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Systemplattform für durchgängiges Engineering

Softwaregestützt von der Idee zum Produkt

Systemplattform für durchgängiges Engineering

Im Engineering werden aus Komponenten komplexe Maschinen virtuell konstruiert, bevor in der Fertigung aus den Plänen reale Maschinen entstehen. Dabei lässt sich der Prozess von der Idee bis zum Produkt in vier Stationen gliedern: Integrieren, Projektieren, Kommunizieren, Produzieren. Der Lösungsanbieter Eplan stellt dazu eine umfassende Systemplattform zur Verfügung, um Anwendern zu ermöglichen, durch den Einsatz abgestimmter Prozesse und Werkzeuge Einsparpotenziale im Engineering aufzuspüren.

Bild: Eplan

Am Anfang der Konstruktion einer Maschine oder Anlage steht eine Idee oder konkrete Anforderung des Kunden. Im Engineering wird diese Idee am virtuellen ‚Reißbrett‘ zu einer komplexen Maschine geformt und in der Fertigung in die Realität überführt. Dabei ist eine Vielzahl von Fragen zu beantworten: Welche Bauteile sind einzusetzen? Gibt es digitale Daten zu den Bauteilen? Welche Abteilungen und Softwarelösungen müssen zusammenwirken? Ist ein paralleles Engineering möglich? Welche Informationen muss die Fertigung erhalten? Zusammengefasst können diese Fragestellungen entlang folgender vier Schritte beantwortet werden: Integrieren, Projektieren, Kommunizieren und Produzieren.

Integrieren: Einheitliche Datenwelt schaffen

Viele Geräte und Bauteile zeichnen sich heute durch Innovationen in ihrer Funktionsvielfalt, Flexibilität und der Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten aus. Dies gilt es bereits bei der Auswahl und Nutzung der Bauteile zu berücksichtigen. Darüber hinaus rückt bei vielen Projekten der gesamte Entwicklungsprozess einer Maschine immer mehr in den Fokus – denn derzeit entfallen in der Regel 50 Prozent der Gesamtkosten einer Maschine im Anlagenbau auf diesen auftragsbezogenen Engineeringaufwand. Um Potenzial für Kostensenkungen auf diesem Feld aufzudecken, stellt sich auch die Frage, welche zusätzlichen Informationen für die Maschine beziehungsweise Anlage zur Verfügung stehen, die in den einzelnen Phasen der Prozesskette verwendet werden können. Generell steht zu Beginn eines Projektes die Datenintegration im Vordergrund: In der Regel werden in dieser Phase Bauteildaten in die Engineeringsysteme integriert. Diese Arbeitsschritte lassen sich teils deutlich beschleunigen, wenn die eingesetzten Engineering-Anwendungen die erforderlichen Datensätze schon an Bord haben. Ein Beispiel für eine solche Lösung ist das Eplan Data Portal, in dem derzeit über 390.000 standardisierte, geprüfte Geräte- und Komponentendaten unterschiedlicher Hersteller bereitgestellt werden. Der Zugriff auf diese Informationen kann die Projektierung für die Konstrukteure deutlich vereinfachen, da sich diese Daten direkt mit Logikinformationen ins Projekt einfügen lassen. Neben der Reduzierung des Projektierungsaufwands trägt die standardisierte Integration aktueller Herstellerdaten zugleich dazu bei, die Qualität der Dokumentation zu erhöhen.

Automatisierte Schnittstellen mit ‚an Bord‘

Eine weitere Anforderung im Hinblick auf die Datenintegration ist die Verbindung unterschiedlicher Systeme über Schnittstellen: Im Rahmen des Engineering-Prozesses dienen Konstruktionsdaten wie 3D-Zeichnungen, Verbindungslisten oder Stücklisten aus vorgelagerten Abteilungen als Grundlage für weitere Engineeringaufgaben. Dafür bietet der Technologieanbieter Eplan eine Plattform, deren Systeme etwa für Elektro-, Fluidtechnik, Mess- und Regeltechnik sowie den Schaltschrankaufbau direkt miteinander kommunizieren und auf einer einheitlichen Datenbasis basieren. Zudem bringen die Lösungen zahlreiche standardisierte Schnittstellen zu anderen Unternehmensanwendungen wie Produktdaten- und Produktlebenszyklus-Managementsystemen (PDM/PLM) sowie Enterprise Resource Planning-Anwendungen (ERP) mit. Vor diesem Hintergrund hat der Anbieter kürzlich in Zusammenarbeit mit der Schwestergesellschaft Cideon eine neue SAP-Direktintegration vorgestellt. Diese leistet eine automatische Datensynchronisation zwischen der eigenen Systemplattform und der Software SAP PLM. Dabei ermöglicht die Schnittstelle die Ablage von Projekten im PLM-System bis hin zum Artikel- und Stücklistenaustausch. Unternehmen können somit von der Bereitstellung ihrer Projektdaten über Abteilungsgrenzen hinweg profitieren, etwa bei der Zugriffskontrolle über das Berechtigungssystem, der Sicherung von älteren Versionen, dem Status- und Freigabemanagement sowie der Bereitstellung von PDF-Dateien und anderen Neutralformaten.

