Aprilia e la strategia per accelerare l’innovazione con l’implementazione di Windchill

A proposito di Aprilia

Fondata nel 1945, Aprilia, è una casa motociclistica italiana appartenente al Gruppo Piaggio, il più grande produttore europeo di scooter e motociclette nonché leader mondiale nel settore, fondato nel 1884. Il Gruppo Piaggio gestisce otto stabilimenti e sette centri di ricerca e sviluppo ed è presente in 100 paesi. L’azienda ha ottenuto il suo miglior risultato di sempre nel 2022, stabilendo nuovi record di vendite con ricavi superiori a 2 miliardi di euro e un utile netto in crescita del 41,4% rispetto al 2021 a 84,9 milioni di euro.
Aprilia nasce producendo inizialmente biciclette, ciclomotori e scooter; col tempo si è specializzata nella produzione di motociclette, concentrandosi sulle categorie sportive, riscuotendo molto successo nel motorsport. Oggi Aprilia non produce solo moto per le corse, come nella MotoGP, ma ha anche un secondo team dedicato alla vendita di prodotti ai privati.
Con 294 Gran Premi vinti nel Campionato del mondo di corse su strada, Aprilia detiene il record per il maggior numero di vittorie tra qualsiasi produttore europeo nella storia delle massime competizioni motociclistiche.

Il backgroud del progetto

L’industria delle motociclette da corsa è estremamente competitiva, i produttori cercano di creare moto più veloci e avanzate. Distinguersi in questo mercato affollato è una sfida che comprende prestazioni in pista, operazioni di marketing, sponsorizzazioni e ricerca di piloti di talento.

L’innovazione tecnologica guida le motociclette da corsa, rendendo necessari continui investimenti in ricerca e sviluppo. Per restare al passo sono necessarie attività di progettazione, test e integrazione di tecnologie all’avanguardia.

Le innovazioni sviluppate per le motociclette da corsa spesso sono potenzialmente impiegabili su quelle stradali. Trasferire e commercializzare con successo queste tecnologie pone un compito complesso, dovendo bilanciare le prestazioni delle corse con il rapporto costo-efficacia e la fattibilità della produzione di massa.

Aprilia ha alcuni concorrenti di alto livello. Per essere un passo avanti a loro e in linea con la strategia di sviluppo del Gruppo Piaggio, ha iniziato il suo viaggio verso l’Industria 4.0 e ha deciso di implementare il PLM.

Sfide ed esigenze aziendali

Il Gruppo Piaggio ha introdotto il PLM nei propri stabilimenti qualche anno fa. L’implementazione di Windchill in Aprilia è solo una parte di un più ampio progetto di trasformazione digitale dell’intero gruppo.

Finora Aprilia ha scambiato i propri dati utilizzando un approccio standard per gestire e archiviare i dati dei prototipi, rendendo più difficile la condivisione sicura del proprio know-how. Lo scambio dei dati è impegnativo quando questi sono frammentati e archiviati su server locali senza alcun meccanismo di monitoraggio. Pertanto, era necessaria la giusta tecnologia che consentisse di gestire in modo più efficiente l’intero percorso di sviluppo delle motociclette, dei loro motori, componenti e parti per mantenere una serie di vittorie consecutive nella MotoGP. Inoltre, era necessario migliorare la condivisione delle conoscenze con altre unità di ricerca e sviluppo all’interno del gruppo.

Aprilia aveva la necessità di migliorare il riutilizzo dei dati già in suo possesso e il modo in cui questi vengono gestiti. L’obiettivo era avere informazioni chiare sulla storia di tutti i dati in un unico ambiente. La gestione dei dati dei prototipi e il modo in cui devono essere elaborati è infatti fondamentale nel processo di sviluppo delle motociclette. Piaggio, d’altro canto, desiderava utilizzare in modo efficiente le informazioni provenienti da Aprilia e dalle corse motociclistiche per migliorare i propri progetti.

Implementazione di Windchill (PLM) all’interno dell’architettura applicativa di Aprilia Racing

EKA collabora da anni con PTC e il suo Polonia Solution Center (PSC) guidato da Transition Technologies PSC (TT PSC). Non sorprende che ancora una volta abbia scelto TT PSC per supportarli nell’implementazione PLM ed eseguire Windchill Data Migration per Aprilia.

