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Fertigungsgerechte Konstruktion Plattform bringt Konstrukteure und Fertigungsexperten zusammen

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

Eine neue Online-Plattform soll helfen, die Kosten der Bauteilfertigung zu reduzieren und Fertigungsprobleme zu vermeiden, indem sie Konstrukteuren den einfachen und unkomplizierten Austausch mit Fachexperten ermöglicht.

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Die Online-Plattform Exaas bringt das Fertigungs-Fachwissen in den Produktenstehungprozess.
Die Online-Plattform Exaas bringt das Fertigungs-Fachwissen in den Produktenstehungprozess.
(Bild: gemeinfrei / CC0)

Herr Schneider, was verbirgt sich hinter „exaas“?

www.exaas.de ist eine Online-Plattform, die sich an Konstrukteure, Qualitätsverantwortliche, Einkäufer und Teilefertiger richtet und es ihnen ermöglicht, sich einfach, direkt und unkompliziert mit Fachexperten zu Fertigungsfragen auszutauschen. Wie es Unternehmensname bereits sagt, liefern wir „Expertise-as-a-Service“.

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Wie kam es zu dieser Idee?

Exaas entstammt einem Gemeinschaftsprojekt des Druckgusstechnologie-Lieferanten „Oskar Frech“ zusammen mit der Münchner Startup-Schmiede Mantro. Wir haben Anfang des Jahres mit vielen Teilefertigern gesprochen, die uns von einer teilweise erschreckenden Zeichnungsqualität ihrer Kunden berichten.

  • Rund 30% aller Zeichnungen, die z.B. einen Gießer erreichen, sind im angedachten Fertigungsverfahren nicht realisierbar.
  • Rund 50% der Bauteile sind zwar realisierbar, müssen jedoch noch konstruktiv angepasst werden.
  • Bei rund 60% der Zeichnungen fehlen Information oder sie weisen nicht eindeutige Bemaßungen oder Toleranzen auf.
  • Die schlimmste Zahl ist jedoch, dass 40% aller Zeichnungen ungenutzte Einsparungspotentiale beinhalten, die man mittels einer fertigungsgerechten Konstruktion erschließen könnte.

Diese Erkenntnisse haben wir zum Anlass genommen, uns mit zahlreichen Entwicklungs- und Einkaufsabteilungen auszutauschen, um der Ursache auf den Grund zu gehen und Exaas als Lösung für das Problem zu entwickeln.

Warum wird denn nicht fertigungsgerecht konstruiert?

Im Grunde sprechen wir hier von zwei Problemfeldern: Zum einen haben wir beobachtet, dass das Fertigungswissen allmählich aus den Entwicklungsabteilungen verschwindet oder sprichwörtlich „in Rente geht“. Konstrukteure neigen daher dazu, Bauteile nach „Funktion“ zu konstruieren, also nach dem Prinzip Design-to-Function: Das Bauteil erfüllt zwar alle Anforderungen auf dem Papier, die Herstellbarkeit und Beschaffungskosten werden dabei aber nur unzureichend berücksichtigt.

Die Vernachlässigung der Fertigungsperspektive, also das Design-to-Manufacture und Design-to-Cost, führt zu großen Problemen im späteren Verlauf. Erst wenn die Zeichnungen vom Fertiger geprüft werden, kommen die fertigungstechnischen Defizite der Konstruktion zum Vorschein. Es kommt zu teuren, nachträglichen Bauteiländerungen, enormem Abstimmungsaufwand und insgesamt zu unnötig hohen Beschaffungskosten, da nicht alle fertigungstechnischen Potentiale ausgenutzt werden konnten.

War das schon immer so?

Früher war die Situation oft eine andere: Erstens war ein Großteil der Fertigung und somit des Know-Hows noch im eigenen Hause und zweitens gab es fertigungstechnisch erfahrene Kollegen, die die Herstellbarkeit und Beschaffungskosten früh abschätzen konnten.

Und das zweite Problemfeld?

Das zweite Problem besteht darin, dass Konstrukteure meist ausschließlich in vertrauten Fertigungsverfahren konstruieren. Die Prüfung alternativer Verfahren und die konstruktive Transformation der Bauteile findet, aus Zeit- oder Know-how-Mangel, oft nicht statt.

Gerade im mittleren Stückzahlbereich bleibt dabei aber enormes Potential ungenutzt. Zum Beispiel transformieren unsere Experten gerade ein komplexes Blechbauteil in den Aluminium-Druckguss – je nach Stückzahl liegen die Einsparungen bei über 40 %.

Neue Materialien und Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel die additive Fertigung, werden in den nächsten Jahren die industrielle Fertigung ordentlich aufmischen. Nur wenige Konstrukteure verfügen jedoch über das Wissen, ihre Bauteile in diese Verfahren und Materialien zu überführen und damit die großen Potentiale zu nutzen.

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Das Seminar 3D-Druck in der direkten digitalen Fertigung vermittelt die Technik, Eignung und Voraussetzung des 3D-Drucks und gibt den Teilnehmern einen Überblick über die Entwicklungen, Möglichkeiten und Grenzen.

Und wie soll Exaas diese Probleme lösen?

