Serie „Zeitfresser in der Konstruktion“, Teil 3 Wie der digitale Faden Zeitfresser eliminiert

Ein Gastbeitrag von Brian Thompson

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Intelligente Produkte, die wachsende Nachfrage nach kundenspezifischen Anpassungen, kürzere Produktlebenszyklen und immer dynamischere Lieferketten – all das erhöht die Komplexität in der Entwicklung und damit die Wahrscheinlichkeit von Ineffizienz und Fehlern. Brian Thompson schildert hier die fünf größten Zeitfresser aus PTC-Sicht und gibt Tipps, wie man Abhilfe schaffen kann.

Wie sich nicht wertschöpfende Tätigkeiten in Konstruktion & Entwicklung vermeiden lassen.
Wie sich nicht wertschöpfende Tätigkeiten in Konstruktion & Entwicklung vermeiden lassen.
(Bild: Brian Jackson - stock.adobe.com)

Niemand will kostbare Entwicklungszeit verschwenden, und dennoch passiert es. Im Folgenden erörtere ich fünf Möglichkeiten, wie Konstrukteure und Entwickler sich selbst Zeit kosten, was zu tun ist und was dies für den Anwender und seine Entwicklung bedeutet.

Dabei zeigt sich, dass in vier der fünf Fälle das Hin- und Herschieben von Daten zwischen Softwareprodukten, die nicht miteinander kommunizieren können, Schuld ist. Allzu oft sind Verbindungsabbrüche leicht manuell zu beheben, und so machen wir das und gehen weiter, ohne uns darüber im Klaren zu sein, dass wir damit unserem Produkt, unserem Unternehmen und unserer Chance auf Innovation schaden.

Brian Thompson: „Ich war jahrelang in der Industrie tätig, bevor ich in die Softwarebranche wechselte, und die Zeit, die ich mit der Arbeit an den Problemen verbrachte, für deren Lösung ich ausgebildet worden war, gehörte zu den lohnendsten Momenten, an die ich mich erinnern kann.“
Brian Thompson: „Ich war jahrelang in der Industrie tätig, bevor ich in die Softwarebranche wechselte, und die Zeit, die ich mit der Arbeit an den Problemen verbrachte, für deren Lösung ich ausgebildet worden war, gehörte zu den lohnendsten Momenten, an die ich mich erinnern kann.“
(Bild: PTC/Brian Smith)

Wir bei PTC haben das Privileg, Kunden zu betreuen, die daran arbeiten, alle Teile ihres Konstruktionsprozesses miteinander zu verbinden und dabei eine Strategie umzusetzen, die wir den „digitalen Faden“ nennen. Ein digitaler Faden liegt dann vor, wenn Daten im gesamten Unternehmen lückenlos fließen, so dass sich eine Änderung an einem CAD-Modell automatisch in der Konstruktionsumgebung und in jedem Aspekt des Produktmanagements niederschlägt.

#1 – Simulation

Wir haben schon erlebt, dass Konstrukteure bis zum Prüfstand vorgedrungen sind, bevor sie feststellen mussten, dass ihr Produkt ein großes, grundlegendes Problem hat, das sie schon früher hätten lösen können – bevor 90 Prozent der Produktkosten bereits feststanden. Wir haben auch schon von Leuten gehört, die ein CAD-Modell an ihre Analysten, Experten für angewandte Physik, weitergegeben haben, nur um ein paar Tage später von einem grundlegenden Fehler zu erfahren, den die Konstrukteure viel früher hätten beheben können, wenn sie ihn erkannt hätten.

Tipp: Stellen Sie sich vor, was passieren würde, wenn Sie als Konstrukteur eine Simulation verwenden würden, die so weit im CAD-Werkzeug integriert ist, dass der Unterschied zwischen den beiden Werkzeugen kaum bemerkt wird. Sie könnten grundlegende Szenarien testen, schnell iterieren und Modelle so weit weiterentwickeln, dass die Analysten ihre Zeit auf Themen verwenden könnten, die ihr Fachwissen verdienen.

Creo Simulation Live, powered by Ansys, läuft direkt in der Creo-Konstruktionsumgebung und reagiert automatisch und in Echtzeit auf jede Änderung, die an einem Modell vorgenommen werden. Dieses simultane Feedback wird Teil des Konstruktionsprozesse und so nicht mehr separat wahrgenommen - Sie wissen nur, dass Sie mit einem viel schnelleren Feedback zu Lösungen für Ihr Konstruktionsproblem arbeiten.

Ein Beispiel findet sich im Motorsport:

#2 – Kollisionen

Es gibt nur wenige Situationen in der Fertigung, die unangenehmer sind als die Kollision zwischen einer Werkzeugmaschine und einem Teil. Als Konstrukteur möchten Sie alles tun, um die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers zwischen der Konstruktions- und der Programmierungsphase zu verringern – und damit auch Ihre eigene Arbeit zu reduzieren.

Zu viele unserer Kunden verlassen sich immer noch auf manuelle Übergaben zwischen der Konstruktionsumgebung und den Fertigungsexperten, die planen, wie die neuen Teile zu bearbeiten sind. Einer von ihnen erzählte uns, wie sie kritische Konstruktionsmerkmale des CAD-Entwurfs im CAM-System nachbilden. Dies ist ein entscheidender Prozess, denn das CAM-System verwendet die Informationen, um die Werkzeugwege für die Bearbeitung einzurichten. Unser Kunde berichtete, dass sein Prozess vollständig manuell ablief: Die Ingenieure zeichneten die Koordinaten von mehr als 2.000 Punkten im 2,5D-CAM-System von Hand auf. Was kann da schon schief gehen?

