Wie gestaltet NIO das Ökosystem des elektrischen Designs von Produktionslinien neu?

Punkt 1: Übermittlung und Umsetzung von Standards

Die Automobilherstellung ist durch einen hohen Anteil kundenspezifischer Konstruktionsleistungen gekennzeichnet, insbesondere bei Produktionslinien mit individuellen Konfigurationen. Nach Aussage von Yu Xin erfordert nahezu jedes Projekt erneute Entwicklungsarbeit, während der wirtschaftliche Wettbewerbsdruck die langfristige Bindung von Engineering-Partnern zusätzlich erschwert. Daraus resultieren komplexe Schnittstellen sowie ein erhöhter Aufwand, Standards konsistent zu vermitteln und umzusetzen. NIO betreibt daher einen hohen Schulungsaufwand für neue Partner. Abweichungen bei der Ausführung vor Ort lassen sich dennoch nicht vollständig vermeiden, wodurch zusätzlicher Aufwand für Fehlerbehebung, Nacharbeit und Optimierung entsteht.

Punkt 2: Kommunikationsprobleme im Konstruktionsprozess

Die hohe Abhängigkeit von manuellen Arbeitsschritten war bei NIO ein wesentlicher Grund für geringe Effizienz. Das Team für technische Standards und die externen Konstruktionspartner waren in einen aufwendigen Abstimmungsprozess aus Kommunikation, Prüfung, erneuter Abstimmung und erneuter Freigabe eingebunden. Wie Yu Xin offen beschreibt, führte dieser hohe Zeitaufwand zu spürbaren Effizienzverlusten. Hinzu kam, dass die manuelle Prüfung großer Mengen an Schaltplänen nicht nur zeitintensiv war, sondern auch in ihrer Zuverlässigkeit an Grenzen stieß. Die Folge waren Fehler und Auslassungen in der Konstruktion, die den Aufwand für nachgelagerte Validierungs- und Überarbeitungsschritte zusätzlich erhöhten.

Punkt 3: Fehlende Verbindung zwischen virtueller und realer Welt

Yu Xin beschreibt dieses hartnäckige Problem mit einer anschaulichen Metapher: „Die Zeichnungen werden von einer Gruppe erstellt, aber von einer anderen umgesetzt.“ Diese unsichtbare Mauer zwischen den Abteilungen stellt nicht nur eine organisatorische Grenze dar, sondern führt auch zu Problemen bei der Konsistenz zwischen virtueller und realer Welt. „Virtuell“ meint hier die elektrischen Konstruktionszeichnungen und Daten, während mit „real“ die tatsächlichen Produktionslinien, Anlagen, Komponenten und Parameter vor Ort gemeint sind. Wenn die virtuelle Konstruktionsabsicht nicht präzise und verlustfrei in die reale physische Welt übertragen und dort umgesetzt werden kann, entsteht genau diese Kluft.

Herausforderungen bei der Gestaltung von Produktionslinien für alternative Antriebe

Zu den Herausforderungen, auf die NIO beim Aufbau von Produktionslinien trifft, gehören Schwierigkeiten bei der Förderung der Standardisierung, lange Designzyklen, Probleme bei Umsetzung und Management, aufwendige Designprüfungen, Herausforderungen bei der Qualitätssicherung, hohe Designkosten, Schwierigkeiten bei der Koordination von Hardware-Design, Software-Engineering und technischer Umsetzung, sich schnell ändernde Anforderungen sowie eine hohe Zahl an Engineering-Partnern.

Diese Punkte führen zu Unsicherheit im gesamten Entwicklungsprozess von Produktionslinien und beschränken unmittelbar die von NIO angestrebte Fähigkeit, schnell zu reagieren.

Angesichts der enormen Herausforderungen hat NIO eine systematische strategische Planung eingeführt, deren Ausgangspunkt ein Top-Level-Design ist. Yu Xin legt offen, dass NIO derzeit ein industrielles Steuerungssystem der siebten Generation aufbaut. Dieses System beinhaltet nicht nur die Automatisierung der elektrischen Konstruktion, sondern auch modernste Technologien wie einzelne intelligente Einheiten und kollektive Intelligenz.