Wir haben bereits ein Fertigungsexperten-Netzwerk aufgebaut, das stetig wächst. Darüber hinaus entwickeln wir eine Online-Plattform, die den Austausch zwischen dem Konstrukteur und den Experten so einfach wie möglich gestaltet. Im Grunde ist der Ablauf dann recht einfach: Der Konstrukteur kontaktiert uns online oder offline, wir klassifizieren seine Fragestellung und schlagen ihm passende Experten und Lösungspakete vor. Im nächsten Schritt vereinbart er einen Termin für eine Online- oder Offline-Beratung mit dem Experten. Alle vertraglichen und kommerziellen Themen regelt Exaas.

Was sind denn typische Lösungspakete auf Ihrer Plattform?

Wir bringen das Fertigungswissen zurück in den Produktentstehungprozess - von der Konzeption, der Konstruktion & Dokumentation über die Beschaffung bis zur Fertigung der Bauteile. Um einige Bespiele zu nennen, beraten unsere Experten bei der Auswahl des optimalen Fertigungsverfahrens, der Auswahl des Materials, sie prognostizieren Beschaffungspreise oder überführen ganze Bauteile in andere Fertigungsverfahren.

Bereits existierende Konstruktionen werden auf Herstellbarkeit und mögliche Einsparungspotentiale geprüft und ggf. direkt optimiert. Einkäufer erhalten Einschätzungen zu realistischen Beschaffungspreisen sowie eine Analyse der benötigten Betriebsmittel, was die Anzahl der möglichen Lohnfertiger oft einschränkt. Zudem helfen unsere Experten bei der Optimierung von Fertigungsprozessen.

Wer sind die Experten?

Die Experten sind zum einen Fertigungsberatungen oder selbständige Fachexperten, die sich auf bestimmte Fertigungsverfahren spezialisiert haben. Industrienahe Forschungsinstitute, spezialisierte Ingenieurbüroe und berentete Ingenieure gehören genauso zum Experten-Pool.

Eine der wichtigsten Expertengruppen sind jedoch Industrieunternehmen wie Maschinenbauer, Teilefertiger oder Werkzeugbauer, die über eine enorme Shop-Floor-Expertise verfügen und anhand der Fertigungszeichnung sofort Potentiale als auch Probleme identifizieren können. Dieses Wissen wäre in der frühen Entwicklungsphase sehr hilfreich.

Bisher fiel es Entwicklungsabteilungen als auch Teilefertigern sehr schwer, eine solche Beratung, unabhängig von einem Fertigungsauftrag, anzufragen bzw. anzubieten. Exaas entkoppelt den Fertigungsauftrag von der Beratung und bietet das Medium, dieses Wissen als kleine eigenständige Pakete für einen erweiterten Kundenkreis anzubieten.

Wie sieht es denn mit den Kosten aus?

Natürlich sind die Beratungen nicht kostenlos. Dem kostbaren Wissen stehen ja schließlich auch enorme Kosteneinsparungspotentiale auf der Kundenseite gegenüber und wir wollen den Expertiseträgern ja die Möglichkeit bieten, dieses Wissen zu monetarisieren. Wir verfolgen das Ziel, den Leistungsumfang der Lösungspakete so gut zu definieren, dass wir diesen Paketen auch Fixpreise zuordnen können. Das hat den Vorteil, dass nicht erst mehrere Abstimmungsschleifen gedreht werden müssen, um überhaupt die Fragestellung und den Leistungsumfang zu klären. Das ist leider üblich in der Beratungsbranche. In den Fällen, wo dies nicht immer möglich ist, orientieren sich die Kosten an üblichen Tages- und Stundensätze für Beratungsleistungen in der Industrie. Bei Exaas liegt der große Kostenvorteil darin, dass man Fertigungsexperten auch für zwei bis dreistündige Websessions buchen kann, um beispielsweise ein Bauteildesign auf Herstellbarkeit zu untersuchen.

Abschließend - was ist das Besondere an Ihrer Plattform?

Wir läuten eine neue Ära Zusammenarbeit innerhalb der deutschen und europäischen Industrie ein. Wir ermöglichen Unternehmen einen kurzfristigen Zugriff auf bisher verschlossenes Expertenwissen und bieten Wissensträgern den digitalen Vertriebskanal, um ihre Expertise zu monetarisieren.

Wir transformieren Bauteile in andere Fertigungsverfahren, eliminieren frühzeitig Fertigungsprobleme und erschließen damit neue Qualitäts- und Kosteneinsparpotentiale.

Wir räumen alle bisherigen operativen Hürden zur Beauftragung solcher Dienstleistung aus dem Weg. Expertensuche und -qualifizierung, Datenaustausch, Geheimhaltung sowie Zahlungsverkehr stellt die Plattform sicher.

Vielen Dank, Herr Schneider.

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Die Digitalisierung der Produktion erfordert ein Umdenken in der Produktentwicklung. Der Smart Engineering Day bietet Entscheidungshilfen für die Auswahl der am besten geeigneten Methoden für Konzeption, Entwurf und Ausarbeitung von smarten Produkten und Maschinen.

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