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3D-konstruiert passt alles kollisionsfrei zusammen

Weil durch den Umstieg auf die 3D-Konstruktion alle Komponenten einer Kompressoren-Anlage nun direkt zueinander passen, kann die Leobersdorfer Maschinenfabrik ihren Wettbewerbsvorsprung einfacher halten. Zum Einsatz kommt Autodesk Inventor, dessen Weiterentwicklung der Maschinenbauer gerne zum Anlass nimmt, Prozesse zu überdenken. Durch die Integration von FE-Simulation und Dokumentation will man beispielsweise das Digital- Prototyping-Konzept weiter umsetzen und nutzen.
LMF ist Hersteller von Hochdruck-Kolbenkompressor-Systemen für Luft, Erdgas sowie technische und industrielle Prozessgase. Fast immer handelt es sich dabei um Unikate. Im Geschäftjahr 2009 erwirtschafteten die 430 Mitarbeiter einen Umsatz von 120 Millionen Euro.

Fast immer handelt es sich bei den Hochdruck-Kolbenkompressor-Systemen der Leobersdorfer Maschinenfabrik (LMF) um Unikate: Kostspielige Prototypen können also nicht gebaut werden. Das Unternehmen bietet zudem alle relevanten Dienstleistungen aus einer Hand an, von der Konstruktion über Fertigung und Anlagentests unter Volllast bis hin zur Inbetriebnahme und Wartung. Da die Systeme für Luft, Erdgas sowie technische und industrielle Prozessgase weltweit zum Einsatz kommen – vor allem in den Bereichen der Öl- und Gas-erzeugenden Industrie – müssen alle Komponenten der Anlagen auf Anhieb zueinander passen und funktionieren.
LMF ist vor allem deshalb erfolgreich, weil bestehende Prozesse kontinuierlich überdacht werden und moderne Konstruktionslösungen zum Einsatz kommen. Wettbewerbsfähig bleibt man unter anderem durch das Zusammenspiel von älteren und jüngeren Konstrukteuren. Erstere verfügen über viel praktische Erfahrung und Fachwissen, die Stärke der jüngeren Generation ist die Anwendung neuester CAD-Technologien. Rund um die Konstruktion der Kompressorsysteme setzt LMF auf die Digital-Prototyping-Lösungen von Autodesk. „Mit jedem Release werden neue Funktionen und Impulse geboten, die wir gerne aufgreifen und für uns nutzbar machen“, sagt Friedrich Grossmann, Head of Information Technology bei LMF. „Zudem ist Autodesk Inventor meiner Meinung nach auf einem guten Weg, für die Konstruktion in 3D einen ähnlichen Status zu erreichen, wie ihn Autocad im Bereich 2D besitzt.“

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2D und 3D im Zusammenspiel

Bei LMF arbeiten zwei Teams an der Konstruktion der Kompressoren. Ein Team erstellt den eigentlichen Verdichter, das andere die Anlage, die für die Montage des Kompressors benötigt wird und den Rahmen bildet. Am Schluss müssen beide Konstruktionen zueinander passen – Spielraum für Fehler gibt es nicht. 2005 entschloss sich LMF 2005 deshalb für die Einführung eines 3D-Systems, um den Anschluss an moderne CAD-Technologie zu halten und um weiter produktiv wirtschaften zu können. Da man zuvor in der Konstruktionsabteilung mit der Branchenlösung Autocad Mechanical gute Erfahrungen gemacht hatte, war die Entscheidung für Autodesk Inventor einfach. „Für den Inventor sprachen viele Gründe“, fährt Grossmann fort. „Zum einen war es bereits damals eine gute Lösung, die wichtige Funktionen für unsere Arbeit beinhaltete, zum anderen war auch die Lizenzthematik und die damit verbundenen Kosten ausschlaggebend.“

LMF setzt heute insgesamt 50 Lizenzen der Autocad-Inventor-Routed-Systems-Suite ein, die sowohl Autodesk Inventor als auch Autocad Mechanical beinhaltet. Zudem bietet diese Suite zusätzliche Funktionen für das Erstellen von Rohrleitungs- sowie flexiblen Schlauchkonstruktionen, die für das Unternehmen von besonderer Bedeutung sind. Wichtig auch: Auf diese Weise kann LMF bestehende 2D-Konstruktionsdaten weiterhin nutzen.

