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Mechatronik – Projektdaten zusammenführen

Das Zusammenspiel von Mechanik- und Elektro-CAD stellt für Entwicklungsabteilungen nach wie vor eine Herausforderung dar. IT-seitig kann die durchgehende Datenhaltung in einem einheitlichen System dabei Abstimmungsprozesse und Kosteneffizienz verbessern.

Bild: Procard

Fragt man Ingenieure aus den Entwicklungsabteilungen, ob sie mit den Schnittstellen von Mechanik-CAD oder Elektro-CAD zufrieden sind, erhält man je nach Temperament des Befragten als Antwort entweder einen tiefen Seufzer oder ein schallendes Lachen. Zirka 80 Prozent der Entwicklungsingenieure sind mit den Schnittstellen von M-CAD und E-CAD-Systemen in Bezug auf die Mechatronik-Entwicklung unzufrieden. VDMA-Umfragen bestätigen dies. Der Grund für die Klagen liegt auf der Hand: Maschinen in der Investitionsgüterindustrie, Fahrzeuge aber auch ganz normale Gebrauchsgegenstände sind heute mechatronische Produkte. Das heißt, sie beinhalten mechanische Baugruppen, elektrische Komponenten und häufig auch elektronische Bausteine mit Software. In vielen Erzeugnissen im Maschinen- und Anlagenbau kommen auch noch Hydraulik und Pneumatik hinzu. Die mechatronischen Systeme sind dadurch komplex und funktionieren nur dann fehlerfrei, wenn alle Einzelaspekte exakt aufeinander abgestimmt sind. Dazu muss zum Beispiel der korrekte Softwarefreigabestand auf dem richtigen Eprom auf der richtigen Platine im passenden Gehäuse stecken.

 

Erwartung an eine Integration von M-CAD und E-CAD

  • weniger Fehler
  • Vermeidung mehrfacher Datenerfassung
  • schnellere Arbeitsabläufe
  • bessere Dokumentation

PLM als zentrales Integrationswerkzeug

Mechatronische Systeme zu entwickeln, zu fertigen und zu warten erfordert die Zusammenführung von Daten und Dokumenten aus allen beteiligten Gewerken. Diese Kooperation ist allerdings alles andere als einfach. An den Schnittstellen zwischen M-CAD und E-CAD läuft vieles noch von Hand. Einbaudaten, Kabellängen und Steckerbelegungen werden beispielsweise mit Hilfe von Excel-Tabellen oder E-Mail zwischen den Entwicklungsingenieuren ausgetauscht. Product Lifecycle Management-Lösungen (PLM) leisten einen wichtigen Beitrag, fehlende Direktschnittstellen zu überbrücken. Sie sind in der Lage, die Entwicklungsdokumente aus allen Arbeitsbereichen zusammenzuführen. Sie können die Arbeiten in den einzelnen Disziplinen synchronisieren. Zusätzlich können sie durch die Integration verschiedener CAD-Entwicklungssysteme ganzheitliche Stücklisten generieren und diese dann direkt an die Enterprise Resource Planning-Systeme (ERP) übergeben. So werden nicht nur die Entwicklungsabteilungen untereinander, sondern auch Entwicklung, Einkauf, Fertigung und Instandhaltung als Ganzes verbunden.

Dokumente komplett im Blick behalten

Ein primärer Vorteil von PLM-Lösungen ist, dass unabhängig von Ort und Zeitpunkt alle Unterlagen über dieselbe Bedienoberfläche bereitstehen. Voraussetzung ist allerdings, dass die PLM-Lösung multi-CAD-fähig ist und sowohl über Integrationen zu 3D-CAD-Systemen als auch über Schnittstellen zur EDA- und CAEApplikationen verfügt. Mechanik-Konstrukteure können dann bei der Gehäuse-Konstruktion auf die Layoutpläne aus der Elektronik- Entwicklung Einblick nehmen, und umgekehrt kennen die Elektroniker die Abmaße und Bohrstellen des Gehäuses, in die eine Platine eingebaut werden muss. Dieser gegenseitige Einblick muss bereits vom ersten Tag der Entwicklungsarbeiten vorhanden sein, vor allem wenn die Arbeitsgruppen räumlich voneinander entfernt sind. Aber schon vor diesem ersten Schritt können PLM-Lösungen im Management von Mechatronik-Projekten ihre Stärken zeigen. Zu den wichtigsten Dokumenten in der Produktentwicklung gehören die Spezifikationen des Gesamtsystems. PLM-Systeme stellen sicher, dass alle Entwickler jederzeit auf die gültigen Spezifikationen, Lasten- und Pflichtenhefte zurückgreifen. Diese Gesamtsicht auf Dokumente ist nicht allein Basis für die Entwicklung der Produkte, sondern auch für die Abnahme der Erzeugnisse gegenüber den Vorgaben. Im Verlauf der Entwicklung kommen somit Test- und Prüfberichte sowie Abstimmungsprotokolle dazu. Der gegenseitige Zugriff auf Unterlagen ist die Minimalbasis für die Mechatronik-Entwicklung. Er ist aber nur ein erster Schritt. Eine weitergehende Verbesserung von Entwicklungsprozessen im Mechatronik- Umfeld erfordert gemeinsame CAD-Modelle. Hier sind vor allem die Anbieter von CAD-Lösungen aus den verschiedenen Gewerken gefordert. Sie müssen einfache und standardisierte Schnittstellen bereitstellen, so dass die Abmaße von Platinen mit wenigen Klicks als Modell in ein Mechanik-CAD übernommen werden können. Umgekehrt müssen Einbauumgebungen und Bohrmaße zum Einbau einer Platine für das E-CAD-System abrufbar sein. In der Praxis behelfen sich Entwicklungsingenieure heute beispielsweise durch XML und Step.

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