(Sonstiges) Cloud Scorpion Combat Information System (SCIS)
#15
Zwischen Kabeln und Motherboards: Einblick in das Gehirn des SCORPION-Programms.
FOB (französisch)
Nathan Gain 8. Juni, 2023
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Es sind nicht die am meisten beworbenen Technologien der Nexter-Produktpalette, aber ohne sie wäre es für das Artilleriesystem CAESAR unmöglich, auf bis zu 40 km genau zu treffen. Ohne sie wäre es für einen Leclerc-Panzer unmöglich, ein sich bewegendes Ziel zu treffen. Zoom auf die von dem französischen Konzern in Toulouse entwickelten Lösungen für die eingebettete Elektronik, die wahre Gehirne und Nervenverbindungen der militärischen Plattformen von heute und morgen sind.

Gehirne und Nervenverbindungen

Auf den ersten Blick ist es schwierig, die lebenswichtige Bedeutung dieser großen grünen Kästen voller Kabel und elektronischer Karten zu verstehen. Weniger "sexy" als eine Kanone oder eine 155-mm-Munition, bilden die von Nexter in Toulouse entwickelten Lösungen für die eingebettete Elektronik dennoch das Gehirn und die Nervenenden der meisten modernen Fahrzeuge und Flugzeuge der französischen Armeen. Ohne sie hätte beispielsweise der berühmte CAESAR die Präzision der nicht minder legendären 75er-Kanone.

Dieses in Frankreich einzigartige Know-how pflegt Nexter seit langem in den Vororten von Toulouse. Der französische Konzern ist dort seit mehr als einem halben Jahrhundert vertreten. Und wenn die Kartuschenfabrik aus der GIAT-Ära verschwand, dann um besser auf die Elektronik umstellen zu können. Die Elektronik kam Ende der 1990er Jahre auf, gleichzeitig mit dem Leclerc-Panzer. Die Fahrzeuge waren zu diesem Zeitpunkt bereits in Ansätzen digitalisiert, was die Industrie dazu motivierte, in neue Kompetenzen zu investieren. Die 2006 in "Nexter Electronics" umbenannte Firma ließ sich im selben Jahr an ihrem heutigen Standort nieder und expandierte sowohl in den Verteidigungs- als auch in den Zivilbereich, insbesondere in die Eisenbahn, die Luftfahrt und, eher anekdotisch, in die Raumfahrt. Das 2014 angekündigte SCORPION-Programm rechtfertigt fünf Jahre später die ausschließliche Konzentration auf den Verteidigungsbereich und die Stellung des Konzerns als Kompetenzzentrum für Elektronik.

"Ein Militärfahrzeug ist ein bisschen wie ein Flugzeug. Ähnlich ist die komplexe Elektronik, die aus einer Vielzahl von Gehäusen besteht, die die verschiedenen Funktionen übernehmen", erklärt Eric Le Floc'h, Standort- und Personalverantwortlicher. Jedes Gehäuse funktioniert wie ein Mini-Gehirn, das Strom, Kommunikation, Selbstschutz oder die Steuerung eines ferngesteuerten Turms steuert. "Die Vetronik eines SCORPION-Fahrzeugs steht der Avionik in nichts nach, die Komplexität ist aufgrund der Anzahl der miteinander kommunizierenden Rechner, des Energiemanagements und der Menge an eingebauter Intelligenz ähnlich", ergänzt Marc Buccheit, Leiter der Abteilung für eingebettete Geräte.

