Produktionssysteme

Schlüssige Lösung fürs Multi-CAD-Datenmanagement

Automobilzulieferer sind Diener vieler Herren, die oft mit unterschiedlichen CAD-Systemen arbeiten. Um ihre Produktdaten verwalten und bereitstellen zu können, benötigen sie Multi-CAD-fähige PDM-Lösungen, die auch den Datenaustausch unterstützen. Die Firmengruppe Witte Automotive setzt dafür an verschiedenen Standorten das PDM-System CIM Database von Contact Software ein. Dabei lässt sich der Datenversand durch das Modul für den Produktdatenaustausch automatisieren, was den Aufwand und damit die Durchlaufzeit je Auftrag senkt – bei gleichzeitig höherer Prozesssicherheit.

Der technische Fortschritt spielt uns manchen Streich. Neulich wollte ich aus alter Gewohnheit durch den Griff an die Autotür meines Mietwagens prüfen, ob sie auch wirklich geschlossen war. Genau dadurch ging sie wieder auf, weil der elektronische Schlüssel in meiner Jackentasche sie bei Berührung automatisch entriegelte. Passive Entry/Passive Go nennt sich die Komfort-Funktion, die vor allem mit Einkaufstaschen beladene Hausfrauen und -männer zu schätzen wissen. Einer der führenden Hersteller intelligenter Lösungen für die Schließ- und Verriegelungstechnik ist der deutsche Zulieferer Witte Automotive mit Sitz im nordrhein-westfälischen Velbert. Das Unternehmen entwickelt und fertigt für VW, Audi, BMW und andere namhafte Automobilhersteller moderne Türschließsysteme, Befestigungsmodule für Front- und Heckklappen sowie Verriegelungen für Autositze und Rücklehnen.

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Das erste Auto, das mit einem Türgriff von Witte um die Welt fuhr, war der Vorläufer des VW-Käfer. Seitdem hat sich in der Schließ- und Verriegelungstechnik fürs Automobil einiges getan, auch wenn man es nicht immer auf den ersten Blick sieht.

Heterogene CAD-Welt erfordert leistungsfähiges Datenmanagement

Die Elektronik wird zum Teil in gebogener Form in die Türgriffe eingelegt, was spezielle Anwendungen für die Umsetzung des 2D-Layouts in eine 3D-Leiterplatte erfordert. „Unsere Produkte werden zunehmend komplexer, was sich daran ablesen lässt, dass die Lastenhefte immer dicker werden“, beschreibt Ina von zur Gathen aus der Unternehmenskommunikation die Herausforderungen in der Produktentwicklung.

Die Qualitätsanforderungen sind sehr hoch, insbesondere wenn es sich wie bei den Sitzverriegelungen um sicherheitsrelevante Produkte handelt. Und das alles muss unter einem hohen Zeitdruck entwickelt werden, denn die Zyklen haben sich in den letzten Jahren bestimmt noch einmal um 30 Prozent verkürzt.

Zum Glück bräuchten sich die Entwickler bei Witte keine Gedanken darüber zu machen, mit welchem CAD-System sie ihre schlüssigen Ideen in Produktmodelle umsetzen, merkt Markus Schaffrick an, Gruppenleiter in der IT-Abteilung, „das bestimmen unsere Auftraggeber“. Und da die OEMs nicht alle die gleichen Systeme einsetzen, darf die IT-Mannschaft einen netten CAD-System-Zoo pflegen. Neben Catia V4 setzt Witte hauptsächlich die 3D-CAD-Systeme Catia V5 und NX ein, aber es gibt auch noch einen älteren I-Deas-Arbeitsplatz, der ebenfalls an das PDM-System angebunden ist. Insgesamt sind in Velbert rund 90 Mechanik-CAD-Arbeitsplätze und noch einmal 40 im tschechischen Nejdek installiert. Denn Witte Automotive ist der gemeinsame Markenname der Standorte Velbert, Nejdek, Ruse (Bulgarien) und des Vertriebs- und Entwicklungsbüros in Paris (Frankreich) und steht zugleich für die gesamte Firmengruppe. Dazu gehören auch Fingscheidt Automotive, RIKU Kunststoff und Prinz Witte. Die Leiterplatten werden übrigens mit der Software Orcad entwickelt und layoutet.

Die Multi-CAD-Fähigkeit und die leistungsfähigen CAD-Integrationen zu den eingesetzten Systemen waren deshalb für Witte Automotive ein ganz wesentliches Kriterium bei der Entscheidung für ein PDM-System – die zugunsten von CIM Database von Contact Software ausfiel, wie Schaffrick erläutert. Eine weitere wichtige Anforderung war die Unterstützung des Concurrent Engineering: Witte wollte die CAD-Daten bei verteilten Entwicklungsprojekten an mehreren Standorten nutzen können und zugleich Routinetätigkeiten wie die Datenkonvertierung in Neutralformate mit Hilfe des PDM-Systems automatisieren.

