Konstruktion Orte und Disziplinen weltweit vernetzen

Autor / Redakteur: Jutta Treutlein / Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Beim Landmaschinenhersteller Claas greifen Konstrukteure weltweit auf eine einzige Datenquelle zu. Dadurch steigt die Wiederverwendungsrate und Fehler werden reduziert.

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Dassault Systèmes zeigt auf der Hannover Messe, wie der Landmaschinenhersteller Claas Industrie 4.0 in die Realität umsetzt.
Dassault Systèmes zeigt auf der Hannover Messe, wie der Landmaschinenhersteller Claas Industrie 4.0 in die Realität umsetzt.
(Bild: Claas)

Eine nachhaltige Produktion ist einer der wichtigsten Trends der 4. industriellen Revolution*. Die Weltbevölkerung wird bis Ende dieses Jahrhunderts von derzeit sieben Milliarden Menschen auf 11 Milliarden anwachsen, eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion ist daher für Regierungen, Forscher und Unternehmen von wachsender Bedeutung. „Wir müssen bis 2050 die Produktion von Nahrungsmitteln verdoppeln, um die Weltbevölkerung ernähren zu können“, sagt Dr. Hermann Garbers, Geschäftsführer für Technologie und Qualität bei Claas bis September 2014, einem weltweit führenden Landmaschinenhersteller, dessen Mähdrescher, Feldhäcksler, Ballenpressen und Traktoren für ihre Technologie und Qualität Weltruf haben.

Effizienz durch Intelligenz

„Betrachtet man die letzten 20 bis 30 Jahre, so waren die technischen Fortschritte stets mit einem Größen- und Leistungszuwachs der Maschinen verbunden“, sagt Garbers. „Doch heute liegt der Fokus auf intelligenten, energieeffizienten Maschinen, die bei minimalen Betriebskosten produktiver arbeiten. Solche Maschinen werden von Landwirten bevorzugt, denen die Ressourceneffizienz wichtiger ist als die Maschinenleistung oder -produktivität. Sie müssen ihre Felder effektiver bewirtschaften und Wasser, Energie sowie Technologie klug nutzen, um einen höheren Ertrag zu erwirtschaften, ohne mehr Energie oder Dünger einsetzen zu müssen“, sagt er. „Wir bei Claas wissen, dass unsere Maschinen durch die Einbindung intelligenter Steuersysteme effizienter werden und sich dies positiv auf die Bilanz der Landwirte niederschlägt.

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Innovation durch Kundenkenntnis

Die 4. industrielle Revolution wird die Kundenerfahrung stark verbessern und bei Claas gehen Innovation und Technologie Hand in Hand mit einem tiefen Verständnis für die Bedürfnisse der Kunden. „Weil wir dieses Verständnis besitzen und großen Wert auf Service legen, entscheiden sich die Kunden für uns“, sagt Garbers. Das Unternehmen verfügt weltweit über kreative Teams von Konstrukteuren, deren Ziel es ist, neue und effizientere Ideen in den Entwicklungsprozess einzubringen. Und dabei jederzeit wissen, was die Kunden möchten.

„Die Forschung und Entwicklung ist einer der Kernbereiche bei Claas“, so Garbers. „Wir sind nicht der größte Hersteller am Markt und müssen uns deshalb von unseren Mitbewerbern durch Innovation und Kundenservice absetzen. Aber um unsere Kunden zufriedenzustellen, müssen wir zunächst ihre Bedürfnisse kennen. Wie oft bleibt die Maschine stehen? Wie viel Zeit wird durchschnittlich für eine Reparatur benötigt? Wie lange dauert es, bis unsere Servicemitarbeiter die Maschine wieder zum Laufen bringen? Je mehr wir darüber wissen, was beim Kunden draußen auf dem Feld passiert, desto gezielter können wir darauf reagieren, und das verschafft uns einen Wettbewerbsvorteil.“

„Ein weiterer wichtiger Punkt ist die emotionale Erfahrung, die unsere Kunden während der Nutzung unserer Maschinen machen“, erläutert Garbers. „Ein Kunde hat mir mal erzählt, dass er sich, wenn er nach einem langen Arbeitstag aus seinem großen Lexion aussteigt, unschlagbar fühlt und stolz auf das Geschaffte ist. Solche Aussagen von Kunden, die einen Großteil des Tages auf einer Maschine von Claas verbringen, enthalten wertvolle Informationen für unsere F&E – und Serviceabteilungen.“