Tipp: Creo bietet CAM-Prozessplanungsfunktionen durch eine breite Palette von anpassbaren Automatisierungsfunktionen – einschließlich Creo NC und Tool Design, die es den Benutzern ermöglichen, eine Vielzahl von Fertigungsprozessen, einschließlich der Fünf-Achsen-Mehrspindelbearbeitung, direkt am Creo-Modell zu erstellen und zu simulieren. Fertigungsingenieure können bereits mit Konstrukteuren zusammenarbeiten, bevor das erste Teil bearbeitet wird. Sie können die Schritte sogar replizieren und als Vorlage verwenden. Es gibt keine Übergabe, da die beiden Parteien in der digitalen Welt zusammenarbeiten, wo Kollisionen entdeckt und verhindert werden können.

#3 – 2D-Zeichnungen

Eine 2D-Zeichnung ist ein schneller Weg zu vermeidbaren Fehlern und Kommunikationspannen. Ich erinnere mich noch an einen Kunden, der auf die Frage, wie er mit späten Konstruktionsänderungen umgehe, antwortete, dass er ein Turnschuhnetz habe. Wie der Name schon sagt, rannte bei Änderungen jemand mit neuen Zeichnungen in die Fertigung, die über den CNC-Maschinen aufgehängt und mit rotem Bleistift markiert wurden. Für jeden, der sich über die Möglichkeit von Fehlern wunderte, war dies ein alarmierender Anblick.

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Tipp: Ein vollständig definiertes 3D-Modell sollte das Zentrum der Bemühung in der Konstruktion sein. Niemand kann es sich leisten, seinem Unternehmen Zeit und Energie zu rauben, weil mit 2D-Zeichnungen gearbeitet wird. Wir haben mit einem Kunden gearbeitet, der drei verschiedene Zeichnungssätze hatte – es genügt zu sagen, dass dieses System nicht funktioniert hat.

Der modellzentrierte Ansatz für die Produktentwicklung wird als modellbasierte Definition (MBD) bezeichnet. Bei MBD geht es um das Erstellen, Organisieren und Verwalten eines 3D-Modells und der dazugehörigen semantischen (maschinenlesbaren) Produktherstellungsinformationen (PMI).

Dieses Modell erfasst die Konstruktionsabsicht und die Kontrolle der geometrischen Form und dient somit als einzige Quelle der Wahrheit für das gesamte Unternehmen. Dies ist nicht nur generell ein effizienterer Ansatz, sondern jeder, von der Geschäftsleitung bis zur Fertigung, kann das Modell entweder über das Modell selbst oder einen Plug-and-play-Viewer abfragen. Ein PTC-Kunde drückt es folgendermaßen aus:

Die moderne Philosophie des modellbasierten Designs basiert im Kern auf diesem Konzept: Ersetzen Sie die Dokumentation als grundlegendes Ergebnis des technischen Designs durch ein ganzheitliches, miteinander verbundenes Modell, das das Design beschreibt.

Jeff Olsen, CEO Hiller Measurements

#4 – Design-Exploration-Tools

Dieser Zeitfresser tritt auf, wenn Konstrukteure mehrere Möglichkeiten zum Erreichen eines bestimmten Designziels in Betracht ziehen. Es entsteht ein Labyrinth aus redundanten Kopien eines einzigen Entwurfs, von denen jede eine Möglichkeit zur Lösung des vorliegenden Problems darstellt. Diese Kopien gehen schnell verloren. Selbst wenn die beste Option gefunden ist, bleibt der Weg dorthin wahrscheinlich im Dunkeln.

Tipp: Creo löst dieses Problem. Dank der in Creo eingebetteten Design Exploration wird dieser gesamte Prozess verwaltet, einschließlich der Erinnerung an die Verbindungen zwischen den verschiedenen Design-Ideen, so dass der Anwender genau weiß, über welchen Weg er zum Endergebnis gekommen ist. Dabei kann sogar der gesamte Designraum gespeichert werden, um ihn später etwa mit anderen zu teilen.

#5 – Schulung

Sich mit Software auseinanderzusetzen, ist immer eine lohnende und nervenaufreibende Tätigkeit für alle. Ein Kunde berichtete uns von einer Erfahrung, bei der das Team endlich herausgefunden hatte, warum eine kleine Klammer so lange zum Laden brauchte. Der Ingenieur hatte ein unvollständiges Verständnis von Eltern-Kind-Referenzen und hatte daher die Position eines Lochs 15 Ebenen tief in der Baugruppe definiert. Diese kleine Halterung hatte externe Verweise auf 150 Komponenten.

Tipp: Ich ermutige jeden Anwender, seine eigene Ausbildung zu priorisieren, und ich ermutige das Management, eine solide Ausbildungs- und Lernstrategie für das gesamte Team zu entwickeln.

Bei Fragen, die während der Arbeit auftauchen, wenden Sie sich an die kontextbezogene Mini-Symbolleiste von Creo. Der Learning Connector geht noch einen Schritt weiter, indem er schnelle Tutorials und Zugang zu kontextsensitivem, aktuellem Hilfematerial bietet, das auf Knopfdruck verfügbar ist.

Längerfristig sollten Sie nach einem strukturierten virtuellen Lernwerkzeug suchen, das sowohl Flexibilität als auch eine gemeinschaftliche Lernerfahrung bietet. Creo Learn Online bietet eine Vielzahl von Kursen unter Anleitung sowie Zertifizierungen, um die nachweisbaren Ergebnisse zu einem attraktiven Preis zu erzielen, die das technische Management und die oberen Führungskräfte benötigen.

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* Brian Thompson, General Manager und Divisional Vice President CAD bei PTC

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