Die Einführung von Catia V6 ist bei Witte übrigens noch kein Thema, wenngleich man die Marktentwicklung aufmerksam beobachtet. Aufgrund der guten Unterstützung, die CIM Database beim Parallelbetrieb von Catia V4 und V5 bietet, bereitet ein weiterer Systemwechsel Schaffrick aber keine schlaflosen Nächte. Die Anwender sowohl in Velbert als auch Nejdek sind dank der guten Integrationen in der Lage, Catia V4-Modelle und -Sessions referenziert in V5 zu verbauen, was einen hohen Schutz der Investitionen und des in den CAD-Daten steckenden Know-hows sicherstellt.

„Unsere Konstrukteure legten ihre CAD-Daten früher in normalen Projektordnern ab, meist in verschiedenen Versionen – so dass man nie genau wusste, welches der aktuelle Stand war“, fährt Markus Schaffrick fort. „Bei der wachsenden Flut an 3D-Daten wurde es deshalb immer schwieriger, die Geltungssicherheit der Daten zu gewährleisten.“ Ein geltungssicheres, strukturiertes Datenmanagement mit Freigabe- und Versionsverwaltung und einer Rechteverwaltung, die den unternehmensweiten Zugang regelt, war deshalb das oberste Ziel des PDM-Einsatzes. Sonst hätte man auf Dauer die Anforderungen der OEMs in punkto Datenqualität nicht erfüllen können.

Datenaustausch so effizient wie möglich

Witte arbeitet bei der Entwicklung seiner Schließsysteme eng mit den OEMs und ihren Systemlieferanten zusammen, was unter anderem zur Folge hat, dass praktisch jeden Tag CAD-Daten ausgetauscht werden müssen. Die manuelle Bereitstellung, Konvertierung und der Versand der Daten würden viel Zeit kosten, wenn es CIM Database nicht gäbe. Als eines von wenigen PDM-Systemen verfügt die Software nämlich über ein integriertes Modul für den CAD-Datenaustausch, mit dem sich der Datenversand automatisieren lässt. Der Konstrukteur wählt in seiner gewohnten PDM-Umgebung den Kunden oder Lieferanten aus, der die betreffende Datei erhalten soll – alles Weitere übernimmt das PDX-Modul. Es sorgt dafür, dass die Daten unter Verwendung der hinterlegten Austausch-Protokolle (etwa Odette) verschickt werden, informiert den Empfänger über den Datenversand und protokolliert den Austauschvorgang; das heißt wer wann welche Daten verschickt hat.

Die Einführung des PDX-Moduls habe sich für Witte in weniger als zwei Jahren bezahlt gemacht, versichert Schaffrick. „Wir sparen durch die Reduzierung der manuellen Eingriffe nicht nur Hunderte von Mannstunden pro Jahr, sondern sind auch wesentlich flexibler geworden, weil die Konstrukteure jederzeit einen Austauschvorgang veranlassen können. Dank der Automatisierung hat sich die Durchlaufzeit je Auftrag verkürzt. Gleichzeitig ist die Prozesssicherheit besser geworden, weil wir den Status der Aufträge jederzeit abrufen können.“

CIM Database hat aber nicht nur den Datenaustausch mit externen Partnern verbessert, sondern auch die interne Kommunikation. Die Konstrukteure in Velbert und Nejdek arbeiten bei vielen Entwicklungsprojekten Hand in Hand und müssen deshalb in der Lage sein, auf die CAD-Daten der Kollegen am jeweils anderen Standort zuzugreifen. Das flexible Rechte-Management in CIM Database sorgt dafür, dass die Anwender ihre Modelle unabhängig vom Standort, an dem sie sich gerade aufhalten, laden und bearbeiten können. Die anderen Teammitglieder sehen sofort, welche Daten zur Bearbeitung ausgecheckt und gegen Änderungen gesperrt sind, können diese Sperrung allerdings bei Bedarf aufheben, um zum Beispiel bei Erkrankung eines Kollegen an seiner Konstruktion weiter zu arbeiten.

Konsistente Stammdaten für Entwicklung und Logistik

CIM Database ist bei Witte schon seit Ende 2001 im Einsatz, was aber nicht heißt, dass mit der Produktivschaltung alle Hausaufgaben erledigt waren. Die Anbindung der verschiedenen CAD-Systeme und die Migration der Bestandsdaten in die neue Umgebung nahm mehrere Jahre in Anspruch. Das Projektteam verzichtete bewusst auf einen automatischen Import, der nur dazu geführt hätte, das bestehende Wirrwarr in der neuen Umgebung zu reproduzieren. Stattdessen pflegten die Anwender die Inhalte der CAD-Datentöpfe manuell und unter Nutzung einer Klassifizierung mit 150 Sachgruppen sukzessive in das PDM-System ein. Mittlerweile sind in der SQL-Datenbank 350.000 Datensätze aus Velbert und weitere 40.000 bis 50.000 aus Nejdek abgelegt. CIM Database ist als zentrale Client-Server-Anwendung mit lokalen Vaults für die CAD-Daten implementiert, die on demand repliziert und dann in regelmäßigen Zeitabständen synchronisiert werden.

