Engineering

Wie ein Zahnrad perfekt ins nächste greift

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Mehr Funktionen im Produkt

Eine weitere Herausforderung sieht Prof. Stark darin, dass Konstrukteure und Entwickler zunehmend die Produktdienstleistung mit bei der Produktentwicklung berücksichtigen müssen. Dienstleistungsentwicklungen seien bisher aber eher „böhmische Dörfer“ für die klassischen Ingenieure. Die Ausbildung als Lösungsentwickler von Produkt-Service-Systemen steckt in Deutschland noch immer in den Kinderschuhen. Einen weiteren Aspekt gibt Karl Osti, Industry Manager Manufacturing bei Autodesk, zu bedenken: „Hersteller müssen in Zukunft stärker die Funktion berücksichtigen. Sie müssen nicht nur ein Einzelteil herstellen, sondern Module, welche Sensorik, Elektronik und Mechanik beinhalten. Wo früher einfache Komponenten geliefert wurden, müssen nun Themen wie das Humane Machine Interface mitgedacht werden. Dieser integrierte Ansatz macht die Herstellung deutlich komplexer und erfordert zusätzliche Expertisen oder Partnerschaften.“ Dafür will das Unternehmen seinen Kunden Software-Tools zur Verfügung stellen, die sie dazu befähigen, sich an die neuen Gegebenheiten anzupassen und die damit einhergehenden Anforderungen zu lösen.

Prozesse müssen neu strukturiert werden

Dies betrifft auch Haushaltsprodukte, wie Peter Scheller, Marketing Director NX bei Siemens PLM Software, an einem guten Beispiel veranschaulicht: Früher war ein Kühlschrank einfach ein Kühlgerät mit dem Zweck, Dinge zu kühlen. Die heutige Technologie macht einen „smarten“ Kühlschrank möglich, der selbst für seinen Inhalt sorgt und Bestellungen auslöst. Dafür sind natürlich Sensoren und intelligente Software nötig, die der Konstrukteur bedenken und planen muss – er muss also laut Scheller übergreifend nach den Methoden des Systems Engineering konstruieren.

Für Andreas Barth, Managing Director Euro Central bei Dassault Systèmes, ist klar dass die Zeiten des linearen Innovationsprozesses, bei dem Konstruktion, Produktion etc. nacheinander abgearbeitet werden, vorbei sind. „Für Unternehmen bedeutet das, dass sie ihre Arbeits- und Produktionsprozesse neu strukturieren und flexibel gestalten müssen – der CAD-Bereich spielt dabei eine zentrale Rolle. Alle Mitarbeiter müssen ihren Beitrag leisten und interdisziplinär denken und agieren,“ so Barth. Nur so lasse sich eine eng verzahnte, durchgängige Prozesskette realisieren, die das volle Potential einer virtuellen Produktentwicklung ausschöpft.

Der digitale Zwilling schafft Abhilfe

Dieser Prozess trägt bei Siemens PLM Software einen eigenen Namen: der digitale Zwilling. Mit diesem virtuellen und wahrheitsgetreuen Abbild eines physischen Produkts können Kostensenkungen über die ganze Wertschöpfungskette hinweg erreicht werden – lesen Sie mehr dazu in unserem Fachartikel ab Seite 52. Darüber hinaus ist für Scheller die durchgängige Digitalisierung und dadurch die gesamthafte Simulation ein großer Trend. Siemens PLM Software bietet nicht zuletzt durch die Akquise von LMS ausgereifte Simulationstools. „Mithilfe der Simulation können wir ein wahrheitsgetreues Abbild aller Produktfunktionalitäten erzeugen, notfalls schnell reagieren und sorgen so für effiziente Entwicklungsprozesse mit Planungssicherheit,“ so Scheller.

Smart Data für digitale Modelle

Auch für Prof. Stark ist klar, welche Methoden benötigt werden, um die Herausforderungen, die derzeit durch neue Technologien wie Industrie 4.0 bzw. das Internet der Dinge zu meistern: „Eine der elementarsten Kompetenzen wird die Beherrschung der Data Analytics, Visual Analytics, der semantischen Reduzierung von Big Data auf Smart Data und die Verknüpfung dieser smarten Daten mit den intelligenten digitalen Modellen der technischen Systeme sein.“ Denn wie Barth betont, wird die im Zuge der Digitalisierung produzierte Datenmenge weiter zunehmen. „Speicherplatz ist günstig und nahezu unbeschränkt verfügbar. Die Herausforderung liegt in der team- und fachübergreifenden Verwaltung dieser Daten, um sie zu analysieren und die gewonnenen Erkenntnisse anderen Unternehmensbereichen für eine effiziente Entwicklung zur Verfügung zu stellen. Letztendlich Wissensmanagement weit über die Unternehmensgrenzen hinaus.“ Dabei unterstützen plattformbasierte Datenmanagementlösungen, wie z. B. der Landmaschinenhersteller Claas sie nutzt.

Die Konstruktion von heute ist also längst keine separat agierende Abteilung mehr – vielmehr gilt es, Produkte kollaborativ vom Entwurf bis hin zur Serienreife zu führen und dabei durchgängig alle Aspekte des Produktlebenszyklus zu betrachten. Lösungen dafür können z.B. Besucher der Hannover Messe 2016 auf der Leitmesse Digital Factory sehen.

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