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CAD/PDM Mittelständler geht wichtigen Schritt Richtung Digitalisierung

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

Nach der Analyse seiner Prozesse und dank einer cleveren Umsetzung seiner CAD-/PDM-Strategie kann Maschinenbau Kitz jetzt das enorme Potenzial von 3D-Konstruktion nutzen - u.a. mit einem Produktkonfigurator.

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Ein 3D-basierendes Konstruktionssystem in Kombination mit einem neuen Datenmanagementsystem ermöglicht Maschinenbau Kitz eine Zeitersparnis von 30 % bei der Konstruktion von konfigurationsfähigen Standardprodukten.
Ein 3D-basierendes Konstruktionssystem in Kombination mit einem neuen Datenmanagementsystem ermöglicht Maschinenbau Kitz eine Zeitersparnis von 30 % bei der Konstruktion von konfigurationsfähigen Standardprodukten.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Maschinenbau Kitz, Anbieter von Anlagen zur Fabrikautomation, blickte bereits auf eine fast 50jährige, dynamische Unternehmensgeschichte zurück, als 2014 seine bis dahin genutzten Systeme für die Konstruktion und Produktdatenmanagement erneuert werden mussten. Außer der Umstellung von Autodesk Productstream Professional (PSP) auf den Nachfolger Vault sollte eine umfassende Erneuerung seiner bisherigen CAD-Strategie erfolgen und ein Produktkonfigurationssystem eingeführt werden, das mit den auf I-Logic von Inventor basierenden Produktkonfiguratoren der internationalen Maschinenbau-Kitz-Tochtergesellschaften kompatibel sein sollte.

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Neue CAD-Strategie für den Konstruktionsbereich

„Unser strategisches Unternehmensziel für die operativen Konstruktionsbereiche sah vor, 30 % schneller zu werden und somit deutlich schneller und effektiver auf Kundenanforderungen und Marktgegebenheiten reagieren zu können“ erklärt Timo Engels, Leiter des operativen Geschäfts und Mitglied des Führungskreises von Maschinenbau Kitz. „Wir wollten mit unserem CAD-Projekt nicht einfach nur nachziehen, sondern in die Zukunft gehen.“

Die Eckdaten

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Gründliche Bestandsaufnahme

Anfang 2017 wurde das ebenfalls in Troisdorf ansässige IT-Beratungsunternehmen Cubikom mit der Entwicklung der neuen CAD-/PDM-Strategie betraut.

  • Cubikom führte zunächst eine umfassende Analyse auf Prozessebene wie auch im Bereich der konstruktiven Werkzeuge durch.
  • Bereichsübergreifende Workshops legten neben Schwächen der vorhandenen Werkzeuge und deren teilweise nicht effizienter Benutzung auch Verbesserungspotenzial auf Prozessebene frei.
  • Cubikom fand eine in Jahrzehnten gewachsene Struktur aus einem uneinheitlichen Vorgehen, intransparenten Prozessen, redundanten Daten und einer Fülle konstruktionsfremder Aufgaben, die das Konstruktionsteam „nebenher“ zu meistern hatte.

Potenzial der 3D-CAD-Technologie nicht ausgeschöpft

Die Erklärung: Bei Maschinenbau Kitz war der Umstieg auf die 3D-Konstruktion bewusst nicht in vollem Umfang erfolgt. Ein Grund dafür bestand in dem Variantenreichtum seiner Standardprodukte: Hauptprodukte wie der Gurtförderer GUF-P 2000, können durch unterschiedliche Längen, Breiten, Höhen, Material oder benötigte Antriebsleistung extrem variantenreich ausgeprägt werden. Theoretisch entstehen so Millionen konstruktiver Varianten möglicher Produkte.

Um Zeit zu sparen, arbeitete man am Hauptsitz von Maschinenbau Kitz in Troisdorf zeichnungs- statt objektorientiert: Die Konstruktionsabteilungen nutzten die 3D-Werkzeuge damit eigentlich zur 2D-Konstruktion, indem sie zeichnerische Grobmodelle fertigten und anschließend PCF-Stücklisten mit dem hauseigenen ERP-System BaaN erstellten - ein klassisches „Workaround“. Das eigentliche Potenzial der 3D-CAD-Technologie, das auf Feinmodellen und objektverknüpften, automatisch generierten Stücklisten basiert, mit denen sich alle auftragsbezogenen Prozesse steuern lassen, konnte so nicht ausgeschöpft werden.

Auf der Prozessebene ergab die Analyse eine enorme Komplexität der Datenhaltung mit zahlreichen Redundanzen. So verwaltete man extrem große Mengen von Daten in drei unterschiedlichen Systemen:

  • dem Produktdatenmanagementsystem,
  • dem Warenwirtschaftssystem und
  • in einem Dokumentenmanagementsystem.