Dennoch bietet die 3D-Arbeitsweise enorme Vorteile, vor allem im Bereich der Rohrleitungskonstruktion. „Die zunehmenden Anforderungen an die Verrohrungen waren in 2D immer schwieriger umzusetzen“, erläutert der IT-Chef. Dafür sei 3D prädestiniert. Die Konstrukteure erstellen ein exaktes Abbild der späteren Anlage und erkennen schnell, wenn es zu Problemen – etwa Kollisionen – bei Rohren oder Leitungen kommt. „Das hilft, die Qualität der Anlagen und Kompressoren zu verbessern und unsere Liefertermine einzuhalten.“ Dabei sieht Grossmann die Zeitersparnis weniger in der Konstruktion als vielmehr in der Montage. Denn durch die Konstruktion in 3D hat sich die Qualität stark verbessert. Zeit- sowie Kosten-aufwändige Nacharbeiten bei der Montage sind fast nicht mehr nötig. „Aus Konstruktion und Fertigung habe ich vor allem das Feedback bekommen, dass die Komponenten nun auf Anhieb zusammenpassen – das war früher ganz anders“, betont Grossmann.

LMF plant darüber hinaus auch die Simulation mit Finite-Element-Methoden mit Hilfe von Autodesk Inventor einzuführen. Statt wie bisher ein externes Berechnungsbüro einzusetzen, will man künftig die Analyse von den eigenen Konstrukteuren durchführen lassen. Auf diese Weise will man schneller Rückschlüsse ziehen können, ob sich eine Konstruktion realisieren lässt oder nicht.

Daten-Management ist logischer Schritt

Bei der Implementierung des 3D-CAD-Systems vertraute LMF auf seinen langjährigen Autodesk-Partner Artaker CAD Systems. Neben Schulungen vor Ort haben LMF und Artaker auch eine monatliche Produktivbegleitung eingeführt. „Das Know-how von Artaker und vor allem der persönliche Kontakt helfen uns enorm, unsere eigenen Fähigkeiten zu verbessern und spezifische Probleme schnell zu lösen“, erklärt Friedrich Grossmann. Auch als das Unternehmen 2009 die Daten-Management-Lösung Autodesk Productstream einführte, verließ sich LMF deswegen auf Artaker. Alle Daten wurden aufbereitet und in Productstream importiert. Das System – das heute Autodesk Vault Manufacturing heißt – verwaltet nun die Konstruktionsdaten des Unternehmens. Der Vorteil: Alle relevanten Abteilungen greifen auf identische Daten zu. Bestehende Entwürfe – und damit auch Konstruktions-Know-how – werden schnell wiedergefunden. „Momentan arbeiten wir an der Revisions-Verwaltung, die das Programm bietet“, so Grossmann weiter. „So können wir jeder Zeit und vor allem schnell sehen, welche Konstruktionsvarianten es gibt, wo das Projekt steht und wer wann welche Freigaben erteilt hat.“ Dadurch arbeite man produktiver und mache weniger Fehler.

Auch im Bereich Dokumentation kann LMF nun auf Autodesk-Lösungen zurückgreifen. Seit März 2010 bietet Autodesk die Lösung Inventor Publisher an. Dabei handelt es sich um einen weiteren Teilaspekt der Digital-Prototyping-Philosophie von Autodesk, mit der man alle Facetten der Produktdokumentation und -kommunikation abdecken will. Mit dem Publisher lassen sich neben 2D- auch 3D-Dokumentationen erstellen, die benutzerfreundlich sind und Anleitungen für die Montage, Reparaturen oder Wartungen visuell und leicht verständlich vermitteln. Durch spezielle Tools, die direkt mit den 3D-CAD-Daten verbunden sind, kann der Anwender automatisch Explosionszeichnungen, Bild-Sequenzen und Full-Motion-Animationen aus verschiedenen Ansichten erstellen. LMF ist gerade dabei, die Lösung zu testen, um die erforderlichen Dokumentationen der Systeme schnell und exakt zu erstellen. „Bisher nutzen wir dafür Autocad Mechanical“, sagt Grossmann. „Die Übertragung der Inventor-Daten in Autocad Mechanical läuft zwar problemlos – Ziel ist es aber, die Dokumentationserstellung parallel zur eigentlichen Produktentwicklung anzugehen.“ -co-

Autodesk GmbH, München Tel. 0180/5225959, http://www.autodesk.de

Artaker Büroautomation GmbH & Co. KG, A-Wien Tel. +43-1-5851155-0, http://www.artaker.com

Leobersdorfer Maschinenfabrik GmbH & Co. KG, A-Leobersdorf, Tel. +43-2256-9001, www.lmf.at

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