Produktionssysteme

Finden ist manchmal besser als erfinden

Philipp Mikschl, München

Konstruktionswissen ist bei Weiss Spindeltechnologie nun prozessübergreifend und unternehmensweit schnell zugänglich. Mit den Softwarelösungen Geolus Search und AClass konnte die Teilevielfalt – trotz individuell angepasster Spindeln – erheblich reduziert werden, vor allem lassen sich nun vorhandene ähnliche Teile schnell finden und wiederverwenden.

Sind Bauteile schneller neu konstruiert, als im Datenbestand wiederzufinden, wächst die Teileanzahl unaufhörlich. So erging es auch der Weiss Spindeltechnologie GmbH in Schweinfurt, spezialisiert auf mechatronische Spindeleinheiten für Werkzeugmaschinen. »Bestimmte Teile, wie etwa Ringe, sind in zehn Minuten fertig konstruiert«, berichtet Matthias Pfrang, Konstrukteur bei Weiss. Also wurde bevorzugt eine Neukonstruktion angelegt. »Für den einzelnen Konstrukteur war dieses Vorgehen zwar effizient, aber die Folgekosten fielen deutlich höher aus.« Denn auf diese Weise lag das Konstruktionswissen beim jeweiligen Mitarbeiter mit seiner eigenen Methodik. Und die 16 Konstrukteure bei Weiss tauschten in der Vergangenheit ihre Erfahrungen nur punktuell aus. Auch eine einheitliche Namenskonvention existierte bis zum Einsatz einer PDM-Lösung im Jahr 1999 nicht. Die Artikelvielfalt wuchs deswegen im Laufe der Zeit auf 60.000 Elemente an – und das bei etwa 20 bis 50 Fertigungsteilen je Spindel.

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Erschwerend kam hinzu, dass jeder Werkzeugmaschinenhersteller seine individuell angepassten Spindeln verwendet – standardisierte Produkte gibt es also in diesem Branchensegment kaum. Jede Spindel wird kundenspezifisch als Einzelstück konstruiert. Der Großteil der Fertigungsaufträge umfasst maximal 20 Spindeln, 100 Stück gelten bereits als Großserie. »Gleichzeitig stehen wir unter einem massiven Preisdruck«, ergänzt Michael Schneider, ebenfalls Konstrukteur bei Weiss. »Beständig Kosten zu senken, ist für uns überlebenswichtig.«

Mit Hilfe einer internen Standardisierungsstrategie ist es den Schweinfurtern aber gelungen, Synergieeffekte zu erzielen. Konsequent begann man dazu – am Anfang der Prozesskette – in der Konstruktion mit einer Klassifizierung der Bauteile. Unterstützung bieten heute zwei Software- lösungen:

die 3D-CAD-Suchmaschine Geolus Search der Kölner Siemens Industry Software GmbH & Co. KG (Siemens PLM Software) und

die Klassifizierungslösung AClass der BCT Technology AG aus Willstätt (ein Technologiepartner von Siemens PLM Software).

Beide Produkte ergänzen die vorhandene IT-Architektur, bestehend aus dem PDM-System Teamcenter und dem CAD-Systems NX von Siemens PLM Software.

Weiss wollte mit den Softwaretools mehrere Ziele erreichen. Eine übersichtliche Konstruktionsdatenbank sollte das Wiederfinden und die Wiederverwendung bestehender Lösungen erleichtern. Die enorme Artikelvielfalt – das typische Problem eines Maschinenbauers – musste dazu auf das Notwendige reduziert werden.

Standardisierung trotz Individualisierung

Wissen und Erfahrung des jeweiligen Konstrukteurs sollten dann gespeichert, personenübergreifend zugänglich und damit nutzbar gemacht werden. Außerdem wollte der Einkauf durch Auftragsbündelung die Kosten senken. Diese Möglichkeit bestand zuvor nicht, da Ähnlichkeiten zwischen den Teilen nicht zu erkennen waren. Über die Klassifikation und die geringere Teileanzahl sollte auch der Reparaturservice entlastet werden, der einen Großteil des Umsatzes von Weiss ausmacht.