Ein zentrales Element in der elektrischen Konstruktion von Produktionsanlagen ist der Aufbau einer leistungsfähigen Plattform für das Engineering- und Datenmanagement. Yu Xin macht deutlich, dass das Ziel einer solchen Plattform darin besteht, Effizienzverluste, Inkonsistenzen und fehlende Schnittstellenstandardisierung systematisch durch automatisierte und standardisierte Prozesse zu reduzieren. Konkret soll sie manuelle Konstruktions-, Abstimmungs- und Prüfprozesse weitgehend ablösen, Standards konsistent umsetzen und die Zusammenarbeit über System- und Unternehmensgrenzen hinweg stabiler und effizienter gestalten.

Der Erfolg einer solchen Plattform basiert auf zwei wesentlichen Säulen:

Säule 1: Standardisierung als erster Schritt

Die Plattform basiert auf den internen Standards von NIO für die elektrische Anlagensteuerung und erweitert diese um standardisierte Schnittstellen von Lieferanten, um die Sprache bereits am Ausgangspunkt der Konstruktion zu vereinheitlichen. Dieser Schritt zielt darauf ab, Abweichungen bei der Ausführung, die durch ungeübtes Personal und uneinheitliche Standards verursacht werden, vollständig zu beheben und so die Schwierigkeiten bei der Übertragung und Umsetzung von Standards grundsätzlich zu überwinden.

Säule 2: Durchgängige Integration

NIO strebt eine durchgängige Integration der gesamten Kette an – von den Produktionslinien der Anlagen über die Konstruktion im Engineering bis hin zu den Schnittstellen der OEM-Konstruktion. Über die Plattform ist es möglich, Konstruktionsvorgaben präzise zu übermitteln, Probleme bei der Umsetzung in Echtzeit zurückzumelden und Auswahlprozesse in der Beschaffung nahtlos miteinander zu koppeln. Auf diese Weise werden die Kommunikationsschwierigkeiten im Designprozess behoben und die Kluft zwischen virtueller und realer Welt geschlossen.

Mit dieser systematischen Gestaltung will NIO mehr Konsistenz und höhere Qualitätsstandards während des gesamten Entwicklungsprozesses von Produktionslinien erreichen. Dies ist nicht nur eine Strategie zur Bewältigung aktueller Herausforderungen, sondern auch die strategische Grundlage für die Einführung der Eplan Cloud.

Nach eingehender Prüfung entschied sich NIO für die Eplan Cloud als zentrale Lösung zur Verbesserung der elektrischen Konstruktion. Die Analyse dieser Entscheidung durch Yu Xin zeigt, dass die wesentlichen Beweggründe in den Bereichen Effizienz, Qualität und Zusammenarbeit lagen.

Entscheidung für Effizienz: von der manuellen zur automatisierten Konstruktion

Der Hauptgrund dafür, dass NIO sich für die cloudbasierte elektrische Konstruktionsplattform von Eplan entschied, war die Notwendigkeit, das Problem einer Konstruktionsgeschwindigkeit zu lösen, die deutlich hinter dem Tempo der Produktiteration zurückblieb. Yu Xin erklärt offen: „In der Vergangenheit erforderte der Konstruktionsprozess wiederholte Überarbeitungen durch hochqualifizierte Mitarbeiter.“ Dieses manuelle, arbeitsintensive Modell war die Hauptursache für die geringe Effizienz.

Der wesentliche Wert der cloudbasierten elektrischen Konstruktionsplattform von Eplan liegt darin, dass sie den Übergang von der manuellen zur automatisierten Erzeugung von Zeichnungen ermöglicht. Ihre Funktionen zur Planungsautomatisierung ersetzen direkt das zeitaufwändige und arbeitsintensive manuelle Zeichnen. Mit ihrer umfangreichen Projektbibliothek und den OEM-integrierten Stücklistendatenbanken können Ingenieure direkt standardisierte Module verwenden, wodurch sich wiederholende Aufgaben entfallen. Dies entlastet Konstrukteure nicht nur von mühsamen, repetitiven Tätigkeiten, sondern beschleunigt auch wesentlich die Konstruktionsgeschwindigkeit, sodass die Entwicklung der Produktionslinien mit den raschen Iterationszyklen des Marktes Schritt halten kann.

