Produktionssysteme

Kostentransparenz bei hoher Variantenvielfalt

Innovation hat Tradition bei der BASF Polyurethanes GmbH. Vor 50 Jahren wurde in Lemförde – damals noch unter dem Namen Elastogran – der Werkstoff Cellasto kreiert. Und als die BASF-Tochter 1994 die Software CIM Database einführte, war der Begriff Product Lifecycle Management noch nicht erfunden. Heute ist die Lösung die PLM-Plattform für das weltweite Daten-, Prozess- und Projektmanagement. Keine einfache Aufgabe, denn kundenspezifisch werden zahlreiche Varianten entwickelt. Michael Wendenburg, Fachjournalist, Sevilla

Müssen Schwingungen und Vibrationen absorbiert werden, schätzen Ingenieure die Vorzüge von Cellasto. Das elastische Material der BASF Polyurethanes GmbH, ein mikrozelliges Elastomer, ist leicht, langlebig und volumenkompressibel. Das heißt, es lässt sich – anders als Gummi – ohne nennenswerte Querdehnung zusammenstauchen. Während der Hersteller für andere PU-Werkstoffe Rezepturen und Zutaten liefert, entwickelt und fertigt er aus Cellasto Halbzeuge und einbaufertige Komponenten, die auf die Anforderungen der Kunden abgestimmt sind. Mit 1.276 Beschäftigten ist der Standort Lemförde das globale Technologiezentrum für Cellasto und zugleich das globale Forschungszentrum und das europäische Entwicklungszentrum für Polyurethan-Spezialitäten.

Obwohl Produkte aus Cellasto auch in anderen Branchen eingesetzt werden, ist die Automobilindustrie nach wie vor Hauptabnehmer. Um den Anforderungen der unterschiedlichen Marken, Modelle und Märkte Rechnung zu tragen, arbeiten die BASF-Ingenieure bei der Auslegung von Zusatzfedern, Anschlagpuffern oder Dämpferlagern eng mit den Entwicklern der OEMs zusammen. Dazu modellieren sie ihre Bauteile mit dem 3D-CAD-System Pro/Engineer (jetzt Creo Parametric) von PTC, das auch in der Werkzeugentwicklung eingesetzt wird, um die Formen für das Aufschäumen des Spezialelastomers zu konstruieren. Gebaut werden die Werkzeuge extern, so dass BASF Polyurethanes sowohl mit den Auftraggebern, als auch mit den eigenen Lieferanten intensiv Produktdaten austauscht.

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Eine wesentliche Herausforderung für die Bauteil- und Werkzeugentwickler ist neben den immer kürzeren Entwicklungszyklen die wachsende Modellvielfalt bei den Automobilherstellern: „Für jede Fahrzeugplattform müssen wir je nach Auslegung des Fahrwerks und der Motorenpalette zahlreiche Varianten entwickeln“, erläutert Bernd Tinnemeyer, Ingenieur im Bereich Bauteilentwicklung und Schwingungstechnik. Und für eine Plattform kann es Bauteile geben, die in Stückzahlen von wenigen Zehntausend bis mehreren Hunderttausend produziert werden. Aufgrund der Vielzahl an (ähnlichen) Bauteilen spielt das Thema Wiederverwendung für das Unternehmen eine wichtige Rolle.

Sämtliche Bauteile und Werkzeuge werden zusammen mit Prüfberichten und anderen Projektunterlagen versionssicher in CIM Database verwaltet, der PDM/PLM-Lösung von Contact Software. Sie sind über Suchkriterien nach Sachmerkmalleiste sehr leicht auffindbar. Dadurch können die Entwickler bei neuen Projekten einfach auf vorhandene Informationen beziehungsweise Lösungen zugreifen und sie als Basis für neue Entwicklungen verwenden. Die Werkzeugkonstrukteure finden in der PLM-Datenbank die dazu gehörigen Werkzeuge und nutzen die vorhandenen Formen, um etwa erste Funktionsmuster abzuschäumen. Diese werden dann mechanisch bearbeitet, um sie in die gewünschte Form zu bringen, wie Hartmut Peuker, Leiter Formen- und Prototypenbau erläutert.