Komplexe Daten verwalten

Aufgrund der enormen Produktvielfalt von Claas muss das Unternehmen auch große Mengen komplexer Daten erstellen und verwalten. „Da wir überall auf der Welt Entwicklungsstandorte haben, müssen wir parallel dazu auch noch unterschiedliche Systeme mit jeweils eigener Software und Hardware miteinander in Einklang bringen“, sagt Garbers. „Wenn neue Technologien aufkommen, sind wir jedes Mal gezwungen, unsere diversen Systeme nachzurüsten oder neue zu installieren, und wir müssen manchmal sogar neue Schnittstellen entwickeln, damit unsere Systeme miteinander kommunizieren können. Das ist sehr teuer und mühsam, ohne dass man eine Garantie hat, dass am Ende wirklich alle Informationen geteilt werden können. Ohne eine einzige, weltweit einheitliche Business-Plattform für Produktdaten und Informationen, auf die jeder Konstrukteur über ein gemeinsames Interface zugreifen kann, würde das System so unübersichtlich, dass es bald nicht mehr beherrschbar wäre. Die 3D-Experience-Plattform hilft uns, diese Komplexität zu managen.”

Wissen und Ideen sicher austauschen

Die Marktführer der 4. industriellen Revolution denken global und handeln lokal. In den weltweiten F&E-Standorten von Claas müssen die Maschinen nach den Standards und Praktiken des Unternehmens entwickelt werden. Dazu sind konsistente Prozesse, die Nutzung derselben Datenbasis und der sichere Austausch von Ideen und Wissen über Ländergrenzen hinweg erforderlich.

„Der globale Markt verlangt von den Herstellern, dass sie überall konstruieren und überall produzieren können. Wir müssen uns darauf vorbereiten, dass Claas schon bald mehrere Entwicklungs- und Produktionsstätten überall auf der Welt besitzen wird, an denen unsere Maschinen auf die stets gleiche Weise gefertigt werden sollen. Darum haben wir die 3D-Experience-Plattform von Dassault Systèmes eingeführt, die uns bei unserer internationalen Expansion unterstützt, indem sie die globale Zusammenarbeit zwischen all unseren Standorten optimiert“, sagt Bernhard Schuchert, CIO von Claas.

Ein Datenmanagementsystem für alle

Die Konstrukteure haben Zugriff auf ein einziges Datenmanagementsystem - egal wo sie sich befinden. Diese Daten liegen auf der 3D-Experience-Plattform mit der Branchenlösung Single Source for Speed, und werden vor unbefugtem Zugriff auf Basis des „Need to Know“-Prinzip geschützt“, erklärt Kai Wallasch, Leiter der Abteilung Engineering Methods bei Claas. „Jeder arbeitet mit denselben Produktdaten. Dadurch werden Fehler vermieden, die entstehen können, wenn das falsche Konzept verwendet wird. Jeder hat Zugriff auf die integrierte Lösung mit den neuesten Versionen der Entwürfe und somit müssen die Datensätze nur noch einmal gepflegt werden, weil es keine Duplikate mehr gibt“, sagt Wallasch. Bernhard Schuchert ergänzt: „Konstrukteure in Indien und in Harsewinkel können am selben Bauteil arbeiten, weil sie auf dieselbe Datenbank zugreifen können.“

Werkzeuge für den Bau intelligenter Maschinen

Mit der 3D-Experience-Plattform steht Claas eine Umgebung zur Verfügung, in der Konstrukteure ihre Entwürfe digital speichern und testen können, bevor ein Prototyp gebaut wird. „Intelligentere Maschinen zu bauen ist ein kollektives Bestreben mehrerer Disziplinen, die dafür eng zusammenarbeiten müssen, und je eher sie das können, umso besser“, sagt Garbers. „Früher konnten Systemingenieure ihre Anlagen erst einbauen, wenn der physische Musterbau fertig war“, erläutert Wallasch. „Wenn sich dabei Probleme ergaben, konnten die erforderlichen Änderungen in Bezug auf Planungsumfang und Kosten manchmal enorme Ausmaße annehmen. Mit Single Source for Speed haben Maschinenbauer, Elektroingenieure und Hydrauliker ebenfalls simultanen Zugriff auf den Entwurf und können zeitgleich daran arbeiten anstatt nacheinander.“

