Konstruktion Die Daniel Düsentriebe des deutschen Maschinenbaus

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In den vergangenen 25 Jahren hat sich das Aufgabenspektrum des Konstrukteurs massiv verändert. konstruktionspraxis hat nachgefragt: Wie beurteilen Konstrukteure und Entwicklungsleiter den Wandel? Und mit welchen Trends rechnen sie in Zukunft?

Die Szene könnte aus einem Science-Fiction-Film stammen: „Konstrukteur und Kunden sitzen zusammen in einem virtuellen 3D-Raum und gestalten gemeinsam Ideen und Konstruktionen. Intuitive Designs und Konstruktionen finden ohne Maus und Touchscreen statt. Komplexe Konstruktionen werden komplett in 3D und greifbar nah dargestellt. Am Ende der Sitzung kann der Kunde dann sein erstes Muster als Datenmodell oder reales Produkt mitnehmen“. Ist das die Konstruktion der Zukunft? Christoph Leifers stellt es sich zumindest so vor. Der Divisionsleiter des Geschäftsbereichs Industrial Electronics bei Phoenix Contact ist sicher: Die Konstruktion wird in diesem Szenario darauf vorbereitet sein, Produkte und Lösungen quasi maßgeschneidert für Losgröße Eins individuell auf Anforderungen der Kunden in Farbe, Form und Funktion zu marktgerechten Konditionen zu fertigen. Und: Alles geht viel schneller als heute.

Wunschdenken? Was hätten Konstrukteure und Ingenieure vor 25 Jahren gedacht, hätte man ihnen ihren Arbeitsplatz und ihr Aufgabenumfeld 2015 beschrieben? In den vergangenen 25 Jahren ist der Übergang vom Zeichenbrett zur 3D-CAD-Konstruktion komplett abgeschlossen worden. Außerdem nimmt die Simulation inzwischen eine tragende Rolle ein. Sie ermöglicht es, schon im Vorfeld die Eigenschaften eines Bauteils zu untersuchen und zu optimieren. „Das verbessert die Qualität einer Entwicklung und senkt die Entwicklungszeiten, weil weniger Versuche notwendig sind“, erklärt Walter Lang, der bei Getriebespezialist Wittenstein die Technologievorentwicklung leitet.

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Entwürfe noch vor der Produktion testen

Auch der 3D-Druck zieht ein in die Konstruktionsbüros. Rapid Prototyping ermöglicht es Konstrukteuren, ihre Entwürfe und Konzepte bereits zu einem frühen Zeitpunkt während der Entwicklungsphase zu testen und etwaige Änderungen am Design noch kurz vor der endgültigen Produktion zu integrieren. „Der gesamte Prozess der elektromechanischen Entwicklung und Konstruktion hat sich drastisch verkürzt und gleichzeitig in der Qualität enorm gewonnen“, fasst Christoph Leifer zusammen.

An seiner Bedeutung für den wirtschaftlichen Erfolg des Unternehmens hat der Konstrukteur bis heute nichts verloren. Im Gegenteil: Der wirtschaftliche Erfolg eines Unternehmens hängt maßgeblich davon ab, wie schnell Ideen in funktionierende Produkte umgesetzt werden können – die Kernaufgabe des Konstrukteurs. „Konstrukteure sind unmittelbar an der Wertschöpfung und Gestaltung von Innovationen beteiligt“, bestätigt auch Dieter Moll vom Fachbereich Produktentwicklung und Mechatronik im VDI, „und daher sehr wichtig!“

Dabei gibt es den „klassischen“ Konstrukteur heute gar nicht mehr. „Konstrukteure heute sind Produktentwickler, die sich bei Rohstoffen und Materialien genauso gut auskennen wie in Fertigungsprozessen“, argumentiert Leifer. So bestimmt die Konstruktion die Herstellkosten und damit auch den späteren Erfolg des Produktes wesentlich. „Vor allem in der kundenspezifischen Entwicklung können schnell erstellte, professionelle Muster die Kunden überzeugen und gewinnen“, sagt Christoph Leifer.

Die Grenzen verschwimmen

Das bestätigt auch Hartmut Rauen, Mitglied der Hauptgeschäftsführung des VDMA: „Die Konstruktion ist heute das Bindeglied zwischen Ideen der Forschung und Entwicklung und der Realität der Produktion“. Im Maschinenbau arbeitet laut Rauen fast jeder zweite Ingenieur in Forschung, Entwicklung und Konstruktion: „Die Grenzen verschwimmen untereinander“. Nicht umsonst beschäftige der deutsche Maschinenbau – der weltweit führend ist – heute etwa doppelt so viele Ingenieure wie noch vor 25 Jahren, 2013 waren es insgesamt ca. 183 000. Allerdings geht der Bedarf an Konstrukteuren in den klassischen Konstruktionsabteilungen der Unternehmen in allen Industrienationen laut Dieter Moll vom VDI zurück. „Das liegt daran, dass heute zwar schneller, aber auch mit weniger Personal entwickelt wird.“ Konstruktionsdienstleistungen dagegen nehmen laut Moll zu.

Produktentwickler und/oder Konstrukteur sind heute bei weitem nicht die einzigen, die an einer Entwicklung beteiligt sind, berichtet Walter Lang von Wittenstein aus der Praxis. „Wie auch im Sport arbeitet ein Team auf den Erfolg eines Produktes hin.“ Enge Abstimmungen mit dem Vertrieb, dem Einkauf und dem Marketing, genauso wie etwa die Berücksichtigung der Herstellbarkeit sind im Entwicklungsprozess unerlässlich.

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