»Konstruktionswissen muss prozessübergreifend und unternehmensweit zugänglich sein«, fasst Weiss-IT-Manager Andreas Müller die Forderungen zusammen. »Geolus Search und AClass bilden hierfür den Schlüssel.« Beide Tools etablierten bei Weiss einen neuen Prozess, der für interne Standards sorgt. Bei einer neuen Kundenanfrage – die sich trotz aller Individualität in gewissen Parametern bewegt –, überprüfen die Konstrukteure zuerst, ob bereits ähnliche Teile vorhanden sind und diese durch leichte Modifikation wiederverwendet werden können. Mit den neu etablierten Softwarelösungen erfolgt diese Recherche in Sekundenschnelle. Die intuitiv zu bedienende Suchmaschine Geolus überprüft die 3D-CAD-Modelle innerhalb der Datenbank anhand von 26 geometrischen Merkmalen wie Masse, Volumen oder Oberfläche. Dazu greift die Software auf die XML-Dateien der Modelle zu, die von der Teamcenter-Datenbank bereitgestellt werden. Die Eingabe der Geometriedaten oder auch Sachnummern erfolgt über einen gängigen Webbrowser, und dem Anwender stehen mehrere Filteroptionen zum Eingrenzen des Suchergebnisses zur Verfügung. Aus einer Datensatzliste, jeweils mit 3D-Vorschaubild, Identifikationsinformationen und prozentualem Ähnlichkeitsgrad, kann der Konstrukteur dann den entsprechenden Artikel bequem auswählen.

Für komplexeres Suchen, beispielsweise nach funktionsbedingten Klassen, nach nicht-geometrischen Informationen oder nach 2D-Zeichnungen, die bei Weiss für die Angebotserstellung eine wichtige Rolle spielen, kommt AClass ins Spiel. Die Software dient als Klassifizierungssystem für die PDM-Lösung Teamcenter, mit dem sich Konstruktionsdaten anhand charakteristischer Sachmerkmale recherchieren und auswählen lassen. Zusätzlich berücksichtigt das Programm mit prozessgestützten Zugriffsmöglichkeiten den Produktlebenszyklus eines Bauteils. Hilfreich: Durch die direkte Integration in die CAD-Software NX können die Konstrukteure bei Weiss neu konstruierte Artikel per Knopfdruck klassifizieren, ohne ihre gewohnte Arbeitsumgebung zu verlassen.

Klassifikation reduziert Kosten spürbar

Dieser minimale Verwaltungsaufwand trug zu einer hohen Akzeptanz bei und ließ die Implementierung der neuen Prozesse reibungslos verlaufen. »Die Tage, an denen unsere Mitarbeiter verschiedene Lösungen für die gleiche Aufgabenstellung liefern, sind endgültig vorbei«, unterstreicht Konstrukteur Michael Schneider.

Beim Aufbau der Klassenstruktur beschleunigte Geolus die Entscheidungen. Durch einen ersten geometrischen Scan des 3D-Artikelbestands erhielten die Verantwortlichen bei Weiss einen Überblick über das Teilespektrum und nützliche Hinweise, welche Klassen in der zukünftigen Ordnung benötigt werden. Auf dieser Grundlage diskutierten die einzelnen Abteilungen, anhand welcher Merkmale die Bauteile zukünftig identifiziert werden sollen. In AClass steht nun eine übersichtliche Struktur bereit, in welcher sich in wenigen Schritten das Gewünschte finden lässt.

Die Weiss-Konstrukteure erhalten heute softwaregestützt Hilfestellung und Orientierung, um ohne großen Zeitverlust Konstruktionen wiederverwenden zu können. »Mit den beiden Tools haben wir den ersten Schritt zu internen Standards getan«, bestätigt Matthias Pfrang. Das Teilespektrum konnte von Doppeleinträgen befreit werden, und unternehmensweit operiert der einzelne Anwender auf der gleichen Wissensbasis. Die schlanke Web-Schnittstelle von Geolus bietet gute Prozessdurchgängigkeit und erlaubt einen kostengünstigen Zugriff. Insgesamt erzielt Weiss mit Hilfe der Klassifizierung, der konsolidierten Datenbank sowie der erleichterten Wiederverwendung spürbare Kostenreduzierungen. »Es ist ganz einfach«, fasst dies Andreas Müller zusammen. »Weniger Teile bedeuten weniger Beschaffungskosten und weniger Materialstämme resultieren in weniger Lagerkosten.« Auch der Einkauf erzielte bereits erste Preisvorteile und Rabatte, da identische Teile für verschiedene Aufträge nun zusammengefasst und gebündelt bestellt werden können. Und der Reparaturservice profitiert von der schlankeren Datenbank sowie verbesserten Recherchemöglichkeiten, da sich Ersatzteile nun schneller eindeutig identifizieren lassen. -co-

BCT Technology AG, Willstätt, Tel. 07852/996-0, www.bct-technology.com

Siemens Industry Software GmbH & Co. KG, Köln, Tel. 0221/20802-0, www.siemens.com/plm

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