 

Zahlen und Fakten

  • Das auftragsbezogene Engineering einer Maschine im Anlagenbau macht häufig 50 Prozent der Gesamtkosten aus.
  • Ein Mitarbeiter benötigt durchschnittlich acht Stunden, um Gerätedaten einer Komponente manuell zu erstellen.
  • Viele Anwender im Engineering räumen der Bereitstellung standardisierter Artikeldaten hohe Priorität ein.

Der Technologieantieter Eplan unterstützt durch seine Software-Lösungen Engineering-Prozesse nicht nur im Maschinen- und Anlagenbau, wie das Unternehmen auf der Hannover messe 2014 anhand von Multimedia-Exponaten veranschaulichte. Dazu zeigte der Hersteller von Computer Aided Engineering-Lösungen unter anderem ein Exponat, in dem ein Kabelbaum von einem Schiffsmotor von Steyr Motors verbaut wurde. Bild: Eplan

Kontinuierliche Erweiterungen geplant

Eine weitere Schnittstelle wurde zu der Anwendung Teamcenter von Siemens PLM Software geschaffen. Die Integration zielt darauf ab, das Lösungsportfolio von Eplan nahtlos in die PLM-Umgebung des Technologiekonzerns einzubetten. So können E-CAD-Daten wie Verbindungslisten, Schaltpläne in Elektro- und Fluidtechnik, Stücklisten und Auswertungen die in der PLM-Platttform vorgehaltenen Produktmodelle ergänzen. Die derzeit vorliegende Version der Schnittstelle deckt bereits wesentliche Anforderungen aus dem Bereich Design Data Management ab. Dazu gehören unter anderem das Konstruktionsdatenmanagement für eigene Datensätze, das Öffnen, Speichern und Revisionieren von Dateien, die Unterstützung von Freigabe- und Änderungsprozessen sowie das Erzeugen und Aktualisieren von Auswertungen. Für das zweite Quartal des Jahres 2014 wird die Schnittstelle um eine Katalogteilsynchronisierung ergänzt, damit die Artikeldatenbank des CAE-Systems mit den in Teamcenter geführten Artikeln synchronisiert werden können.

Projektieren: Direkter Zugriff auf integrierte Daten

Sind die erforderlichen Daten in den Systemen vorhanden, folgt dem Modell entsprechend im nächsten Schritt die Projektierung: Verschiedene Abteilungen planen mit den integrierten Daten die Maschine oder Anlage. So kann beispielsweise der Fluidtechniker unabhängig von der Elektrotechnik seine Pläne erstellen und umgekehrt. Beide können allerdings auf die gleichen standardisierten Gerätedaten zugreifen. Eine andere Methode der Projektierung stellt das Aufsetzen auf existierende Planungsergebnisse dar: Bei der Kabelbaumerstellung ist es beispielsweise vorteilhaft, innerhalb des 3D-Modells aus der Mechanik die Verbindungsinformationen aus der Elektrotechnik verlegen zu können und somit die Notwendigkeit für den Bau von Prototypen zu reduzieren. Für Aufgaben dieser Art hat der Anbieter die Lösung Eplan Harness ProD im Portfolio: Die innovative Software dient der Konstruktion und Dokumentation von Kabelbäumen. Sie unterstützt Entwickler im Rahmen von automatisierte Prozessschritten, die vom Import der Verdrahtungslisten aus der Systemplattform des Anbieters über das Routen der Drähte und Erstellen der Dokumentation bis hin zur 2D-Nagelbrettzeichnung bei der Entwicklung von Kabelbäumen reichen.