Projektkosten unter Kontrolle

BASF Polyurethanes entwickelt Feder- und Dämpfungselemente an fünf weltweit verteilten Standorten. Die Zunahme globaler Fahrzeugprogramme bei den OEMs hat zur Folge, dass auch die BASF-Ingenieure immer häufiger in global verteilen Projektteams zusammen arbeiten und an jedem Standort die aktuellen Entwicklungsstände benötigen. „Ohne die unternehmensweite PLM-Plattform CIM Database wären wir überhaupt nicht in der Lage, unsere globalen Projekte in der vorgegebenen Zeit abzuwickeln, geschweige denn die damit verbundenen Aufwände zu kalkulieren“, betont Thomas Burlage, Hauptabteilungsleiter EBU Bauteilentwicklung und Vertrieb im Cellasto-Bereich.

Mit CIM Database hat das Unternehmen ein umfassendes Projektmanagement aufgebaut, das auch die Zeit- und Kostenkontrolle beinhaltet. Beispielsweise hinterlegen die Projektbearbeiter in ihrem Projekt- und Aufgabenkontext ihre Aufwände einschließlich der Dienstleistungen, zu denen etwa auch der Prototypenbau gehört, so dass sie projektbezogen ausgewertet werden können. „Wir können mit CIM Database auf Knopfdruck berechnen und belegen, welche Kosten für die Entwicklung tatsächlich angefallen sind und sie dem Kunden in Rechnung stellen“, sagt Burlage. Das Gleiche gilt natürlich für die Umlage der Kosten auf die internen Kostenstellen.

Das Projektmanagement unterstützt bei BASF Polyurethanes nicht nur die Abwicklung von Entwicklungsprojekten. Auch die Ingenieure im Engineering, die für die Projektierung neuer Produktionsanlagen in aller Welt zuständig sind, nutzen das System. Mitarbeiter der technischen IT verwalten damit ihre Projektunterlagen, organisieren die Terminplanung und erfassen die Aufwände, die auf die verschiedenen Standorte umgelegt werden. „Die Projektverwaltung haben wir speziell auf unsere Belange erweitert“, sagt Peter M. Sorgatz, Leiter der technischen IT. „Nach dem letzten Release-Wechsel haben wir die eigenen Entwicklungen mit dem neuen Standard zusammengeführt, um dessen zahlreiche neue Funktionen nutzen zu können und den Aufwand für die Software-Pflege zu reduzieren.“

Die neue Projektmanagement-Plattform, die Contact Software unter dem Namen ‚Project Office‘ anbietet, umfasst zum Beispiel eine deutlich leistungsfähigere Aufgabensteuerung. Damit lassen sich die im Rahmen eines Projektes anfallenden Aufgaben einfach in Arbeitspakete untergliedern und mit bestimmten Milestones versehen, um die Arbeitsfortschritte nachvollziehbar zu machen. „Bei der Projektumsetzung vereinfacht insbesondere das Klassenkonzept der neuen Software den Customizing-Aufwand durch die Möglichkeit, vorhandene Klassen zu spezialisieren“, erläutert Norbert Lohmeier, der als Projektingenieur der Technischen IT auch für die Auslandskoordination zuständig ist.

