CAD.de News - Enge Verzahnung von Konstruktion und Digitaler Fabrikplanung: Noch Potenziale frei

Durch die enge Verzahnung von Konstruktion und Digitaler Fabrik können noch erhebliche Rationalisierungspotenziale gehoben werden. Das betrifft sowohl niedrigere Kosten, als auch höhere realisierbare Stückzahlen. Auf der Ebene der nötigen CA-Tools wird mittlerweile – zumindest bei den großen Anbietern – alles aus einer Hand angeboten, so dass die Integration kein „Hexenwerk“ mehr ist.

Über die Details zu diesem Thema sprach der CAD.de Newsletter mit Rainer Downar, UGS Vertriebsdirektor für Deutschland.

Rainer Downar,
Direktor Vertrieb bei UGS Deutschland.

CAD.de/NL: Herr Downar, die Digitale Fabrik, richtig angewendet, erlaubt es, in einem frühen Stadium Einfluss auf das Produkt zu nehmen. Wann im Konstruktionsprozess sollte das denn sein, gibt es Erfahrungswerte?
Rainer Downar: Nach unserer Erfahrung so früh wie möglich.
Wir haben ja in den Unternehmen einen ständigen Innovationsprozess. Dabei werden Produkte von Grund auf neu entwickelt, und dabei ist es eben nötig, so frühzeitig wie möglich Daten und 3D-Modelle an die Fabrikplanung weiterzureichen. Daneben gibt es aber auch – und das hauptsächlich – die Weiterentwicklung bestehender Produkte. Hierbei können die vorhandenen Standards, 3D-Modelle, Bibliotheken, Verfahrensvorschriften etc. weiterverwendet werden. Mit nur geringen Änderungen kann der Fertigungsplaner sehr schnell sagen, wie das weiterentwickelte Produkt fertigungstechnisch aussieht. Bleibt der Fertigungsaufwand gleich oder wird er höher usw.
Die möglichst frühe Parallelisierung von Konstruktion und Fabrikplanung lohnt sich auf jeden Fall und sie wird deshalb beispielsweise bei den großen Automobilherstellern schon gemacht.

CAD.de/NL: Wie sieht das auf der personellen Ebene aus?
Rainer Downar: Es werden interdisziplinäre Teams gebildet, die sich regelmäßig treffen, um genau diese Schnittstelle so effizient wie möglich zu gestalten.

Digital Manurfacturing, eingebunden in das gesamte PLM-Konzept von UGS.

CAD.de/NL: Kosten und Qualität, darum dreht sich vieles überall in der Industrie. Kann die Digitale Fabrik helfen, die schmalen Korridore einzuhalten?
Rainer Downar: Nach unserer Meinung durchaus. Ein Aspekt dabei ist die Wiederverwendung von Teilen und Anlagen. Da steckt noch eine Menge Effizienzsteigerung drin. Natürlich wollen wir innovative Produkte haben, aber wer sagt denn, dass darin nicht schon vorhandene und bewährte Teile verwendet werden dürfen? Und wer sagt denn, dass wir neue Konstruktionen nicht auf vorhandenen Anlagen fertigen dürfen?
Um hier das richtige Maß zu finden und schon früh zu klären, was geht und was nicht, dabei können unsere Tools sehr gut helfen. Innovation aber auch Qualität und Effizienz müssen richtig balanciert sein, in dieser Hinsicht können wir noch deutliche Schritte nach vorne gehen.

CAD.de/NL: Die Japaner sollen da ja schon weiter sein?
Rainer Downar: Auf jeden Fall. Der Anteil von Wiederholteilen ist höher, gerade bei japanischen Autos und dieses Feedback zwischen Konstruktion und Produktionsplanung wird schon intensiver genutzt als hierzulande.

CAD.de/NL: Wenn man das tut, was wir gerade besprochen haben, was kann man dann an Effekten erwarten? Wie hoch ist das RatioPotenzial zu bewerten?
Rainer Downar: Wenn wir die Verzahnung von Konstruktion und Fabrikplanung konsequent nutzen und zwar in Bezug auf die Herstellbarkeit der Teile, aber auch in Bezug auf die Teilewiederverwendung, dann sind Zeiteinsparungen bis zu 20% realisierbar. Das wurde uns auch von unseren Kunden wiederholt bestätigt.