Kommunizieren: Planungsstände jederzeit im Blick

Innerhalb der Engineeringphase kommt der Verfügbarkeit von konsistenten Planungsständen eine zentrale Rolle zu – und zwar abteilungsübergreifend. Denn viele Prozesse lassen sich deutlich beschleunigen, wenn Abteilungen auf einer Datenbasis parallel arbeiten können. Eine Grundlage dafür liefert die Plattform des Lösungsanbieters, indem unterschiedliche Systeme und Disziplinen miteinander verbunden werden. So lassen sich Engineering-Anwendungen mit den gleichen Basisdaten und Funktionen versorgen. Das kann sich einerseits positiv auf die Projektqualität auswirken und andererseits Prozesse insbesondere dann beschleunigen, wenn manuelle Datenabgleiche entfallen. Ein Beispiel: Der Fluidtechniker ändert den Funktionstext eines Ventils – zeitgleich ist dieser im elektrischen Schaltplan auf die neuen Gegebenheiten angepasst. Redundante Dateneingaben entfallen an dieser Stelle, und der manuelle Datenabgleiche ist überflüssig. Zugleich steigt die Qualität der Dokumentation.

E-CAD-Daten wie Verbindungslisten, Schaltpläne in Elektro- und Fluidtechnik, Stücklisten und Auswertungen können über die Schnittstelle zwischen Eplan und Teamcenter das Produktmodell ergänzen. Bild: Eplan

Produzieren: Dokumentation als Basis für die Fertigung

Nachdem die relevanten Fertigungsdokumente erstellt wurden, folgt der vierte und letzte Schritt: Auf der Basis der Dokumentation wird die reale Maschine erstellt. Je umfassender und detailreicher die Informationen aus dem Engineering sind, umso effizienter kann in der Fertigung gearbeitet werden. An erster Stelle stehen konsistente Pläne inklusive Auswertungen wie Klemmenplänen oder Montagezeichnungen. Im Schaltschrankbau beispielsweise lässt sich auf dieser Grundlage das fertig generierte Montagelayout aus Eplan Pro Panel Professional in Fertigungsprozesse integrieren. Beispiele dafür sind die Kopplung von Maschinen für die mechanische Bearbeitung von Schrankbauteilen, Vollautomaten für die Aderkonfektionierung oder die automatisierte Verdrahtung von Betriebsmitteln. Mithilfe zusätzlicher Optionen – wie dem Erweiterungsmodul Eplan Pro Panel Copper zur Konstruktion individueller Kupferschienen und flexibler Stromverteiler – lassen sich die automatisch generierten Layouts auftragsspezifisch erweitern und anpassen.

Einsparpotenzial erkennen und heben

Der Weg von der Virtualität im Engineering bis zur Realität in der Fertigung kann über vier anschauliche Schritte verlaufen. Sind jedoch die richtigen Prozesse etabliert und die eingesetzten Werkzeuge gut aufeinander abgestimmt, können sich deutliche Einsparpotenziale für Unternehmen ergeben.

 
links im Bild: Friedhelm Loh (Bild: F.L.G.); rechts im Bild: Maximilian Brandl (Bild: Eplan).

30 Jahre kontinuierliches Wachstum

Mit gleichzeitig dre neuen Tochtergesellschaften in Japan, Südafrika udn in der Türkei setzt der Software-Hersteller Eplan auch im Jahr 2014 seinen Wachstumskurzs fort. Zur Hannover Messe hat der weltweit agierende Anbieter von Computer Aided Engineering-Lösungen (CAE) sein 30. Firmenjubiläum eingeläutet: Bereits im Jahr 1986 sah Friedhelm Loh (links im Bild) das Potenzial des jungen Unternehmens, das damals Wiechers & Partner hieß.

Inzwischen kann das Unternehmen auf über 40.000 Kunden und mehr als 100.000 Installationen in über 50 Ländern verweisen. Die Mitarbeiterzahl ist seit der Gründung im Jahre 1984 von drei Personen auf mehr als 700 angestiegen. Für das Jahr 2014 rechnet der Technologieanbieter mit einem deutlich zweistelligen Wachstum – mehr als 100 zusätzliche Arbeitsplätze sollen geschaffen werden. „Als Unternehmen ist Eplan global hervorragend aufgestellt und ich sehe riesige Chancen im Blick auf die globalen Wachstumsmärkte“, konstatiert Maximilian Brandl (rechts im Bild), Vorsitzender der Geschäftsführung von Eplan.

Der Fokus liegt hierbei auf der Optimierung von Wertschöpfungsketten. „Unsere Kunden erwarten von uns Rationalisierungspotenziale. Die können wir mit Industrie 4.0 Konzepten erzielen“ sagt Friedhelm Loh, Inhaber und Vorsitzender der Geschäftsführung der Friedhelm Loh Group. In diesen Konzepten spielt für die Unternehmensgruppe der Verbund ihrer Unternehmen Eplan, Cideon, Rittal und Kiesling eine wichtige Rolle.