Bild: Wächter Packautomatik

Systembaukasten Mechatronik

Wächter Packautomatik aus Bad Wünnenberg hat beispielsweise in einem Transferprojekt mit dem Fraunhofer IEM einen mechatronischen Systembaukasten realisiert, der die Konstruktion und Produktion von kundenspezifischen Tray- und Wrap-Around-Packern vereinfacht. Das sind Anlagen, die Kartons und Trays für Nahrungsmittel und Konsumgüter aufrichten, befüllen und verschließen. Aus der virtuellen ‚Zerlegung‘ der Maschinen wurde ein Produktkonfigurator entwickelt. Konkret wurden zunächst die denk- und realisierbaren Funktionen einer Anlage hierarchisch gegliedert, unter Berücksichtigung der relevanten Konstruktionsdaten aller beteiligten Gewerke. Diese Funktionen – es sind mehr als fünfzig – lassen sich zu Systemelementen zusammenfügen. Dabei kann der Konfigurator auf vorhandene Lösungen zurückgreifen und inkompatible Elemente ausblenden. Der Konstrukteur wählt im Konfigurator anhand der Anforderungen Funktionsmodule und Systemelemente aus, die sich zu individuellen Maschinen und Anlagen verknüpfen lassen. Dabei bestehen die Module jeweils aus Konstruktionsdaten verschiedener Disziplinen. Das verlangt die Abkehr von der Methodik, ein Gewerk nach dem anderen zu konstruieren und die Konstruktionsdaten von der Mechanik über die Elektrotechnik bis zur SPS-Programmierung sozusagen durchzureichen und zu bearbeiten. Im Ergebnis wurde der Produktentstehungsprozess erheblich beschleunigt.

Neue digitale Tools

Das Systems Engineering entwickelt sich weiter. Ingenieure erarbeiten in weltweit verteilten Teams gemeinsam neue Produkte und Verfahren. Durch digitale Technologien können bisher getrennte Unternehmensbereiche wie Vertrieb, Service oder Entwicklung effizienter zusammenarbeiten. Daraus resultiert eine hohe technische und organisatorische Komplexität in die Produktentstehung, die einen Paradigmenwechsel in der Leistungserstellung erfordert – entlang des gesamten Produktlebenszyklus. Neue Ansätze für individualisierte virtuelle Produktentstehungsprozesse erarbeitet Fraunhofer im Projekt IViPep mit weiteren Partnern. Dabei wird untersucht, wie neue Technologien in die Entwicklung eingebunden werden können und welche Auswirkungen sie auf Arbeitsprozesse und Anforderungsprofile der Beschäftigten haben. Im Rahmen des Projekts soll bei Hanning Elektrowerke ein digital gestütztes Konformitätsmanagement realisiert werden. Ziel ist es, den länder- und branchenspezifischen Zulassungsprozess von Elektromotoren zu vereinfachen und so Entwicklungsprozesse zu beschleunigen.

Angebote für Unternehmen

Im Spitzencluster it´s OWL sollen Unternehmen die Möglichkeit haben, das Potenzial im Systems Engineering zu erschließen. In einer Fachgruppe, die zwei Mal jährlich stattfindet, können sie sich mit Akteuren aus der Forschung und anderen Unternehmen über Forschungsergebnisse, Anwendungsbereiche und konkrete Fragen austauschen. Im SE Live Lab in Paderborn erhalten Unternehmen einen Einblick in die Potenziale und Anwendungsbereiche der neuen Entwicklungsmethodik. Darüber hinaus bietet das Fraunhofer IEM offene und firmenspezifische Schulungen an, um Beschäftigte für Methoden des Systems Engineering zu qualifizieren. Im E-Co-Lab (kurz für Engineering Collaboration Lab) können Unternehmen durchgehendes Engineering mit geringem Aufwand ausprobieren und Erfahrungen austauschen. Sie erhalten einen Testzugang für die Engineering-Lösung und können den Nutzen verschiedener Anwendungen für die eigene Entwicklungsarbeit testen und validieren. Als Engineering-Umgebung dient die 3D Experience Plattform von Dassault Systèmes. Zahlreiche Unternehmen nutzen bereits die Möglichkeiten des E-Co-Labs, darunter Miele, Claas, ELHA Maschinenbau und japanische Autohersteller wie zum Beispiel Nissan.