CAD.de/NL: Wenn ich solche Effekte habe, hat das ja möglicherweise auch Auswirkungen auf den Produktionsstandort. Wenn hier durch intelligente Software und Methoden 20% Fertigungszeit eingespart werden können, brauche ich vielleicht nicht zu verlagern und behalte die anderen Vorteile des Produktionsstandortes Deutschland?
Rainer Downar: Das ist richtig. Wenn man mit Hilfe der geschilderten Möglichkeiten besser und schneller werden kann, ist das auch eine Chance für unseren Produktionsstandort. Das trifft besonders für komplexe Produkte zu: Sie können weiterhin sinnvoll in Deutschland produziert werden. Es gibt hier einen Trend, nicht nur in der Automobilindustrie selbst, sondern auch bei den Zulieferern findet ein Umdenken statt.

CAD.de/NL: In diesem Sinne müssten doch auch kleinere Unternehmen Interesse an der Digitalen Fabrik haben?
Rainer Downar: Wir stellen heute fest, dass es in allen Branchen aber auch in allen Unternehmensgrößen Interesse für dieses Thema gibt. Das Spektrum der Möglichkeiten reicht von einer einfachen Simulationslösung, die auf einem singulären Arbeitsplatz läuft und mit der man erst einmal Erfahrungen sammeln kann, bis hin zu komplexen Planungssystemen mit vollständiger Integration in PDM und ERP-Systeme. UGS bietet das alles aus einer Hand an und der Markt reagiert positiv darauf.
Es gibt in der Tat kleinere Zulieferer, Tier 2, Tier 3, die auf diesen Zug aufgesprungen sind. Sie planen ihre Produktion mittlerweile digital, haben eine größere Transparenz, auch zum Kunden hin, und können im Angebotsprozess andere, sprich wettbewerbsfähigere Preise abgeben, weil sie eben wissen, dass höhere Stückzahlen möglich sind, dass die Prozesse sicher funktionieren werden und einiges mehr.

Fabrikation, komplett in 3D geplant mit Factorycad von UGS.

Und später in der Fertigung können sie flexibler auf eventuelle Änderungswünsche der Kunden reagieren, etwa auf veränderte Stückzahlen, weil sie eben zunächst virtuell alle Möglichkeiten durchspielen und die besten Lösungen erarbeiten können.

CAD.de/NL: Sind die Ergebnisse der sehr frühen Simulation und Analyse auch später für die weitere Planung verwendbar?
Rainer Downar: Die Wiederverwendung der Arbeitsergebnisse ist ein ganz wichtiger Punkt. Was man sich einmal erarbeitet hat wird in Datenbanken des PDM-Systems festgehalten und kann so jederzeit wieder verwendet werden. Das erleichtert und beschleunigt die Arbeit in der Digitalen Fabrik. Durch die Konsistenz und Wiederverwendbarkeit der Daten wird eine Zeiteinsparung von 30 bis 40% geschafft.
Noch wichtiger ist aber die Wiederverwendung von realen Anlagen bzw. Anlagenteilen und damit eine deutliche Reduzierung der Investitionskosten. Heute Werden 20 bis 40 Prozent bestehender Anlagen wieder verwendet, wenn ein neues Projekt aufgelegt wird. Das spart natürlich sehr viel Geld. Und die Digitale Fabrik hilft hierbei. Wenn alle Anlagenteile sauber digital abgebildet sind, kann man recht schnell sehen, welche Anlagenteile für die neuen Erzeugnisse zu verwenden sind und an welcher Stelle sie eingesetzt werden können.
Ein anderes, wichtiges Thema ist es, zu prüfen und abzusichern, ob und wie mehrere Produkte auf einer Anlage gefahren werden können. Auch damit können schnell hohe Summen eingespart werden. Die Simulation gibt die Sicherheit, dass es auch wirklich geht. Wir haben heute Kunden, die bis zu sechs Modelle auf einer Anlage fahren! Das war früher undenkbar.

CAD.de/NL: Kommen wir zum Thema CA-Werkzeuge. Als UGS können Sie ja mittlerweile aus dem Vollen schöpfen...
Rainer Downar: Durch den Merger von UGS und Tecnomatix können wir heute in der Tat alles aus einer Hand anbieten, was Konstruktion, Fabrikplanung und NC-Programmierung brauchen, einschließlich eines PDM-Systems, welches im gesamten Prozess als Datenrückgrad gelten kann.