Entscheidung mit Weitblick

BASF Polyurethanes gehörte immer schon zu den Vorreitern beim Einsatz von CIM Database. Als die Software 1994 im Bereich Cellasto eingeführt wurde, war der Begriff Product Lifecycle Management (PLM) noch nicht erfunden worden. Das Unternehmen konnte deswegen die Weiterentwicklung der PLM-Lösung in den letzten Jahren mit beeinflussen. Das gilt sowohl für die Gestaltung des Webclients, der eine flexible Einbindung von neuen Mitarbeitern oder Standorten in die PLM-Umgebung erlaubt, als auch und vor allem für den Leistungsumfang des Datenaustausch-Moduls PDX. Es steuert den automatisierten Versand von CAD-Daten an Auftraggeber oder Werkzeuglieferanten direkt aus CIM Database: Die Entwickler brauchen nur noch den Empfänger auszuwählen und zu definieren, in welchem Format die Daten bereitgestellt werden sollen – alle anderen Prozesse wie das Konvertieren, Zusammenpacken und Versenden der Daten laufen dann im Hintergrund unter der Kontrolle des PLM-Systems ab. „Das mussten wir früher alles von Hand machen, was aufgrund der vielen Austauschvorgänge und individuell zu beachtenden Detailanforderungen sehr viel Zeit in Anspruch nahm“, sagt Stephan Hoppe, der als für CIM Database verantwortlicher PLM-Systemkoordinator die Erfolgsgeschichte fast von Anfang an maßgeblich mitgestaltet hat.

CIM Database wurde in Lemförde noch im 2D-CAD-Zeitalter eingeführt, um den wachsenden Zeichnungsbestand für eine zunehmende Anzahl von Mitarbeitern transparenter verfügbar zu machen. Kurioserweise gegen die Empfehlung des Beratungshauses, das im Hause eine aufwendige EDM-Machbarkeitsstudie durchgeführt hatte. Ironie der PLM-Geschichte: Sowohl das Beratungshaus als auch einige der von ihm bevorzugten Software-Lösungen sind inzwischen vom Markt verschwunden. „Wir haben die Entscheidung für CIM Database nie bereut“, sagt Sorgatz. „Contact hat die Software seit 1994 massiv weiterentwickelt, wobei Datenkonsistenz und Funktionssicherheit stets im Vordergrund standen. Wir hatten bislang keinen nennenswerten Ausfall. Die Bereitschaft der Firma, auf individuelle Kundenbelange einzugehen und sie teils in den Systemstandard einfließen zu lassen, hat unsere Zusammenarbeit in den 17 Betriebsjahren sehr positiv beeinflusst.“

Akzeptanz in allen Abteilungen

Implementiert ist die PLM-Lösung bei BASF Polyurethanes als unternehmensweite Client-Server-Anwendung mit einem zentralen Server für die Metadatenhaltung und dezentralen CIM-Database-Edge- & -Replication-Servern an den einzelnen Entwicklungsstandorten, um den Zugriff auf die Anwendungsdaten zu beschleunigen und Prozesse wie die Replikation und Konvertierung zu automatisieren.

Derzeit nutzen Anwender aus verschiedenen Abteilungen – Entwicklung, Vertrieb, Marketing, Kalkulation, Koordination, Einkauf, Werkzeugkonstruktion, Qualitätssicherung, Produktionsvorbereitung und Produktion – an Standorten in Brasilien, China, Deutschland, Japan und den USA die intern als BASF PU-PLM bezeichnete PLM-Plattform zur Unterstützung ihrer täglichen Arbeit. Die Akzeptanz ist sehr gut, da die Anwender dank der klaren Projektstrukturen wissen, wo sie ihre Prüfberichte, Kostenanfragen, Kalkulationen und anderen Unterlagen ablegen und finden können. Mittlerweile verwaltet CIM Database zirka 470.000 Dateien, so Hoppe. Nach jahrelangem Eigenbetrieb der PLM-Serverplattform setzt das drei Mitarbeiter starke PLM-Team in der Technischen Informatik (TI) seit 2010 auf die Unterstützung durch den lokalen Partner BASF IT Services.

