie zerlegen die Aggregate in ihre Komponenten und tauschen „zivile“ Teile gegen spezielle „militärische“ Teile aus. Dann vergleichen sie an den verschiedenen Modellen die Parameter für Leistung oder Aerodynamik. Hierzu berechnen die Algorithmen im Hintergrund die Schubkraft, die Strömungen von Luft, von Gasen oder Flüssigkeiten. Für diese Zusammenarbeit bringen die Experten ihre dreidimensionalen digitalen Modelle auf ein einheitliches Datenformat. Dann visualisieren sie ganze Flugzeuge, um im nächsten Schritt zu klären, wie und wo sie zusätzliche Geräte wie ein Radar integrieren können. Die künstliche Intelligenz in diesen Konstruktions- und „PLM“-Systemen unterstützt die Produktdesigner. Befestigungen für zusätzliche Geräte oder Waffen an einem Flugzeug sind in den Bibliotheken hinterlegt. Die Kollegin KI sucht sie in Sekunden heraus. Oder sie berechnet die ideale Konfiguration eines Triebwerks für unterschiedliche Einsatzszenarien – etwa für extrem hohe Geschwindigkeit oder große Belastungen, für Missionen im Wüstenklima oder im Hochgebirge.
Eine Herausforderung für Strategieabteilungen und die Produktmanager ist es, dass die Stückzahlen in der Produktion für das Militär gering sind. Während die Aufgabe bislang ist, Massenware etwa für Automobilkonzerne zu liefern, ist militärische Produktion hoch spezialisiert. Viele Komponenten montieren die Werker in Handfertigung und im Manufakturbetrieb. Deshalb gehören Tablet-PCs mit Augmented-Reality-Systemen in jede Produktion. Die Aufgabe beim Assemblieren gleicht der Idee des VR-Kinos – allerdings in einem viel kleineren Format. Die Software zeigt den Mitarbeitenden die Komponenten und den jeweils nächsten Schritt, etwa bei der Montage, detailliert auf dem Gerät. Ist der Vorgang abgeschlossen, dokumentiert der Mitarbeitende mit einem Foto die korrekte Montage. Mit dem Einsatz der PLM-Software verschieben die Entwicklungsabteilungen die Aufgabenverteilung zwischen Produktion und Konstruktion. Bislang ist es die typische Aufgabe der Ingenieure, darüber nachzudenken, ob und wie die Kollegen in der Produktion ein Bauteil herstellen können. Doch die PLM-Systeme machen einige dieser Überlegungen tendenziell überflüssig. Denn mit der Additive-Layer-Technologie designen Entwicklerinnen und Entwickler Komponenten, deren Herstellung bislang unmöglich ist. Sie zeichnen komplizierte Formen und Komponenten als digitales 3D-Modell am Computer und „drucken“ sie am 3D-Drucker.
Eine weitere Aufgabe der Konstruktionssysteme ist es, Nutzung, Verschleiß und Dynamik von Maschinen oder Triebwerken abzubilden. Hierfür haben Entwickler sie mit Sensoren und GPS-Systemen ausgestattet, die stetig Daten schicken. Jetzt erhalten die Verantwortlichen eine genaue Vorstellung davon, in welchen Regionen der Erde sie unterwegs sind. Und sie verfolgen in Echtzeit Verschleiß und Abnutzung kritischer Bauteile, nutzen die hinterlegten Algorithmen, um den wahrscheinlichen aktuellen Zustand der Turbinen zu berechnen. Die Mitarbeitenden beauftragen parallel dazu die künstliche Intelligenz mit der Analyse der Daten aus den jeweiligen Komponenten. Auf dem Monitor sehen sie Schäden, Korrosion, Verschleiß abgebildet in den 3D-Modellen und für die Visualisierung im VR-Kino aufbereitet. Jetzt können sich Projektteams und militärisch Verantwortliche mit den Daten aus dem Monitoring und aus der Wartung eine Übersicht über den Zustand der gesamten Flotte erstellen – und diese Erkenntnisse in die Planungen für Wartung, Upgrade und die Entwicklung neuer und verbesserter Systeme übernehmen.
