Variantenfertigung bei Getriebehersteller Neugart
Vier Millionen Varianten automatisiert verwaltet
Der Getriebehersteller Neugart hat 18 Baureihen für Planetengetriebe mit vier Millionen möglichen Varianten im Programm. Trotz der Vielfalt kann der Hersteller seine Produkte innerhalb von 24 Stunden ausliefern. Denn Neugart hat den Aufwand für Konstruktion und Datenverwaltung durch ein regelbasiertes Variantenmanagement komplett automatisiert.
„Uns fasziniert, aus einem beherrschbaren Teilespektrum heraus nahezu unendlich viele Getriebevarianten zu ermöglichen und den Eindruck zu erwecken, es sei alles ganz einfach. Das schaffen wir durch sehr effiziente Konstruktionsprozesse und mit einem automatisierten Variantenmanagement“, berichtet Christian Kolz, Leiter Produktinnovation & Tools bei der Neugart GmbH. Neugart ist ein Familienunternehmen aus dem südbadischen Kippenheim. Der Getriebehersteller mit 700 Mitarbeitern entwickelt, produziert und vertreibt Planetengetriebe und kundenspezifische Sondergetriebe.
Ausgangslage: Eine Stunde Konstruktion pro Variante
Die Neugart-Produkte basieren auf einem variablen Baukastensystem, so dass technisch mehr als vier Millionen Produktvarianten möglich sind. Nachgefragt wurden in den letzten fünf Jahren bereits 35.000 Getriebevarianten. Diese unterscheiden sich beispielsweise durch Motoranpassungen, unterschiedliche Schmierstoffe oder durch besondere Antriebswellenausführungen. „Früher erforderte jede Variante rund eine Stunde Konstruktionszeit für die technische Klärung, die Teilegenerierung und manuelle Bearbeitung der Stückliste, die Erstellung der Arbeitspläne bis hin zur Dokumentation“, sagt der Leiter Produktinnovation. Um diesen Aufwand zu reduzieren, befasste sich der Hersteller seit 2011 mit den Möglichkeiten eines zukunftsfähigen Product Lifecycle Management(PLM)-Systems für das Variantenmanagement und zur Automatisierung der Konstruktionsprozesse. Mit Hilfe des externen Beraters Josef Schöttner von der Firma Sicon wurde ein Fachkonzept entwickelt und schließlich ein Benchmarking von PLM-Systemanbietern durchgeführt. Christian Kolz bemängelt an vielen Lösungen, dass Anpassungen zusätzliches Programmierwissen erfordern: „Wir haben uns für die Lösung von Intellivate entschieden, ein Autorensystem, das wir selbst anpassen können. Durch das Variantenmanagement im PLM-System greifen wir zudem über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes jederzeit auf konsistente Produktdaten zurück.“ Wenn ein Kunde heute bei Neugart bestellen will, kann er in einem Produktkonfigurator auf der Homepage seine Getriebevariante individuell zusammenstellen. Dabei wird das Regelwerk für den Produktkonfigurator direkt vom PLM-System geliefert. Die Intellivate GmbH bietet neben PLM-Systemkomponenten für durchgängig digitalisiertes Produktdatenmanagement ein integriertes Modul zur Variantenkonfiguration. Christian Kolz scherzt zu den drei Gründen, warum Anbieter Intellivate den Zuschlag bekam: „Das Variantenmanagement, das Variantenmanagement und das Variantenmanagement!“ Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
Das PLM-System automatisiert die Prozesse
Eine besondere Herausforderung beim Produktdatenmanagement für mehr als 35.000 Getriebevarianten ist die Pflege der Daten und das Änderungsmanagement. Dazu zählen technische Veränderungen, Updates bei den Teilen oder auch die Produktstruktur, wenn alte Komponenten durch neue ersetzt werden. „Wir haben erreicht, dass das Änderungsmanagement nach definierten Regeln komplett vollautomatisch umgesetzt wird“, schildert Christian Kolz. Dabei ist der Variantenstamm als eigenständiges Objekt in das PLM-System integriert. So erkennt jeder Variantenkonfigurator seine ausgeleiteten Teile wieder. Der Konstrukteur revisioniert und aktualisiert im Autorensystem lediglich das Regelwerk des Variantenstamms und schickt alle von einer Änderung betroffenen Teile in die automatisierte Überarbeitung. Der Autokonfigurator passt die Teile auf den neuen Stand des Regelwerks an und übergibt die Daten wieder konsistent an das ERP-System. Die Lösung von Intellivate ist seit fünf Jahren im Einsatz und wird regelmäßig um neue Features erweitert. So lassen sich mit den Variantenkonfiguratoren inzwischen auch Einzelkomponenten sowie die beschreibenden Dokumente in Form von Zeichnungen und die zugehörigen CAD-Daten automatisch erzeugen. „Wenn der Konstrukteur jetzt ein neues Teil benötigt, überlässt er dem PLM-System die regelbasierte Generierung aller Produktdaten und auch der Zeichnungen“, berichtet der Leiter Produktinnovation. Die automatisch erstellten Zeichnungen werden abschließend vom Konstrukteur geprüft und alle Daten freigegeben.
Tausende Stunden Konstruktion gespart
Christian Kolz bewertet die Kosten-Nutzen-Analyse des PLM-Systems von Intellivate sehr positiv: „Wir haben den Umsatz in den letzten Jahren deutlich gesteigert und allein durch die automatisierte Neuanlage von Produkten mehr als 35.000 Konstruktionsstunden eingespart. Jetzt vergehen von der Produktkonfiguration durch den Vertriebsmitarbeiter bis zur Bereitstellung des Betriebsauftrags in der Montage keine fünf Minuten. Wir haben außerdem durch die automatisierte Datenpflege in unserem PLM-System nach nunmehr zwei Jahren bereits mehr als 10.000 Konstruktionsstunden zusätzlich eingespart. Schließlich erwarten wir durch die aktuelle Erweiterung weitere Einsparungen von mehreren Tausend Stunden in der Konstruktion.“ Der Leiter Produktinnovation betont, dass auch die stetig gewachsenen Anforderungen von Neugart durch Intellivate immer umgesetzt werden konnten. Dabei hebt er vor allem die Flexibilität des Systems und das durchgängige Datenmodell hervor, das sich in der Praxis sehr gut bewährt habe. Auch die Mitarbeiter seien zufrieden mit dem System: „Das PLM-System automatisiert die monotonen und langweiligen Arbeiten. Die Konstrukteure sind froh, dass sie jetzt nicht mehr 3.000 Teile manuell anpassen müssen, sondern mehr Zeit für anspruchsvollere Projekte haben.“ Als weiteren Ausblick nennt Christian Kolz noch die automatisierte Erstellung der technischen Dokumentation mit den Geometrie- und Leistungsdaten der Produkte: „Auch diese Dokumentation möchten wir in einem nächsten Projekt sozusagen ‚on the fly‘ bei der Produktkonfiguration in PLM entstehen lassen.