Die Pflege all dieser Daten wurde von der Konstruktionsabteilung neben seinen Konstruktionsaufgaben geleistet – eine aufwändige Prozedur, die viel Zeit kostete und durch die Vielzahl von Schnittstellen und Übergängen auch ein hohes Fehlerrisiko darstellte. Auch dies ein Befund, der einer weiteren Digitalisierung des Unternehmens im Wege stand.

Clevere Umsetzungsstrategie

In der spanischen Niederlassung der Maschinenbau-Kitz-Gruppe war man bereits weiter und hatte die Automatisierung in Form eines Produktkonfigurators vorgedacht. Dort arbeiteten die Konstrukteure mit 3D-Feinmodellen sowie mit automatisch von I-Logic erstellten Stücklisten.

Um den bei der Unternehmenstochter entwickelten Ansatz mit der Ablösung von PSP durch Vault zu kombinieren und so das volle Potenzial der 3D-Technologie für die gesamte Gruppe nutzen zu können, empfahl Cubikom zunächst die technische Landschaft zu harmonisieren:

  • Die Datenhaltung galt es zu vereinfachen,
  • die hohe Prozesskomplexität zu verringern und
  • den Informationsfluss zwischen den Systemen und Abteilungen zu verbessern oder überhaupt erst zu ermöglichen.

Parallel zu Vault wurde ein neues Dokumentenmanagementsystem eingeführt, in dem künftig alle konstruktionsfremden Dateien verwaltet werden sollten.

Neues Nummernsystem ermöglicht Automatisierung

Die Prozessanalyse hatte das etablierte Nummernsystem als eindeutige Schwachstelle identifiziert. Das komplizierte Konstrukt, eine „sprechende Nummer“, bestand aus zahlreichen Deskriptoren, Nummernkreisen zur Beschreibung der unzähligen Modellvarianten, die kein Konstrukteur mehr im Kopf haben konnte. Jetzt wurde es durch eine automatisch vom CAD-System generierte, fortlaufende Nummer mit regelbasierten Präfixen für die prozessstrukturierende Statusinformation ersetzt.

„Mit dem neuen Nummernsystem wurde gleichzeitig die Voraussetzung für eine weitreichende Automatisierung geschaffen. Die bestehenden Katalognummern konnten erhalten werden; sie dienen allerdings nur noch Bestandskunden zur Orientierung“, erklärt IT-Leiter Robert Kubotsch von Maschinenbau Kitz, der das Projekt leitete.

Integration des Konstruktionswissens

Cubikom konnte das in Spanien vorgedachte 3D-basierende Konstruktionssystem in das neue Vault-System des Stammhauses integrieren und mit dem neuen Datenmanagementsystem verbinden. Wie dort werden nun auch in Troisdorf die generischen 3D-Daten mit einer Logik verknüpft, die neben den zur Produktausprägung erforderlichen Parametern und Regeln auch beispielsweise relevante Informationen aus dem Einkauf etwa zur Wiederbeschaffungszeit eingeplanter Komponenten verarbeiten kann.

„Durch die Integration der 3D-Feinmodelle und des darin enthaltenen Konstruktionswissens in Vault wird aus dem vorhandenen Produktkonfigurator ein extrem leistungsfähiges Werkzeug für die unternehmensweite Konstruktion und alle vor- und nachgelagerten Abteilungen, mit dem selbst die Arbeitsvorbereitung in der Montage rationalisiert werden kann“, erklärt Kubotsch.

Schneller konstruieren dank Konfigurator

Der unternehmensweite Konfigurator prägt nun innerhalb weniger Minuten komplette Förderer aus, die Konstrukteure nur noch um etwaige Sonderteile ergänzen müssen. Damit wird die geplante Zeitersparnis von 30 % bei konfigurationsfähigen Standardprodukten realisiert, und Ressourcen werden effektiver eingesetzt. „Was vorher nur umständlich erzielt wurde, können wir jetzt sehr viel schneller erreichen“, erklärt Konstruktionsleiterin Sabine Eßer. „Auch die Qualität der konstruktiven Auftragsbearbeitung und der Daten haben sich erheblich verbessert, sodass die Zahl der Reklamationen zurückgegangen ist. Wir rechnen darüber hinaus mit einem weiteren Rückgang.“

Neue Konstrukteure finden sich aufgrund des neuen Nummernsystems und der implementierten Konstruktionslogik schneller zurecht, was den Einarbeitungsaufwand deutlich reduziert. Eine neu von Cubikom programmierte, automatische Gleichteilerkennung führt zu optimierten Prozessen vom Einkauf bis zur Produktion und vermeidet redundante Arbeiten.

Viele der Standardmodelle von Maschinenbau Kitz sind im Konfigurator schon enthalten, und es werden immer mehr.Einen weiteren wichtigen Schritt zur durchgängigen Digitalisierung hat das mittelständische Unternehmen damit vollzogen.

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