Die Eplan Cloud umfasst einen umfassenden Anwendungsworkflow mit eLearning, dem Eplan Data Portal mit Millionen von Bauteildaten, Artikelverwaltung, Projekterzeugung, Datenverwaltung, Projekt-Viewer, Eplan ePocket, Schulung und Zertifizierung von Lieferanten, cloudbasierter Artikelverwaltung und -verteilung, automatisierter Zeichnungsgenerierung, cloudbasierter Dokumentationsverwaltung und -freigabe, papierloser browserbasierter Zeichnungsansicht sowie der Bereitstellung betrieblicher Unterlagen per QR-Code. Diese Funktionen decken den gesamten Workflow ab – von der Planungsabteilung im Werk über die Konstruktionsabteilung des Lieferanten und die Montage und Inbetriebnahme vor Ort bis hin zur Betriebs- und Instandhaltungsabteilung.

Entscheidung für Qualität: Plattformbasiertes Arbeiten sorgt für Konsistenz

Die standortübergreifend uneinheitliche Umsetzung von Standards und der hohe manuelle Aufwand bei der Prüfung von Schaltplänen verdeutlichten bei NIO den Bedarf an einer zentralen Engineering-Plattform. Auf dieser Basis sollten Standards konsistent angewendet, die Qualität der elektrotechnischen Dokumentation nachhaltig gesichert und Prüfprozesse deutlich effizienter gestaltet werden. Yu Xin weist darauf hin, dass die manuelle Prüfung großer Mengen an Schaltplänen nicht nur zeitaufwändig ist, sondern auch die Qualität der Ergebnisse beeinträchtigen kann.

Die Eplan Cloud als zentralisierte Plattform löst dieses Problem. Die NIO-eigenen Standards für die elektrische Steuerung können fest in das System eingebunden werden, sodass sichergestellt ist, dass alle Kooperationspartner auf derselben Plattform und auf Grundlage derselben Standards arbeiten. Das Problem von Abweichungen bei der Übermittlung und Umsetzung von Standards gehört damit der Vergangenheit an. Gleichzeitig ist die Plattform auf Grundlage von Prüf- und Kontrollregeln in der Lage, während des Konstruktionsprozesses automatisch eine logische Verifizierung vorzunehmen, die einen Großteil der ineffizienten und fehleranfälligen manuellen Überprüfungen ersetzt. Dies gewährleistet eine deutlich höhere Zuverlässigkeit der erzeugten Zeichnungen.

Entscheidung für Zusammenarbeit: Nutzung eines ausgereiften OEM-Ökosystems

Auf der Ebene der Zusammenarbeit in der Lieferkette besteht die größte Herausforderung für NIO darin, mit zahlreichen Anlagenherstellern und Integratoren effizient Daten zu verknüpfen. Mit jedem einzelnen Lieferanten von Grund auf neue Datenkanäle aufzubauen, wäre mit immensen Kosten und einem enormen Komplexitätsgrad verbunden.

Yu Xin betont, dass ein wesentlicher Vorteil der cloudbasierten elektrischen Konstruktionsplattform von Eplan darin liegt, dass sie über zahlreiche Geschäftsschnittstellen mit vielen nativen OEM-Partnern verfügt. Das liegt daran, dass Eplan über eine breite Anwenderbasis verfügt, die es für viele OEM-Hersteller attraktiv gemacht hat, mehr Daten auf der Plattform bereitzustellen. NIO musste das Rad daher nicht neu erfinden, sondern konnte direkt auf das bestehende Ökosystem von Eplan zurückgreifen und so Aufgaben wie die Auswahl von Konstruktionen und die Verknüpfung von Daten effizient umsetzen. Dies war eine für alle Beteiligten vorteilhafte, pragmatische Entscheidung, durch die sich die Komplexität der Zusammenarbeit in der Lieferkette erheblich verringerte.

Jedes gute Konzept wird am Ende an den tatsächlichen Ergebnissen gemessen. Mit der Einführung der Eplan Cloud als Plattform für die elektrische Konstruktion hat NIO seine Engineering-Prozesse systematisch weiterentwickelt – von der Auflösung manueller Engpässe in der Schaltplanerstellung über eine effizientere teamübergreifende Zusammenarbeit bis hin zu einer belastbaren Qualitätssicherung bei der Validierung der elektrischen Logik.