Aus dem anfänglichen CAD-Datenmanagement haben die Fachabteilungen unter Koordination der TI und in enger Kooperation mit Contact im Laufe der Jahre eine umfassende PLM-Plattform entwickelt, die nicht nur als zentraler Datenpool und Know-how-Datenbank dient, sondern wichtige Teilprozesse der gesamten Prozesskette (Dokumentenverteilung, Datenaustausch, Freigabe- und Änderungswesen oder Auftragsabwicklung im Prototypen- und Werkzeugbau) effektiv und effizient unterstützt.

Zu den Besonderheiten der Anwendung bei BASF Polyurethanes gehört auch die Aufbereitung und Bereitstellung verschiedener (KPI-)Reports inklusive Benachrichtigung, die im Hintergrund ausgeführt wird. So bekommt beispielsweise der Leiter des Werksschutzes jeden Montagmorgen eine Übersicht mit den Lkw-Ein- und Ausfahrten der vergangenen Woche als Link auf ein CIM-Database-Dokument per E-Mail zugestellt. Die Statistik zeigt die Hauptverkehrszeiten und kann beispielsweise zur Steuerung des Personalbedarfes bei Werksschutz und Logistikbüro herangezogen werden. Diesem Report ist auch die Verkehrsdichte der Ladestellen auf dem Standort zu entnehmen: ein weiterer Ansatzpunkt zur Optimierung der Werkslogistik. Die Informationen in diesen Reports stammen dabei nicht notwendigerweise direkt aus CIM Database – das System ist in der Lage, Inhalte von Fremddatenbanken mit eigenen Daten zusammenzuführen und daraus automatisiert zu vorgegebenen Zeiten Dokumente zu erzeugen.

Unterstützung der Auftragsabwicklung

Der PLM-Einsatz trägt maßgeblich zu einer Beschleunigung der abteilungsübergreifenden Geschäftsprozesse bei. Das gilt insbesondere für die Prototypen- und Werkzeugaufträge, die im Unternehmen verschiedene Stationen durchlaufen müssen, bevor der Einkauf die eigentliche Bestellung auslöst. Früher wurden zwischen den Abteilungen dicke Papiermappen hin- und hergeschickt, die sequenziell bearbeitet wurden, und man wusste nie so genau, wo und in welchem Status sich der Vorgang gerade befindet. „Heute sehen wir auf einen Blick, wer den Vorgang gerade bearbeitet, und können bei zeitkritischen Projekten sofort nachhaken“, unterstreicht Dr. Michael Strauß, Hauptabteilungsleiter EDU Produktentwicklung im Cellasto-Bereich.

CIM Database sorgt nicht nur für mehr Transparenz bei der Abwicklung der Vielzahl an gleichzeitig laufenden Aufträgen, sondern spart auch Zeit dadurch, dass die Abteilungen bestimmte Aufgaben parallel erledigen können. Das wurde früher zum Teil auch schon gemacht, aber dafür musste jemand den Prototypenauftrag mit der Schreibmaschine noch mal abtippen, um mehrseitige Durchschläge in unterschiedlichen Farben zu erzeugen, wie Peuker erzählt. „Um die Aufträge nach Terminen sortieren und priorisieren zu können, wurden sie zusätzlich in Excel-Listen erfasst. All das ist heute in CIM Database dokumentiert und für alle Prozessbeteiligten jederzeit einsehbar. Dadurch hat sich der Aufwand für die Auftragsabwicklung enorm reduziert.“

Die Arbeitsabläufe sind in den 17 Jahren seit der Einführung von CIM Database aufgrund von Auftragsdurchsatz, Dokumentenvielfalt und Qualitätsanforderungen komplexer geworden. Sorgatz: „Um im Tagesgeschäft agil reagieren zu können, ist eine permanente Transparenz von Projekt-, Termin-, Dokumenten- und Kostensituationen erforderlich. Diese Transparenz haben wir mit BASF PU-PLM geschaffen.“

Contact Software GmbH, Bremen Tel. 0421/20153-0, http://www.contact.de

BASF Polyurethanes GmbH, Lemförde Tel. 05443/12-0, http://www.pu.basf.de

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