Simulation beschleunigt auch Endmontage

„Jetzt äußern sie ihre Forderungen früher, und damit können diese schon vor der Fertigstellung des Prototypen in die Überlegungen einfließen. Anpassungen werden in der digitalen Umgebung sofort vorgenommen. Folglich produzieren wir weniger Ausschuss und haben weniger Fehler während der Produktion, weil die elektronischen und hydraulischen Systeme bereits im frühen Entwurfsstadium positioniert werden. Mit Single Source for Speed wird der Platzbedarf simuliert und frühzeitig ermittelt. Wir kennen das Ergebnis noch vor der Fertigung, wodurch die Endmontage beschleunigt wird. Darüber hinaus können wir durch die Simulation von Bewegungsabläufen des Bedieners oder von Reparaturszenarien auch ergonomische Aspekte in der Planung berücksichtigen, die für den Bediener der Maschine und das Wartungspersonal von Belang sind“, sagt Wallasch.

Zusätzliche Features leicht integrieren

Die Lebenszyklen von Maschinen sind lang, darum ist es wichtig, die Geräte mit neuer Technologie nachzurüsten, sobald diese verfügbar ist, damit die Maschinen den Landwirten größtmögliche Erträge bescheren. „Elektronik, Software, Prozessoren, Speichermedien – dies alles hat kürzere Lebenszyklen“, sagt Garbers. „Damit aber unsere Maschinen ihren Besitzern über viele Jahre nachhaltigen Mehrwert bieten, müssen wir sie zukunftsfähig machen, indem wir die Möglichkeit vorsehen, neue Technologien einbauen oder vorhandene aktualisieren zu können. Da die Konstruktionsdaten für jede von uns entwickelte Maschine auf der 3D-Experience-Plattform gespeichert und verwaltet werden, lässt sich leicht auf diese Informationen zugreifen. Damit können während des Lebenszyklus der Maschine zusätzliche Features integriert und dem Kunden zur Verfügung gestellt werden, ohne dass mit jeder neu aufkommenden Technologie eine neue Maschine konstruiert werden muss. Wir können schneller reagieren und unser Kunden sind zufrieden, weil unsere Lösung kosteneffizienter ist.“

Kurze Anlaufzeit

Nach Wallaschs Aussage dauerte es nur kurze Zeit, bis die Konstrukteure mit dem Programm vertraut waren. „Das Interface von Single Source for Speed ist intuitiv bedienbar, was die Schulungszeiten drastisch reduzierte. Wir hatten sehr wenig Erfahrung mit dieser neuen Branchenlösung, doch mit den bewährten Verfahren und dem Fachwissen von Dassault Systèmes konnten wir Single Source for Speed erfolgreich einführen. Dassault Systèmes Industry Services hat uns bei der Einrichtung des Systems, der Migration alter Anwendungen, der Unterstützung neuer Unternehmensprozesse und der Migration der VPM V4 Daten sehr geholfen. Was unsere Prozesse betrifft, haben wir enorme Verbesserungen erzielt, weil wir die Chance hatten, mit alten Gewohnheiten zu brechen sowie Arbeitsabläufe zu überdenken und neu zu strukturieren. Mit Single Source for Speed sind wir für die Zukunft gerüstet.“

Eine gemeinsame technische Umgebung

Laut Garbers ist es nicht ausreichend bei den Produkten innovativ zu sein. „Wir müssen auch in der Entwicklung und der Produktion unserer Maschinen innovativ sein; innovativ in unseren Prozessen, Systemen und Tools, damit wir die globalen Herausforderungen, vor denen die Landwirtschaft steht, bewältigen können. Dies alles basiert auf einer gemeinsamen technischen Umgebung, einheitlichen Referenzdaten und der Möglichkeit, dass alle Projektbeteiligten von überall auf der Welt auf eine einzige Informationsquelle zugreifen können. 3D-Experience steigert unsere Produktivität im Bereich Forschung und Entwicklung und hilft uns dabei, unsere weltweiten Talente auf einer Plattform zu vereinen, wo sie ihr Wissen und ihre Ideen austauschen können. Damit sind wir in der Lage, innovative Produkte schneller auf den Markt zu bringen, was einerseits für unsere Kunden und andererseits auch für den Ausbau unseres internationalen Wachstums von enormer Bedeutung ist.“ (mz)

Hannover Messe 2016: Halle 6, Stand K30

* Jutta Treutlein, Corporate Publishing Project Manager, Dassault Systèmes

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