Szenario 1: Planungsautomatisierung ersetzt manuelles Zeichnen

Durch die automatisierten Funktionen der Eplan Cloud konnte NIO die bisherigen manuellen Zeichenmethoden, die ineffizient und stark von hochqualifiziertem Personal abhängig waren, erfolgreich ersetzen. Besonders bemerkenswert ist die deutliche Verkürzung der Prüfzyklen in der Konstruktion von mehreren Wochen auf wenige Stunden. Gleichzeitig werden Regelkonformität und Konstruktionsqualität bereits an der Quelle abgesichert. Dadurch konnten Effizienz und Qualität gleichermaßen signifikant gesteigert werden.

Szenario 2: Überwindung regionaler und organisatorischer Barrieren durch Zusammenarbeit in der Cloud

Durch die Kooperationsfunktionen der Eplan Cloud hat NIO die bisherigen Hürden der Offline-Übermittlung von Zeichnungen und der Freigabe per E-Mail vollständig beseitigt. Jetzt können Teams aus verschiedenen Werken und Abteilungen auf derselben Plattform in Echtzeit online zusammenarbeiten und agil reagieren. Die standardisierte und effiziente Informationsübertragung ist sichergestellt, was die Effizienz der teamübergreifenden Zusammenarbeit erheblich gesteigert hat.

Szenario 3: Vertiefte Validierung der elektrischen Logik

Mit der Einführung der Eplan Cloud-Plattform hat NIO seine Qualitätskontrolle deutlich erweitert. Entscheidend ist nicht mehr nur, dass Schaltpläne formal fehlerfrei sind, sondern dass die elektrische Konstruktion auch funktional zuverlässig arbeitet. Mithilfe standardisierter Modellbibliotheken und einer frühzeitigen Validierung der elektrischen Logik können potenzielle Fehler bereits in der Konstruktionsphase erkannt und vermieden werden. Das reduziert Risiken und Kosten bei der späteren Inbetriebnahme von Anlagen deutlich.

Der Erfolg dieser völlig neuen elektrischen Konstruktionsmethoden beruht nicht nur auf der Technologie als solcher, sondern auch auf dem effizienten Betrieb des gesamten Ökosystems. Nach Ansicht von Yu Xin ist die Herausforderung der schnellen Iteration von Produktionslinien ein gemeinsames Problem der gesamten Automobilbranche. Daher ist die Förderung der auf der Eplan Cloud basierenden elektrischen Konstruktionsplattform durch NIO ein Modell für die Innovation der Branche. Mit seinem eigenen Praxisbeispiel liefert NIO der industriellen Wertschöpfungskette eine konkrete Vorlage zur Lösung gemeinsamer Herausforderungen.

Wie lassen sich Partner für Veränderungen gewinnen und zu einer aktiven Mitgestaltung bewegen? Yu Xin erklärt, dass NIO konsequent auf einen Mehrwert für alle Beteiligten setzt. Mit der Einführung einer auf der Eplan Cloud basierenden elektrischen Konstruktionsplattform verkürzt NIO Durchlaufzeiten und kann Produkte schneller bereitstellen. Gleichzeitig profitieren die Lieferanten von geringerem Aufwand für ineffiziente personelle Ressourcen und niedrigeren Herstellungskosten. Für Ingenieure bedeutet dies eine spürbare Entlastung von repetitiven Aufgaben, sodass sie sich stärker auf wertschöpfende und kreative Tätigkeiten konzentrieren können.

Dieser Ansatz folgt einer zentralen Philosophie von NIO: Nicht Abschottung, sondern die Bereitstellung leistungsfähiger Services innerhalb eines gemeinsamen Ökosystems steht im Vordergrund. Indem NIO eigene Lösungen für Partner im Ökosystem zugänglich macht, entstehen Effizienzgewinne und gemeinsamer Fortschritt entlang der gesamten industriellen Wertschöpfungskette.

Mit Blick auf die kommenden ein bis drei Jahre erwartet Yu Xin, dass sich die Konstruktion von Produktionslinien von einem hohen Automatisierungsgrad hin zu einem deutlich intelligenteren Engineering-Ansatz weiterentwickeln wird. Dabei geht es nicht nur um eine technologische Weiterentwicklung, sondern um eine grundlegende Neuausrichtung etablierter Fertigungsmodelle. Genau dieses Ziel verfolgt NIO mit der siebten Generation seiner industriellen Steuerungssysteme.

