onsite - Dr. Philipp Grieb

Bechtle
onsite
R E F E R E N Z A N W E N D U N G E N
2 0 0 5
–
A U T O D E S K
M E C H A N I K
L Ö S U N G E N
I n n o v a t i o nen
m i t I n v e n tor
VON ARDENNE Anlagentechnik
setzt Forschungsergebnisse der
Elektronenphysik mit Autodesk
Inventor um
A u f d e n S puren
v o n “ S c h umi”
Die FG Modellsport baut große
Automodelle mit realistischem
Aussehen und Eigenschaften
Anlagenprojektierung
Mit Autodesk Inventor arbeiten
die Anlagenplaner des Büros
Gündchen bis zu dreimal
schneller als früher
I n v e n t o r f okussiert
E l e k t ro n e nstrahl
Elektronenstrahlkanonen von
pro-beam schweißen, bohren,
härten
Feuerfest
m i t I n v e n tor
Saint-Gobain Industriekeramik
stellt auf 3D-CAD-Technologie
mit Autodesk Inventor um
Editorial
Bechtle
onsite
Bechtle
Auf das richtige
Pferd setzen
Seit über 15 Jahren arbeitet das
Bechtle CAD Competence Center
eng mit Autodesk zusammen, um
anspruchsvolle Lösungen für die
mechanische Konstruktion und in
den Entwicklungsabteilungen kleiner
und mittelständischer Unternehmen
zu realisieren. Diese Kooperation war
sehr produktiv: Mehr als 10.000
Autodesk-Systeme hat Bechtle in
dieser Zeit bei über 1.000 Kunden
installiert und in die vorhandene
Infrastruktur integriert. Heute ist
das Bechtle CAD Competence Center
flächendeckend und kundennah in
Deutschland vertreten. 23 CAD-Fachleute an den Standorten Chemnitz,
Dresden, Hamburg, Leipzig, Neckarsulm und Weimar installieren und unterstützen CAD- und PDM-Lösungen
von Autodesk und Compass Systems.
Damit sind wir gut gerüstet, um beim
Markterfolg der Autodesk-Systeme
in unseren Regionen eine gewichtige
Rolle zu spielen.
Das Bechtle CAD Competence Center ist
flächendeckend in Deutschland vertreten
Mit Kompetenz, Zuverlässigkeit und
Professionalität wollen wir zu diesem Erfolg beitragen. Hervorragende
Produkte von Autodesk, die sich
global durchsetzen, zeigen uns, dass
wir auf das richtige Pferd gesetzt
haben.
In dieser Broschüre lassen wir einige
unserer Kunden aus den verschiedensten Regionen Deutschlands zu
Wort kommen. Vielleicht erkennen
Sie ihre Situation wieder, wenn
Sie über die CAD-Anwendung in
anderen Unternehmen lesen, die wie
Sie unter dem Druck stehen, ihre
Wettbewerbsfähigkeit, Effizienz oder
die Kooperation mit Lieferanten
und Partnern zu verbessern. Wenn
Sie nach dieser Lektüre den Wunsch
haben, die anstehenden Aufgaben
in Ihrer Produktentwicklung zu
diskutieren, freuen wir uns auf Ihren
Anruf.
Ihr
Bechtle CAD Competence Center
Markus Grimm
Team des Bechtle CAD Competence Center
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Bechtle
onsite
Inhalt
Innovationen mit Inventor
Die VON ARDENNE Anlagentechnik GmbH gilt als eines der innovativsten mittelständischen Unternehmen Deutschlands. Sie setzt
Forschungsergebnisse der Elektronenphysik mit Autodesk Inventor in produktive Anlagen um. Die 3D-Konstruktion mit Inventor ist dort inzwischen
unverzichtbar.
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Bechtle
Mit Inventor auf den Spuren von „Schumi“
Die FG Modellsport baut große Automodelle mit realistischem Aussehen
und Eigenschaften großer Fahrzeuge. Das stellt hohe Ansprüche an
Flexibilität und Produktivität der
Konstrukteure. Inventor bewährt sich
in diesem dynamischen Umfeld und
erleichtert die Arbeit der Entwickler.
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Verfahrenstechnischer Anlagenbau digital
Mit Autodesk Inventor arbeiten die Anlagenplaner des Büros
Gündchen bis zu drei mal schneller als früher und bieten zudem
den Partnern und Kunden bessere
und verständlichere Entwurfsplanungen. Große Investitionsentscheidungen fallen den Kunden
leichter, weil sie die Pläne besser
verstehen.
