CAD-Software Effizienter Konstruktionsprozess mit 3D-Ansichten für alle

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Das Unternehmen Brückner Maschinenbau ist ein Experte in Sachen Folienstreckanlagen. Vor fast 20 Jahren nutzen Konstrukteure erfolgreich die CAD-Software Solid Edge. In der Zwischenzeit gibt es auch es eine CAD-ERP-Integration, viele automatisierte Prozesse und 3D-Ansichten für alle.

Firmen zum Thema

Bei Brückner Maschinenbau ist der Nutzen von Solid Edge in fast 20 Einsatzjahren kontinuierlich gewachsen.
Bei Brückner Maschinenbau ist der Nutzen von Solid Edge in fast 20 Einsatzjahren kontinuierlich gewachsen.
(Bild: SST)

Wenn man eine aus Kunststoff-Granulat erzeugte Gießfolie mit einem speziellen Verfahren in Längs- und Querrichtung streckt, lassen sich die Produkteigenschaften in verschiedener Hinsicht verbessern: höhere Festigkeit gegen Reißen und Durchstoßen, wirksame Barrieren gegenüber Gasen und Wasserdampf oder auch Glanz und Transparenz gehören dazu. Die 1960 gegründete Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG im südbayerischen Siegsdorf ist zugleich Pionier und Weltmarktführer in der Entwicklung und schlüsselfertigen Lieferung von Folien-Streckanlagen mit über 60 Prozent Anteil am Weltmarkt.

Mit den bis zu 200 Meter langen Produktionsanlagen werden gestreckte Kunststoff-Folien von bis zu 10 Metern Breite produziert, die vor allem als hochwertiges Verpackungsmaterial, aber auch in technischen Anwendungsbereichen, etwa als Kondensator- und High-Tech-Folien für Flachbildschirme oder Mobiltelefone eingesetzt werden. Technischer Fortschritt, wie beispielsweise die einzigartige Simultan-Strecktechnologie, bildet die Grundlage für den wirtschaftlichen Erfolg. In über 50 Jahren wurden mehr als 600 Anlagen weltweit im Markt platziert. Rund 500 Mitarbeiter sorgen dafür, dass jedes Jahr einige hinzukommen.

Bildergalerie

Flexibel an Marktbedingungen anpassen

Zwar wächst der Weltbedarf an hochwertigen Folien kontinuierlich – doch die Investitionen in neue Anlagen sind sehr volatil: Darauf hat sich Brückner erfolgreich eingestellt, unter anderem durch höchstmögliche Flexibilität, eine langfristige strategische Ausrichtung sowie eine Organisations- und Managementstruktur, die allen Mitarbeitern Freiraum für Kreativität und unabhängiges Denken und Handeln bietet. Die 80-köpfige Produktentwicklung und Konstruktion lässt sich zum Beispiel über ein Joint Venture, externe Konstruktionsbüros und Personaldienstleister kontrolliert um 50 % erweitern, ohne dass es zu Qualitätseinbußen oder Wissensverlusten kommt. Externe Mitarbeiter greifen über Thin Clients via Internet VPN-Verbindung auf Blade-Workstations im Siegsdorfer Rechenzentrum zu – die komplette IT-Infrastruktur wird ihnen gestellt. „So bleiben alle Konstruktionsdaten immer in unserem Unternehmen“, sagt Josef Ramelsberger.

Solid Edge ab Version 1

Seit fast 20 Jahren nutzen interne wie externe Konstrukteure Solid Edge, das 3D/2D-CAD-System von Siemens PLM Software. Zurzeit sind etwa 120 Arbeitsplätze im Einsatz. „Seit der Einführung des ersten CAD-Systems bis heute herrscht Kontinuität. Mit allen CAD-Objekten, die seit der Einführung des CAD-Systems erstellt wurden, kann gearbeitet werden. Dies ist vor allem für die Service-Tochter Brückner Servtec bei Upgrades wichtig“, sagt Josef Ramelsberger. Das Unternehmen begleitete zwölf Betatests, stand oft in direktem Kontakt mit den Entwicklern in Huntsville (Alabama) und evaluierte als eines der ersten Unternehmen die „Synchronous Technology“ mit ihren Möglichkeiten zur unmittelbaren Geometriebearbeitung.