Neue Artikel legen die Konstrukteure grundsätzlich im PDM-System an, das sie bei der Freigabe zusammen mit der Konstruktionsstückliste automatisch an das ERP-System überträgt, wo sie dann um die kaufmännischen Daten ergänzt werden. Aus der Konstruktionsstückliste leiten die Mitarbeiter in der Arbeitsvorbereitung beziehungsweise der Methodenplanung dann eine Fertigungsstückliste ab, die bei stücklistenrelevanten Konstruktionsänderungen manuell aktualisiert wird. Ursprünglich als unidirektionale Integration ausgelegt, hat man die Schnittstelle nach dem Umstieg auf SAP dahingehend erweitert, dass projektspezifische Daten wie die Projektnummern oder auch die Kataloge für einige Produktgruppen bidirektional abgeglichen werden.
In CIM Database ist ein Katalog mit den zulässigen Werkstoffen hinterlegt, der nicht nur die Einhaltung der entsprechenden Vorgaben und Richtlinien (Stichwort Compliance), sondern auch ihren Nachweis erleichtert. Über entsprechende Report-Funktionen des Systems kann man sich jeder Zeit eine Liste der verwendeten Materialien ausgeben lassen. Contact Software hat für Witte außerdem ein kleines Zusatzprogramm geschrieben, das die Anwender bei der Berechnung der IMDS-Angaben (International Material Data System) unterstützt. IMDS ist ein zentrales, webbasiertes System der Automobilhersteller, in das alle Zulieferer ihre Materialdaten einpflegen müssen.

Zeichnungen und 3D-Modelle werden bei der Freigabe automatisch in TIFF- beziehungsweise JT-Dateien konvertiert, die dann sowohl im PDM- als auch im ERP-System gespeichert werden, um den Anwendern beider Systemwelten einen komfortablen Zugriff zu gewähren. Darüber hinaus haben diese die Möglichkeit, über ein Webportal nach Zeichnungen in CIM Database zu suchen und sie in den Neutralformaten zu visualisieren und zu plotten. Über einen entsprechenden Workflow ist sichergestellt, dass die Dokumente bei nachträglichen Änderungen aktualisiert und versioniert werden. Witte hat in CIM Database unterschiedlich komplexe Workflows abgebildet, je nachdem, ob es sich um eine Zeichnungsfreigabe im Entwicklungsprozess oder eine erneute Freigabe nach einer Änderung an einem Teil handelt, das bereits in die Serie gegangen ist.

Strukturierte Qualitätssicherung durch unternehmensweite Versuchsdatenbank

Bevor ein Witte-Produkt in Serie geht, sind zum Teil aufwändige Versuche erforderlich, beispielsweise in der Klimakammer. Es muss ja sichergestellt sein, dass ein elektronisches Türschließsystem auch bei arktischen Temperaturen seinen Dienst zuverlässig versieht. Bei der Vielzahl an gleichzeitig stattfindenden Versuchen ist es nicht immer einfach, den Überblick zu behalten, weshalb die Firma auf Basis des CIM-Database-Projektmanagement-Moduls eine umfassende Versuchsdatenbank aufgebaut hat. Die zentrale Komponente bei allen Tests ist ein Versuchsprüfplan, dem die Prüfaufgaben und -merkmale, die Begleitdokumente und die erfassten Ist-Werte eines Versuches zugeordnet werden. Die Versuchsabläufe zu den verschiedenen Projekten werden mit den Projektmanagement-Funktionen nach einer strukturierten Vorgehensweise geplant und terminiert, die Projektfortschritte überwacht und die Ergebnisse dokumentiert, wie Schaffrick erläutert. „Ein Multi-PDF-Tool erlaubt es uns, alle versuchsrelevanten Dokumente auf Knopfdruck in einer elektronischen Arbeitsmappe zusammenzutragen, die man zum Kunden mitnehmen kann. Früher haben wir das manuell machen müssen, was stundenlang dauern konnte.“

Der große Funktionsumfang der Contact-Lösung ist bei Witte noch längst nicht ausgeschöpft, so Markus Schaffrick abschließend. Im Laufe dieses Jahres soll das Reporting mit Hilfe der CIM Database PowerReports optimiert werden, um Versuchsberichte, Projektübersichten und andere Unterlagen für Auswertungen direkt aus dem PDM-System publizieren zu können. Angedacht ist auch der Einsatz von Contact Workspaces, um bestimmte Daten flexibler verwalten zu können. Das gilt zum Beispiel für die Bauraummodelle der Auftraggeber, die man nicht immer mit allen Einzelteilen ins PDM-System einpflegen möchte. „CIM Database sorgt dafür, dass wir unsere Daten im Griff haben – jetzt konzentrieren wir uns darauf, die Datenverwaltung weiter zu optimieren, um die Entwicklung noch schlagkräftiger zu machen.“


Michael Wendenburg, Fachjournalist, Sevilla

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

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