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Warum Standardisierung dem Engineering gut tut

| Autor: Ute Drescher

Wie lässt sich die Effizienz des Engineerings messen? Für eine Studie des E4TC ist eine Methodik entwickelt worden, die genau das leistet. Uwe Harder, Head of Professional Services bei Eplan, war maßgeblich beteiligt.

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„Die Idee war, ein Modell für einen Standard-Engineeringprozess zu definieren, mit dessen Hilfe Unternehmen ihre Ist- sowie die Soll-Situation einordnen und vergleichen können“, erklärt Uwe Harder, Head of Professional Services DACH, Eplan.
„Die Idee war, ein Modell für einen Standard-Engineeringprozess zu definieren, mit dessen Hilfe Unternehmen ihre Ist- sowie die Soll-Situation einordnen und vergleichen können“, erklärt Uwe Harder, Head of Professional Services DACH, Eplan.
( Bild: U. Drescher/konstruktionspraxis )

konstruktionspraxis: Was war das Ziel der Studie „Engineering 4.0 – Effizienzsteigerung im steuerungstechnischen Design von Maschinen und Anlagen“?

Uwe Harder: Digitalisierung, Integration und Prozessverbesserungen in der Konstruktion hören sich gut an. Aber wie viel Aufwand bedeutet das? Die Idee hinter der Studie war, ob es nicht möglich wäre, eine Messbarkeit oder ein Modell einer Vergleichbarkeit zu definieren, um Unternehmen eine Entscheidungsgrundlage zu geben. Ausschlaggebend war auch die Studie „Schaltschrankbau 4.0“ der Uni Stuttgart: In der Fertigung lässt sich die Zeit pro Arbeitsschritt messen. Wir wollten etwas Vergleichbares für das Engineering schaffen.

konstruktionspraxis: Wer hat die Studie durchgeführt und in wessen Auftrag?

Uwe Harder: Das Konzept für die Studie ist gemeinsam mit dem E4TC (European Transformation Center)-Institut in Aachen erarbeitet worden. Hauptthema des Instituts ist es, sich um die praktische, optimale Anwendung von Softwarelösungen (ERP, PDM, CAE) zu kümmern und mit der Integration dieser Lösungen auch Engineering- und Fertigungsprozesse im Sinne von Industrie 4.0 zu digitalisieren.

konstruktionspraxis: Wer wurde befragt?

Uwe Harder: Im Vorfeld der Studie liefen schon verschiedene Analysen mit über 100 Kunden über zwei Jahre. Die Handlungsfelder ähnelten sich - immer fehlte eine Methode, um die Ergebnisse zu vergleichen. Die aktuelle Studie hat diese Vergleichbarkeit jetzt geschaffen. Befragt wurden typische Klein- und mittelständische Unternehmen sowie produzierende Unternehmen im Maschinenbau mit 50 bis 500 Mitarbeitern. Konkret sind 20 Firmen betrachtet und die Ergebnisse mit sehr positivem Feedback präsentiert worden.

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konstruktionspraxis: Für die Befragung wurde eine Methodik entwickelt, um Potenziale und Maßnahmen im Engineering zu quantifizieren. Was sind die Kernelemente dieser Methodik?

Uwe Harder: Engineering zu messen ist eine Herausforderung, da es sich um Denk- und Entwurfsprozesse handelt. Hier haben der Ausbildungs- und Erfahrungsstand des Ingenieurs und die Rahmenbedingungen einen erheblichen Einfluss auf Aufwand, Zeit und Qualität. Eine direkte Messbarkeit fällt aus diesen Gründen also aus.

Die Idee war, ein Modell für einen Standard-Engineeringprozess zu definieren, mit dessen Hilfe Unternehmen ihre Ist- sowie die Soll-Situation einordnen und vergleichen können. Das ermöglicht eine Bewertung und eine Benotung. Mit dem E4TC haben wir die Noten oder jetzt „Level“ 1 bis 5 festgelegt. Wir kennen das alle von Internetbewertungen, zum Beispiel 4,5 von 5 Sternen. Es ging darum, auf einen Blick auf Geschäftsführungsebene eine klare Darstellung der Ergebnisse zu ermöglichen.

konstruktionspraxis: Wie sieht das Modell des Engineering-Workflows konkret aus und wie die Bewertungsmatrix mit den fünf Effizienz-Stufen?