Mehrmals wurde die Entscheidung inzwischen überprüft – auch im Vergleich zu High-end-Systemen. Doch der Kernvorteil von Solid Edge überwog: „Durch die intuitiv verständliche Benutzerführung ist das Programm sehr schnell zu erlernen“, sagt Fritz Holzner, der den Solid Edge-Einsatz als CAD-Administrator verantwortet. „Dadurch wird die Einarbeitung für neue Mitarbeiter leichter. Sie können die Daten schneller und sicherer nach hausinterner Konstruktions-Vorschrift erstellen, ablegen und verwalten.“ Wie im klassischen Maschinenbau üblich, wird jedes firmenspezifische Bauteil ebenso wie jedes neutrale Normteil auskonstruiert. Dies führt nicht selten zu Baugruppen mit sechsstelliger Bauteilanzahl – was für die meisten CAD-Systeme am Markt schwer zu bewältigen ist.

Mächtige Baugruppen-Werkzeuge

Die zehn Haupt-Baugruppen einer Folienstreckanlage wachsen ständig: „Mit Baugruppen-Größenordnungen von rund 50.000 Teilen wird fast täglich gearbeitet“, sagt Fritz Holzner. „Trotz normaler Hardware-Anforderungen stellt Solid Edge dazu leistungsfähige Werkzeuge bereit.“ Dabei geht es bei Dateigrößen von mehreren Gigabyte weniger um das Aktivieren und Deaktivieren von Komponenten, um eine schnelle Bearbeitung zu ermöglichen, sondern um echte Intelligenz: „Dynamische Konfigurationen, Baugruppenfamilien und die Baugruppen-Spiegelfunktion bringen sofort Vorteile in der Variantenkonstruktion, wodurch sich modulare Baukästen ergeben“, meint Fritz Holzner. „Mit der Funktion „Alternative Position“ der Baugruppenfamilien lassen sich aus einer Basis-Baugruppe ganz leicht Ausführungen verschiedener Einbausituationen wie geöffnet oder geschlossen erzeugen.“ Der Solid Edge Revision Manager verwaltet die Baugruppen-Verknüpfungen, die über Smap3D PLM als in Solid Edge integrierte Direktschnittstelle an das ERP-/PLM-System von SAP übergeben werden.

Direkte CAD-ERP-Kopplung

Dazu hat der Siemens-Vertriebspartner Solid System Team seine PDM-Lösung Smap3D PLM mit dem Engineering Control Center (ECTR) von der DSC Software AG verknüpft. ECTR bietet in einer modernen Benutzeroberfläche kunden- und mitarbeiterspezifische Sichten auf Daten in SAP PLM. Die bedienerfreundliche Plattform verzahnt Programme, Daten und Abläufe ohne eigene Datenhaltung. In nur neun Monaten gelang eine reibungslose Implementierung: „Durch die sehr engagierte und lösungsorientierte Zusammenarbeit ist dies ein reines Musterprojekt geworden“, erklärt Heinz Plank, der das Projekt für Brückner betreut hat. Seit 2011 verfügen alle Konstrukteure über einen zweiten, 24 Zoll großen Bildschirm für ECTR.

Verbesserte Wiederverwendungsrate

Mit direktem Zugriff auf alle Metadaten können sie ihre Aufgaben übersichtlich in Ordnern strukturieren und visuell abarbeiten – einzeln oder in der Gruppe. So finden sie die Stecknadel im Heuhaufen der inzwischen drei Millionen Solid Edge-Dateien, die direkt in SAP verwaltet werden. Dort werden Stammdaten, die vorhandenen Norm- und Standardteile ebenso wie Funktionsmodule klassifiziert und priorisiert. In ECTR werden den Konstrukteuren jeweils die bevorzugten Bauteile angeboten: „Wir haben dadurch eine hohe Wiederholrate unserer Konstruktionsdaten und eine beträchtliche Fehlersicherheit erreicht“, sagt Josef Ramelsberger. „So gute Voraussetzungen wie jetzt hatten wir noch nie – und Solid Edge trägt mit seiner Offenheit und Benutzerfreundlichkeit erheblich dazu bei.“ Funktionsmodule können aus der Datenbank geladen und wenn nötig angepasst werden. Durch die konsequente Modularisierung und strikte Anwendung des SAP-Klassensystems werden Doppelarbeiten vermieden. Durch eine automatische Stücklistenerzeugung – direkt aus der 3D-Baugruppe in das ERP-System – entfällt der komplette Arbeitsaufwand ebenso wie die damit verbundenen Tippfehler oder Zahlendreher.