Wenn auch nur eines dieser "Gehirne" versagt, fällt eine ganze Funktion aus, sodass das Ganze so konzipiert ist, dass es mehrere Jahrzehnte lang in besonders strapaziösen Umgebungen funktionieren kann. "Das sind Stöße, Vibrationen und elektromagnetische Angriffe. Außerdem muss man leise sein, um nicht entdeckt zu werden", betont Marc Buccheit. Zu der Frage der Überlebensfähigkeit kommt noch die Frage der Miniaturisierung hinzu. Das interne Volumen wird immer kleiner. Die Integration einer Funktion oder eines Rechenüberschusses fällt daher sowohl in den Bereich der Elektronik als auch in den der Uhrmacherei. Glücklicherweise ermöglicht es die Entwicklung der Technologien, mit den wachsenden Bedürfnissen Schritt zu halten. "Das Bemerkenswerte ist, dass wir die Technologien von vor 20 Jahren nicht hätten einbauen können, wenn wir das Gleiche hätten tun wollen, weil sie sieben bis acht Mal größer sind", fügt er hinzu.

Die Herstellung eines Gehäuses erfordert durchschnittlich 25 Arbeitsstunden, gefolgt von einer langen und sorgfältigen Testphase. Das ist kein einfaches Unterfangen. Abgesehen von den Volumenbeschränkungen erzeugt die Präzisionsmikroelektronik Wärme, die nach außen abgegeben werden muss. Außerdem muss die elektromagnetische Verträglichkeit nachgewiesen werden, damit es weder intern noch bei anderen Systemen zu Störungen kommt. Und diese Logik gilt auch gegenüber einem Gegner, der die elektromagnetische Signatur eines Fahrzeugs erkennen und charakterisieren kann.

Eine Aktivität, die von SCORPION getragen wird.

Der Standort kann pro Monat etwa 20 dieser Gehäuse für jede Referenz herstellen. Die Teams des Unternehmens warten außerdem 700 Geräte aller Typen und Generationen. Zwischen dem eigentlichen Support und der Entwicklungsabteilung, die sich mit der Beseitigung von Veralterungen befasst, macht der MCO-Bereich heute fast 20 % der Aktivitäten aus. Die ältesten Exemplare stammen aus den 1970er Jahren. Es handelt sich dabei um die gepanzerten Fahrzeuge AMX-10RC, die in Frankreich noch immer im Einsatz sind, oder, viel seltener, um den Panzer AMX-30. Die meisten der benötigten Teile sind dank strategischer Lagerhaltung noch verfügbar. Manchmal sind einige Teile nicht mehr vorhanden und erfordern dann Phantasie, um alternative Lösungen zu finden, die die Fähigkeiten des Fahrzeugs nicht beeinträchtigen. "Der Leclerc-Panzer zum Beispiel, der in den 1990er Jahren entwickelt wurde, enthält elektronische Karten, die viermal neu definiert wurden", erklärt Jacques Cazenavette, der für die Produktion zuständig ist.

An den Montagelinien, die sich über die Hälfte der 4000 m2 des Standorts verteilen, ist es an diesem Tag eher spärlich. Eine relative Ruhe, denn der Produktionsstart des SCORPION-Programms im Jahr 2019 und die damit verbundene Komplexität der Plattformen werden zu einem beispiellosen Aktivitätsschub geführt haben. Bei durchschnittlich zwölf Gehäusen pro Griffon, Serval oder Jaguar werden in den nächsten 15 Jahren rund 30.000 Einheiten auf den Markt kommen. Allein für die ersten beiden müssen jeden Monat mehr als dreißig Energieverwaltungsgeräte zusammengebaut werden.
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Und auch wenn das nächste Militärprogrammierungsgesetz für 2024-2030 einen Rückgang der SCORPION-Zahlen ankündigt, wird dieser durch den Aufschwung anderer Programme ausgeglichen. Der Erfolg der CAESAR zum Beispiel bringt eine Mehrbelastung mit sich. Ein einziges Los von 18 neuen CAESAR, das zur Ergänzung der an die Ukraine gelieferten CAESAR benötigt wird, erfordert fast 150 Gehäuse. Der ukrainische Fall überlagerte die Rekordverkäufe des letzten Jahres. Nexter hatte nicht weniger als 55 CAESAR aller Typen an Frankreich, Belgien, Litauen und die Tschechische Republik verkauft.