CAD.de/NL: Wie weit ist denn die Integration der ehemaligen Tecnomatix-Produkte in die UGS-Welt fortgeschritten?
Rainer Downar: Eine Integration auf Schnittstellenebene zwischen Unigraphics NX und Tecnomatix gab es ja früher schon. Bereits seit drei Jahren haben wir gemeinsame Projekte beim Kunden gemacht. Insofern kam das Zusammengehen beider Unternehmen nicht von ungefähr.
Schon heute gibt es z. B. eine integrierte Lösung bei Ford auf der Basis unseres PDM-Systems, Teamcenter, und Tecnomatix. Die Integration beider Seiten wird weiter zunehmen, wobei wiederum das PDM-System eine Hauptrolle spielt. Wir wollen eine durchgehende Datenverwaltung und eine volle Transparenz von der Konstruktion bis zur Shopfloor-Ebene.

CAD.de/NL: Umkehrfrage: Wird denn die Offenheit zu anderen Welten, insbesondere Catia, erhalten bleiben? Gerade in der Automobil- und Flugzeugindustrie Europas spielt ja Catia eine große Rolle.
Rainer Downar: Diese Offenheit wird bestehen bleiben. Wir haben ja gerade mit der Industrie den Standard JT definiert (siehe Kasten), der es erlaubt, in einer Multicad-Umgebung Daten auszutauschen. Also es geht um Interoperabilität in einer heterogenen Systemwelt und nicht darum, sich gegenseitig auszuschließen.

Ein Blick auf die Benutzeroberfläche des Process Designers von UGS.

CAD.de/NL: Ein anderes Integrationsthema, das wir nach wie vor haben, ist das von Mechanik und Elektrik/Elektronik. Was tut sich in dieser Hinsicht bei UGS?
Rainer Downar: Wir haben einen neuen Bereich gegründet, der nennt sich Mechatronics und adressiert genau dieses Thema. Es gibt auch bereits erste Anwendungen, die produktiv laufen.
Zurzeit arbeiten wir an einer kompletten, integrierten Standardlösung, die genau in unser Portfolio passt.
Darüber hinaus gibt es bereits als „Tecnomatix for Electronics“ eine Digital Manufacturing-Lösung für die Elektronikindustrie, nicht zuletzt für die Produktion von Leiterplatten.

CAD.de/NL: Herr Downar, was wird UGS im Bereich Digitale Fabrik in Hannover neu vorstellen?
Rainer Downar: Wir zeigen natürlich das gesamte Spektrum der Tecnomatix-Lösungen für die Digitale Fabrik. Neu ist dabei die Version 7.6 des Tecnomatix-Portfolios. Sie zeichnet sich zum einen durch einfachere Anwendung, eine höhere Automatisierung vieler Eingaben und Workflows aus, mit der generell die Produktivität erhöht wird. Zum anderen zählt die tiefere Integration mit Teamcenter zu den Highlights. So wird jetzt der Teamcenter Ressource Manager für die Verwaltung von Werkzeugen und Prozessen eingesetzt, Teamcenter Publishing für die Erstellung von Arbeitsanweisungen und technischer Dokumentation sowie das JT-Format bei der Visualisierung der Kinematik-Simulation. Weiterhin gibt es mit der Version 7.6 neue Anwendungen für die Planung der Logistikprozesse und die Optimierung der Fabrikplanung und –simulation.

CAD.de/NL: Zum Schluss bitte ganz allgemein ein Wort zur Entwicklung in den nächsten Jahren.
Rainer Downar: Was uns betrifft ist das mit Sicherheit die volle Integration in die UGS PLM-Welt.
Allgemein werden wissensbasierte Ansätze meiner Meinung nach eine Vertiefung erfahren. Ich denke schon, dass Expertensoftware die Konstrukteure und Planer noch weiter als heute entlasten wird. In diesem Umfeld abreiten wir heute schon eng mit Universitäten und Forschungsinstituten zusammen, um einsatzfähige Produkte zu entwickeln.
Ich sehe auch, dass wir in Sachen Serienplanung in Zukunft noch besser werden.
PDM wird in den nächsten Jahren eine noch größere Rolle spielen als heute. Die Perfektion der PDM-Systeme wird noch steigen, wie auch die enge Integration der Autorensysteme mit PDM, bis hin zum kompletten PLM.
Beschäftigen wird uns auch die Offenheit zwischen den unterschiedlichen Systemwelten und die damit verbundene Interoperabilität.
All das wird Auswirkungen auf die Jobs haben: Es wird mehr Übergreifendes Denken gefragt sein, Konstrukteure müssen mehr Verständnis für die Planung und Produktion haben und die Planer mehr Verständnis für die Konstruktion. Es wird uns also in den kommenden Jahren nicht langweilig werden!

Auch menschliche Arbeitsplätze können mit Hilfe der Digitalen Fabrik geplant und simuliert werden.