Zeichnungsdaten als Grundlage globaler Fertigung

Schon immer hat Solid Edge mit hervorragenden 2D-Funktionen geglänzt, die für die weltweit verteilte, externe Fertigung sämtlicher Bauteile von hohem Wert sind. „Mit neuen Werkzeugen wie dem Ausrichten von Beschriftungen oder Bemaßungen in 2D-Zeichnungen konnten wir die Effektivität bei Detaillierungsaufgaben deutlich steigern“, sagt Fritz Holzner. „Durch die Möglichkeit, aus Solid Edge heraus 3D-PDFs zu exportieren, können wir auch außerhalb der Konstruktion, in Technischem Einkauf, Montage sowie Technischer Dokumentation, den Komfort der 3D-Daten ohne Solid Edge Installation nutzen.“ Dieser Datenexport präziser Geometrie mit der Möglichkeit zum 3D-Messen wird zusätzlich ausgewählten Kunden und Lieferanten eröffnet.

Fertigungsaufträge flexibel vergeben

Grundsätzlich wird mit der Freigabe einer Konstruktion ein Konvertierungs-Server angestoßen, der die Formate DWG, DXF, PDF und JT-Visualisierungsdateien erzeugt und im PLM-System automatisch abgelegt. Damit stehen allen Mitarbeitern die fertigungs- und montagerelevanten Informationen an zentraler Stelle zur Verfügung. Ein automatisches Plotmanagement erzeugt die inhaltsreichen Zeichnungssätze für die Fertigung. „Durch die hohe Qualität der Dokumentation sind wir in der Lage, weltweit sehr flexibel Fertigungsaufträge für komplexe Bauteile und Module zu vergeben“, freut sich Josef Ramelsberger. Im Vertriebsbereich wird zusätzlich der kostenlose „Mobile Viewer“ für das iPad genutzt. „Durch die bekannte Gestensteuerung wird diese Bereicherung im Umfeld von Solid Edge von betriebswirtschaftlich orientierten Mitarbeitern sehr gut angenommen“, sagt Fritz Holzner.

Mit Solid Edge in die Zukunft

Wie Fritz Holzner sind viele im Unternehmen überzeugt, dass man bei der Einführung von Solid Edge auf das richtige Pferd gesetzt hat: „Die Einfachheit der Bedienung, die vielen Manipulationsmöglichkeiten in einem iterativen, kreativen Konstruktionsprozess und die fortlaufende Entwicklung haben uns von Solid Edge-Pionieren zu Patrioten gemacht.“ Der geringe Aufwand für Wartung und Fehlerbehebung trotz einer Vielzahl von Arbeitsplätzen lässt Heinz Plank immer wieder Zeit für neue Projekte: „Derzeit arbeiten wir daran, die Elektrik-Daten aus dem CAE-System Engineering Base der Firma Aucotec zu integrieren, damit Elektroplanung und Ausführungskonstruktion parallel erfolgen können. Die Integration und die Zusammenführung der Systeme, sowie die Etablierung des mechatronischen Prozesses bei Brückner stellt für uns einen weiteren Schritt zur Umsetzung der Strategie von „Industrie 4.0“ dar.“ Eine gute Zusammenarbeit mit Solid System Team als Solid Edge-Vertriebspartner erleichtert vieles: „Sehr kurze Wege und offene Gespräche kennzeichnen unsere gute Zusammenarbeit in einer echten Partnerschaft“, sagt Josef Ramelsberger. So werden Folienstreckanlagen bei Brückner nach fast 20 Jahren auch in Zukunft mit Solid Edge konstruiert. (mz)

(ID:43606100)