Il progetto PLM di Aprilia Racing mira a modificare i processi e gli strumenti utilizzati da AR Design per implementare una soluzione PLM basata sullo stack applicativo PTC (Windchill + Creo).

Il progetto riguarda l’implementazione di funzionalità nelle seguenti aree del processo gestionale:

• dati CAD,
• distinta base elettronica,
• documenti,
• rilasci e modifiche.

Perché Windchill?
Perché rivoluziona la condivisione della conoscenza, l’innovazione e la gestione delle informazioni. Il suo repository centralizzato funge da fonte unica di dati e contenuti, mentre i controlli di accesso adattabili consentono autorizzazioni di progetto personalizzate. Flussi di lavoro semplificati e potenziamento dei processi di innovazione si ottengono attraverso la diffusione semplice delle configurazioni di prodotto. Windchill promuove la collaborazione, abbattendo le barriere organizzative e creando un ambiente interfunzionale armonioso.

I team di sviluppo, sia di EKA che di TT PSC, hanno utilizzato metodi di sviluppo software Agile e hanno fornito nuove funzionalità in modo ripetibile e prevedibile. Grazie all’approccio flessibile, l’adattamento ai requisiti e la progettazione delle modifiche sono stati efficienti.

Gli obiettivi principali del progetto erano due:
1. Progettare i processi nel sistema PLM e applicare la corretta configurazione del sistema
2. Migrare i dati CAD dal file system a Windchill

Una delle attività più importanti è stata la configurazione del sistema PLM, ovvero l’aggiunta di funzionalità di sistema che alla fine avrebbero supportato l’utente nei processi PLM. Questa parte del lavoro include la definizione e l’implementazione della progettazione del modello dati, dei processi di modifica, della gestione dei dati CAD e della gestione dei documenti. L’obiettivo principale era, quindi, adattare l’approccio ai processi esistenti del cliente e applicarli senza problemi nel nuovo sistema implementato. EKA si è occupata di questa parte del progetto.

TT PSC è stato responsabile della seconda parte del progetto, ovvero la migrazione dei dati CAD dal file system a Windchill, dove le informazioni possono essere più preziose e raccolte in un unico posto per creare un flusso di valore dei dati continuo, fornendo tracciabilità dalla progettazione alla qualità, produzione, vendite e servizio, per migliorare l’innovazione. Nel campo della migrazione dei dati, TT PSC ha una vasta esperienza con progetti di successo. I suoi esperti formano un team di consulenti altamente specializzati su “PTC Windchill Bulk Migrator”. Progettato per caricare dati in Windchill, si tratta di uno strumento non è disponibile sul mercato ma messo a disposizione solo per partner dedicati, come EKA e TT PSC, che possono utilizzarlo nei progetti di migrazione.

Per l’estrazione dei dati, TT PSC ha utilizzato un componente dedicato di WBM: Windchill Bulk Migrator Flat File Extractor. Sono stati estratti file flat, che consistevano nell’ottenere metadati e nello stabilire relazioni tra i file. Lo strumento si è occupato della standardizzazione automatica dei formati. Alcuni attributi nei metadati richiedevano filtraggio e pulizia. Quindi gli esperti TT PSC hanno trasferito con successo i dati dai file di sistema e dalle cartelle PLM al nuovo ambiente.

Inizialmente sono stati utilizzati ambienti di test di migrazione e numerosi cicli di test, ovvero è stata eseguita una migrazione su scala microscopica. Grande enfasi è stata posta sui test e sulla valutazione dell’usabilità dei dati migrati, dove entrambe le parti (EKA e TTPSC) hanno supportato gli ingegneri Aprilia e si sono assicurati che potessero lavorare liberamente sui dati migrati nel nuovo sistema.

L’impatto sul business

Il vantaggio principale è legato allo sviluppo di nuovi prodotti. L’implementazione del PLM accelererà l’innovazione e consentirà il riutilizzo dei dati strutturati. Per ridurre il verificarsi di errori, il sistema automatizza diverse attività quotidiane degli ingegneri. L’implementazione di Windchill consente inoltre al cliente di portare avanti la propria tabella di marcia di implementazione e di velocizzare anche il lavoro degli altri reparti, il che è molto importante per le corse perché, solitamente in questo caso, è necessario coinvolgere il fornitore di componenti motociclistici prima che il nuovo progetto venga avviato e completato. Pertanto, tutti i dipartimenti dovrebbero lavorare insieme senza problemi e muoversi nella stessa direzione.