Uwe Harder: Wir haben uns für eine 2-Stufen-Methodik entschieden. Der Use-Level kennzeichnet Nutzungsgrad und -tiefe der CAE-Anwendung. Dies ist eine Voraussetzung, um im Engineering höhere Level zu erreichen. Der Engineering-Workflow beschreibt in acht Schritten den Datenflow, den Auftragsdurchlauf durch die Engineeringabteilung, von der Spezifikation des Kundenauftrags bis hin zur Fertigstellung aller Dokumente, die für die Fertigung benötigt werden. Hinzu kommen zwei weitere Schritte in der Standardisierung: Die Artikeldatenpflege und die Erstellung von Konstruktionsvorlagen (Standardschaltungen). Jeder dieser Schritte wird von 1 bis 5 bewertet. In Summe gibt es eine Gesamtbewertung: 1 steht für manuell, analog, sequentiell und 5 für digital, automatisiert und integriert.

konstruktionspraxis: Was ist unter „Use-Level“-Matrix zu verstehen?

Uwe Harder: Das steht für Nutzungsgrad und -tiefe der CAE-Anwendung. Es ist eine Einschätzung des Ausbildungsstandes, der Kenntnis um die verschiedenen Potenziale der CAE-Lösung und deren Anwendung. Nur wer weiß, welche Methoden es gibt und diese auch richtig anwendet, kann die Effizienz steigern. Ein Beispiel: CAE-Softwarelösungen haben die Möglichkeit, etwa Sensor-Aktor-Listen aus einer Vorplanung zu übernehmen. Wer diese Funktion nicht kennt, kann diesen durchgängigen Datenfluss nicht nutzen. Es kommt zu Doppelarbeit, Fehlern bei Änderungen und somit zu Mehraufwand.

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konstruktionspraxis: Und zu welchem Ergebnis kommt die Studie?

Uwe Harder: Sie zeigt, dass man mit etwa 10 Prozent Mehraufwand in der Standardisierung rund 50 Prozent der Zeit für den Arbeitsschritt Stromlaufplanerstellung sparen kann. Und sie zeigt, dass man in Richtung Teilautomatisierung weitere 25 Prozent Zeit sparen kann. Der größte Hebel liegt bei allen Unternehmen in der Standardisierung, Artikeldatenpflege und Erstellung von wiederverwendbaren Standardschaltungen. Die Unternehmen, die hier in Arbeitsteilung vorgehen, haben einen erheblichen Wettbewerbsvorteil. In Summe kann man im Mittel von 20 Prozent Steigerungspotenzial von Stufe zu Stufe ausgehen.

konstruktionspraxis: Wie lassen sich die Ergebnisse der Studie im Engineering umsetzen?

Uwe Harder: Hier lässt sich sehr gut eine Analogie zur Umstellung im CAE von 2D auf 3D ziehen. Zunächst geht es um Strukturierung, Wiederverwendung, Modularisierung, Plattformkonzept und Konfiguration.

konstruktionspraxis: Haben Unternehmen eigentlich heute noch Zeit, das Thema Standardisierung auf die lange Bank zu schieben?

Uwe Harder: Aus meiner Sicht wissen viele Unternehmen darum und arbeiten auch daran. Oft wird das Thema aufgrund des Anfangsinvests aber nicht konsequent und nachhaltig umgesetzt. Es sind eine Menge von Maßnahmen erforderlich – die richtige Software allein reicht nicht. Der Gesamtprozess muss betrachtet werden. Jüngere Unternehmen haben hier ganz klar einen Vorteil, die starten ganz anders, nämlich sofort mit einem Digitalisierungsanspruch.

Vielen Dank Herr Harder.

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Chefredakteurin, konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht

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