Zukünftige Produktionslinien müssen autonomer und anpassungsfähiger sein. Yu Xin betont, dass der technologische Durchbruch in der Entwicklung von Produktionslinien liegt, die flexibel, intelligent und heterogen rekonfigurierbar sind sowie über Funktionen zur Eigendiagnose und zur unterstützten Störungsbehebung verfügen. Produktionslinien der Zukunft wären damit keine starren Ausführungseinheiten mehr, sondern adaptive Systeme, die ihre Konfiguration bedarfsgerecht anpassen, Störungen frühzeitig erkennen und geeignete Korrekturmaßnahmen einleiten können.

Gemeinsam mit Eplan will NIO künftig drei zentrale Anwendungsfelder weiterentwickeln:

KI-gestützte Konstruktion

Künstliche Intelligenz soll tiefer in die Engineering-Prozesse integriert werden, um den Schritt von der automatisierten Erstellung hin zu einer kontextbezogenen, intelligenten Konstruktion zu ermöglichen. Ziel ist es, wiederkehrende Aufgaben weiter zu automatisieren, Konstruktionslösungen auf Basis umfangreicher Datenbestände zu optimieren und potenzielle Fehler bereits frühzeitig im Engineering zu erkennen.

Cloudbasierter Betrieb und Instandhaltung

Ein weiteres Szenario ist der Aufbau digitaler Zwillinge auf Basis einer Cloud-Plattform, um physische Produktionslinien in Echtzeit abzubilden. Damit lassen sich Zustände transparenter überwachen, Leistungsentwicklungen besser bewerten und Service- sowie Instandhaltungsprozesse gezielter unterstützen.

Schnelle Validierung heterogener Produktionslinienkonfigurationen

Darüber hinaus will NIO die schnelle Validierung unterschiedlich zusammengesetzter Produktionslinienkonfigurationen vorantreiben. In einer digitalen Zwillingsumgebung können Anlagenmodule flexibler kombiniert, angepasst und vorab simuliert werden. Dadurch lassen sich Varianten schneller bewerten, Inbetriebnahmezyklen verkürzen und Aufwände für spätere Korrekturen reduzieren.

Angesichts gängiger Probleme wie Schwierigkeiten bei der Umsetzung von Standards oder geringer Effizienz in der Zusammenarbeit, mit denen die Branche unter traditionellen Modellen konfrontiert ist, stärkt NIO als Unternehmen, das langfristig auf technologische Innovation setzt, kontinuierlich seine technologische Basis, baut auf Kooperationen und treibt technologische Weiterentwicklung und industriellen Fortschritt voran. In einem Umfeld, das durch Lieferdruck und wirtschaftliche Unsicherheit geprägt ist, investiert NIO konsequent in die Eplan Cloud, um die eigenen Effizienzbestrebungen als gemeinsamen Standard in der gesamten industriellen Kette zu etablieren.

e-works stellt fest, dass der Kern dieser Zusammenarbeit zwischen NIO und Eplan darin liegt, den technischen Vorsprung des Einzelnen in einen Zugewinn für die Fähigkeiten aller Beteiligten der industriellen Kette zu verwandeln. Durch die Eplan Cloud-Plattform realisierte NIO nicht nur einen sprunghaften Anstieg der eigenen Effizienz, sondern baute auch ein kooperatives Ökosystem auf, von dem viele Parteien gemeinsam profitieren. Damit vollzieht NIO die Weiterentwicklung von der reinen Werkzeuganwendung hin zur gemeinsamen Wertschöpfung.

NIO ist ein weltweit agierendes Unternehmen für intelligente Elektrofahrzeuge und nach eigenen Angaben das erste Automobilunternehmen, das in New York, Hongkong und Singapur börsennotiert ist. Zum Unternehmen gehören derzeit die Marken NIO, ONVO und firefly. NIO entwickelt intelligente Elektrofahrzeuge und verfolgt dabei eine technologieorientierte Unternehmensstrategie mit umfassenden Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten. Dafür hat das Unternehmen Forschungs-, Entwicklungs-, Produktions- und Servicestandorte in mehreren internationalen Märkten aufgebaut, darunter in China, den USA, Deutschland, Großbritannien, Ungarn, Singapur und den Vereinigten Arabischen Emiraten. Das Vertriebs- und Servicenetz erstreckt sich über zahlreiche Länder und Regionen.