Storicamente, tutte le informazioni derivate da specifici modelli 3D sviluppati in precedenza venivano gestite in modo non strutturato. Con il PLM, il cliente può gestire tutti i dati in modo più organizzato ed efficiente valutando contemporaneamente molte soluzioni e idee tecnologiche diverse. Quando un’idea è ritenuta valida, è facile svilupparla fino alla prototipazione. Grazie all’utilizzo dei dati archiviati, basati sull’analisi dei disegni, è possibile prevedere se qualcosa funzionerà o meno, senza dover passare alla fase di costruzione e test del prototipo, il ché ha un effetto positivo sul miglioramento della qualità e riduce lo sforzo nel processo di creazione di nuovi prodotti.

Costruire un singolo componente/prototipo e testarlo sul campo con il supporto del PLM aiuta a gestire in modo strutturato i dati raccolti durante questo processo. Inoltre, accelera lo sviluppo del prodotto e consente il riutilizzo e la condivisione della conoscenza.

I sistemi PLM offrono una serie di vantaggi ai produttori di motociclette da corsa:

• guidare l’innovazione per ottenere un vantaggio competitivo,
• contribuire a ridurre al minimo i costi ottimizzando i processi,
• ottimizzazione dell’utilizzo delle risorse,
• ridurre gli errori,
• facilitare iterazioni rapide, miglioramenti delle prestazioni e processi decisionali basati sui dati,
• aiutare a gestire le tecnologie in evoluzione,
• garantire la conformità normativa,
• migliorare la collaborazione dei team,
• aiutare a trasferire la tecnologia delle corse alle motociclette prodotte in serie,
• sostenere il miglioramento dell’efficienza.

About Aprilia

Aprilia, founded in 1945 (TBC), is an Italian motorcycle manufacturer which is currently a part of Piaggio Group, established in 1884, Europe’s largest scooter and motorcycle manufacturer and one of the world leaders in the industry. Additionally, it’s worth noting that the Piaggio Group operates eight factories and seven R&D centers and is present in 100 countries. The company achieved its best-ever result in 2022, setting new records across all metrics, including net sales exceeding €2 billion and a net profit up 41.4% compared to 2021 at €84.9 million.

The company’s systematic evolution is so sophisticated that today Aprilia is nothing like the manufacturer it started as. Historically, they initially dealt with the production of bikes, mopeds, and scooters; over time they also began to produce motorcycles, focusing on sports machines, which high-performance versions are very successful in motorsport. Today, Aprilia not only manufactures motorbikes for racing, such as in MotoGP, but they also have a second team dedicated to selling products to individuals.

With 294 Grand Prix races won in Road Racing World Championship, Aprilia holds the record for the most wins of any European manufacturer in the history of top motorcycle competition.

Project Background

The racing motorcycle industry is fiercely competitive, with manufacturers striving to create the fastest and most advanced bikes. Standing out in this crowded market is challenging, encompassing on-track performance, marketing, sponsorships, and securing talented riders.

Technological innovation drives racing motorcycles, necessitating continuous investment in research and development. Staying ahead requires substantial engineering, testing, and integration of cutting-edge technologies.

Innovations developed for racing motorcycles often hold potential for consumer applications. Successfully transferring and commercializing these technologies poses a complex task, balancing racing performance with cost-effectiveness and mass production feasibility.

Aprilia has a few top-class competitors. To be one step ahead of them and aligned with Piaggio Group’s development strategy, they’ve started their journey to Industry 4.0 and decided to implement PLM.

Business challenges and needs

The Piaggio Group introduced PLM in their factories a few years ago. The implementation of Windchill in Aprilia is just part of a larger digital transformation project for the entire group. 

Although until now, Aprilia has exchanged their data using standard approach to manage and store prototype data, making safe sharing of its know-how more difficult. Data exchange is challenging when it is fragmented and stored on  local servers without any monitoring mechanism So, they needed the right technology that would allow them to more efficiently manage the entire development path of motorcycles, their engines, components and parts to maintain a winning streak in MotoGP. In addition, to improve knowledge sharing with other research and development units within the group.

Aprilia wanted to improve the reuse of the data they already have and the way they manage it. The goal was to have clear information about the history of all their data in one place. Managing prototype data and how any of them needs to be built is crucial in the development process of motorbikes. Piaggio also wanted to efficiently use the source information from Aprilia and motorbike racing to improve their own designs.