Seit letztem Jahr hat Nexter auch mit der Erneuerung des Leclerc-Panzers begonnen, einem wichtigen Programm, das sich in der Integration neuer Feuerleitrechner und neuer Energiemanagementfunktionen niederschlägt, die es ermöglichen, mehr Ausrüstung auf die 200 Panzer zu bringen, die bis 2035 vorgesehen sind. Auf den ersten Blick nichts Kompliziertes, aber jeder Panzer erfordert in Wirklichkeit mehrere tausend Arbeitsstunden pro Jahr. Das Alte - der Leclerc wird dieses Jahr 30 Jahre alt - mit dem Modernen in Einklang zu bringen, erfordert die Integration von drei Funktionen in ein Gehäuse, das zuvor nur über eine einzige verfügte. Das ist eine Goldschmiedearbeit, die notwendig ist, um die Fähigkeit, ein Ziel bei 50 km/h anzuvisieren, für die nächsten 20 Jahre zu erhalten. Der Beginn der Produktion von 382 Griffon und 60 Jaguar für Belgien wird diese Dynamik ab dem nächsten Jahr noch verstärken.

Die aktuellen Probleme hindern uns nicht daran, die Zukunft voranzutreiben. SCORPION befindet sich noch in der Anfangsphase, und in seinem Schatten nehmen andere Entwicklungen allmählich Gestalt an. Die zunehmende Robotisierung und die Schwerpunkte des TITAN-Programms tragen heute dazu bei, die vetronischen Architekturen von morgen zu antizipieren. Mehrere Roadmaps zu den Themen Cyber, künstliche Intelligenz, HUMS-Sensoren (Health and Usage Monitoring Systems) oder auch Energieverteilung werden derzeit untersucht. Verschiedene Schwerpunkte, die alle in die gleiche Richtung weisen: die des Nachfolgers des Panzers Leclerc, des künftigen Hauptkampfsystems der Erde (MGCS), das gemeinsam mit Deutschland entwickelt wird.

Zwischen Engpässen und kürzeren Fristen

Jedes Jahr müssen 3500 Gehäuse Toulouse verlassen, um sicherzustellen, dass die Mechanik der Teams in Roanne nicht ins Stocken gerät und der Kunde pünktlich beliefert wird. Diese Aufgabe stößt auf mehrere Hindernisse, die von fast der gesamten französischen Rüstungsindustrie geteilt werden. Zunächst einmal der Krieg um Talente. "Im Jahr 2019 waren wir 115, heute sind wir 150", sagt Eric Le Floc'h. Das Unternehmen, das in einem hart umkämpften Arbeitsmarktbecken angesiedelt ist, hat es verstanden, Profile aus einem von der Gesundheitskrise schwer getroffenen Luftfahrtsektor anzuziehen, um auf den Anstieg der Taktrate von SCORPION zu reagieren. Ein glücklicher Zufall, der nun einer forcierten Erholung seitens der lokalen Flugzeughersteller Platz gemacht hat.

Die Aktivität ist hoch und wird es bis mindestens 2026 bleiben, sodass die doppelte Herausforderung darin besteht, weiterhin Mitarbeiter einzustellen und sie gleichzeitig an das Unternehmen zu binden. "In diesem hochmodernen Sektor ist die Erhaltung von Kompetenzen äußerst wichtig", so Jacques Cazenavette. Von Architekten bis hin zu Designern, die auf Leistungselektronik spezialisiert sind und Stromflüsse von mehreren hundert Ampere bändigen können, "haben wir alle Berufe, die man braucht, um ein Gerät zu entwerfen". Die Beherrschung eines Geräts erfordert eine mindestens 12-monatige Ausbildung. Ein Bediener muss in der Lage sein, zwischen Reparatur und Einbau oder sogar zwischen mehreren Generationen von Gehäusen zu jonglieren. "Wir müssen sowohl die Kompetenz als auch die Vielseitigkeit verwalten", ergänzt der Produktionsleiter. Um das Tempo aufrechtzuerhalten, setzt Nexter auch auf die Feminisierung eines noch sehr männlichen Bereichs. Das Ziel? Einen Anteil von 20% weiblicher Mitarbeiter zu erreichen. "Es wird zwar immer mehr, aber es reicht nicht aus.

Neben dem potenziellen Mangel an Talenten gibt es auch einen seit langem bekannten Mangel an Komponenten. Von den 6000 bis 7000 Artikeln, die gleichzeitig in 400 m2 großen Lagerhallen gelagert werden, stehen fast 500 unter Spannung. "Aufgrund unserer Aktivitäten haben wir die weltweite Krise mit voller Wucht zu spüren bekommen", erklärt Eric Le Floc'h. Ab April 2021 wurden Maßnahmen ergriffen, um zunächst die unmittelbaren Verpflichtungen zu sichern und anschließend mögliche mittelfristige Risiken von Lieferausfällen zu antizipieren, um den für 2023-2024 erwarteten Höhepunkt der Krise zu überstehen.

Dank der Vorwegnahme der festen und wahrscheinlichen Aufträge "sind wir nicht betroffen". So hat Nexter einen Bestand an kritischen Teilen angelegt, der dank einer Investition von mehreren Millionen Euro aus Eigenmitteln zusammengestellt wurde. Diese "Kriegskasse", die in einem speziellen Bereich der Logistikzone isoliert und besonders geschützt ist, wird bei Bedarf an die Hersteller von Elektronikkarten weiterverteilt.

Der französische Konzern bezieht seine Waren zwar überwiegend von Lieferanten aus dem tiefen Süden Frankreichs, hat sich aber dafür entschieden, einige Ausnahmen beizubehalten. Einige Leiterplatten werden in Deutschland und Italien beschafft, da dies die einzige Möglichkeit ist, die Lieferzeiten auf 12 bis 20 Wochen zu verkürzen, während sie sich bei einer nationalen Produktion fast verdoppeln würden. Und die ausländische Option wird die einzige bleiben, solange es keine souveräne Alternative gibt. Das Armeeministerium arbeitet daran, insbesondere indem es den Akteuren Sichtbarkeit verschafft, damit sie in ihre Produktionskette investieren können.

Die unternommenen Anstrengungen tragen nun dazu bei, einer neuen Herausforderung gerecht zu werden, die von den französischen Kunden diktiert wird: mehr und schneller zu produzieren. Als Symbol für die "Kriegswirtschaft", die dem Armeeministerium am Herzen liegt, soll die CAESAR in 18 Monaten statt wie bisher in 44 Monaten produziert werden können. "Wir sind seit einiger Zeit in Bewegung, um der Forderung nach einer Verkürzung des Produktionszyklus des CAESAR nachzukommen", sagt Eric Le Floc'h.

Auch andere, vertraulichere Initiativen tragen dazu bei. Dazu gehört unter anderem ein Embryo der additiven Fertigung. Mit dieser Technologie kann man zwar nicht produzieren, aber sie hilft bei der Konzeption des Gehäuses, was Zeit spart. Die Produktion profitiert von der Anschaffung neuer Prüfstände bei der SPHEREA-Gruppe in Toulouse. Die Ende 2021 für einige Millionen Euro bestellten Prüfstände sind im Frühjahr eingetroffen, um die seit 1985 bzw. 1995 installierten Anlagen zu ersetzen. Sobald sie 2024 in Betrieb genommen werden, werden sie dazu beitragen, wertvolle Stunden bei den Verifikationsmaßnahmen einzusparen, dem letzten Schritt einer diskreten, aber essentiellen Arbeit eines Uhrmachers.
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RE: Scorpion Combat Information System (SCIS) - von voyageur - 09.06.2023, 13:48

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