Windchill (PLM) implementation within Aprilia Racing application architecture

EKA has been cooperating with PTC and its Poland Solution Center (PSC) driven by Transition Technologies PSC (TT PSC), for years. It comes as no surprise that once again they have selected TT PSC to support them with PLM implementation and perform Windchill Data Migration for Aprilia.

Aprilia Racing’s PLM project aims to modify the processes and tools used by AR Design to implement a PLM solution based on the PTC (Windchill + Creo) application stack.

The project concerns the implementation of functionalities in the following management process areas:

• CAD data,
• eBOM,
• documents,
• releases and changes.

Why Windchill?

Because it revolutionizes knowledge sharing, innovation, and information management. Its centralized repository serves as the ultimate data and content source, while adaptable access controls enable customized project permissions. Streamlined workflows and boosting innovation processes are achieved through effortless dissemination of product configurations. Windchill promotes collaboration, breaking down organizational barriers and creating a harmonious cross-functional environment.

The development teams, both from EKA and TT PSC sides, used Agile software development methods and delivered new functionalities in a repeatable and predictable way. Thanks to the flexible approach, adapting to the requirements and designing changes was efficient.

There were two main goals during the project:

1. Design processes in the PLM system and apply proper system configuration
2. Migrate CAD data from the file system to Windchill

One of the most important activities was PLM system configuration, i.e., adding system functionalities that would ultimately support the user in PLM processes. This part of the job includes the definition and implementation of data model design, change processes, CAD data management and document management. The main goal was, therefore, to adapt the approach to the client’s existing processes and smoothly apply them in the newly deployed system. EKA has handled this part of the project.

TT PSC was responsible for 2^nd part of the project  which was CAD data migration from file system to Windchill, where information can be more valuable and gathered in one place to create a seamless data value stream, providing traceability from engineering through quality, manufacturing, sales, and service, to enhance innovation. In the field of data migration, TT PSC has extensive experience with successful projects. These experts are a team of consultants with the most knowledge about PTC Windchill Bulk Migrator. Designed to load data into Windchill, the tool is not available on the market but only for dedicated partners, such as EKA and TT PSC, who can use the tool in migration projects.

For Data extraction, TT PSC used a dedicated component of WBM: Windchill Bulk Migrator Flat File Extractor. Flat files were extracted, consisting in obtaining metadata and establishing relationships between files. The tool took care of the automatic standardization of formats. Some attributes in the metadata required filtering and cleaning. Then TT PSC experts successfully transferred data from system files and PLM folders to the new environment.

In the beginning, migration test environments and many test loops were used, i.e., a microscale migration was performed. Great emphasis was placed on testing and assessing the usability of the migrated data, where both parties (EKA and TTPSC) supported Aprilia engineers and made sure that engineers could work freely on the data migrated in the new system.

Business impact

The main benefit is related to the development of new products. Implementing PLM will accelerate innovation and enable the reuse of structured data. To reduce the occurrence of errors, the system automates several daily activities of engineers. The Windchill implementation also enables the customer to go ahead in their implementation roadmap and to speed up also the job of other departments, which is very important for racing because, usually in this case, you must engage the motorcycle component supplier before the new project is completed. So, all departments should work together seamlessly and move in the same direction.

Historically, all information derived from specific 3D models developed previously was managed unstructured. With PLM, the customer can manage all data in a more organized and efficient way while evaluating and assessing many different technology solutions and ideas at once. When one such idea is worth attending, it is easy to select and develop further until the prototype testing phase. Thanks to the use of historical data, based on the analysis of drawings, it is possible to predict whether something will work or not, without having to go to the construction and testing phase of the prototype, which has a positive effect on improving the quality and reducing the effort in the process of creating new products.

Building a single component/prototype and testing it on the field with the support of the PLM helps manage data gathered during this process in a structured way. It also speeds up product development and enables knowledge reuse and sharing.

PLM systems offer a range of benefits to racing motorcycle manufacturers:

• driving innovation to gain a competitive edge,
• helping minimize costs by streamlining processes,
• optimizing resource utilization,
• reducing errors,
• facilitating quick iterations, performance improvements, and data-driven decision-making,
• helping to manage evolving technologies,
• ensuring regulatory compliance,
• enhancing teams’ collaboration,
• helping transfer racing technology to mass-produced motorcycles,
• supporting enhancing efficiency.