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Inventor fokussiert Elektronenstrahl
Mit zweidrittel Lichtgeschwindigkeit schießen sie in Vakuumkammern Elektronen auf
metallische Werkstoffe: die pro-beam Elektronenstrahlkanonen. Die gute Regelbarkeit
des Elektronenstrahls ermöglicht Schweißen,
Bohren, Härten oder Weichglühen und viele
Problemlösungen.
Impressum
Herausgeber
Bechtle CAD Competence center
Redaktionelle Beiträge
Dr. Philipp Grieb, München
Layout/Produktion
adwork GmbH, München
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Feuerfest mit Inventor
Bei der Umstellung auf die neue 3D-CAD-Technologie von
Autodesk Inventor bei der Saint-Gobain Industriekeramik Rödental bewährte sich ein eindeutiger Schnitt. Die Konstruktion war
nach kürzester Zeit im neuen System produktiv. Die 3D-Visualisierung erweist sich
heute in allen Bereichen als Vorteil.
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Bechtle
onsite
Die VON ARDENNE Anlagentechnik GmbH gilt als eines der innovativsten mittelständischen
Unternehmen Deutschlands. Sie setzt Forschungsergebnisse der Elektronenphysik mit
Autodesk Inventor in produktive Anlagen um. Die 3D-Konstruktion mit Inventor ist dort
inzwischen unverzichtbar.
Innovationen mit
Inventor
Von der Wissenschaft zu realen Produkten
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Die VON ARDENNE Anlagentechnik GmbH blickt
auf eine lange Forschungstradition im Bereich
der Elektronenphysik zurück, die mit dem Von
Ardenne Laboratorium für Elektronenphysik
1928 in Berlin begann. In seiner heutigen Form
entstand das Unternehmen nach der Wende als
Ausgründung aus dem früheren Forschungsinstitut Manfred von Ardenne 1991 mit 67 Mitarbeitern in Dresden.
Die Umsetzung wissenschaftlicher Erkenntnisse
in der Vakuumprozesstechnik, insbesondere der
Plasma- und Elektronenstrahltechnik, ist nach
wie vor Kern des Unternehmenskonzepts. Die
Kompetenz der Dresdener Firma liegt in den
langjährigen Erfahrungen bei Entwicklung, Herstellung und Vertrieb von kundenspezifischen
und technologie-orientierten Sonderanlagen,
Systemen und Komponenten für Produktionsund Pilotanwendungen sowie für Forschungsund Entwicklungsprojekte. Zu den entwickelten
Technologien gehören u. a. Anlagen mit den
dazugehörigen Steuersystemen zur Behandlung
und Beschichtung von platten- oder bandförmigem Material aus Metall, Kunststoff, Glas oder
Keramik, beispielsweise Architekturglas und Solarzellen.
Das ostdeutsche Unternehmen zählt zu den
innovativsten Mittelstandsunternehmen in
Deutschland und gehörte in den letzten Jahren
mehrfach zu den TOP 10 bzw. TOP 100 der besten
Mittelstandsfirmen Deutschlands. Unter einem
progressiven Management ist es inzwischen auf
über 230 Mitarbeiter gewachsen.
Konstruktion setzt
auf Autodesk
Innovationen mit
Inventor
Bechtle
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Im Entwicklungsbereich Mechanische Ausrüstungen sind 40 Mitarbeiter beschäftigt, davon
sind zehn von externen Dienstleistern und Ingenieurbüros abgestellt. Für die Unterstützung und
Administration aller IT-Systeme des Geschäftsbereichs, das sind vor allem die CAD- und EDMSysteme, ist Ralf Wergau verantwortlich. Weitere
Einrichtungen wie die Server, das Netzwerk und
Backups betreut und verwaltet die zentrale ITAbteilung. Seit Anfang der 90er Jahre setzen
die Dresdener in der Konstruktion AutoCAD ein.
Später kam die Genius-Software dazu und zuletzt setzte man auf AutoCAD 2002 Mechanical.
Nachdem in den letzten Jahren die 3D-CAD-Systeme sichtlich leistungsfähiger und der Nutzen
der 3D-Technik deutlicher wurde, befassten sich
auch die Anlagentechniker intensiv mit diesem
Thema. Anfang 2002 wurde ein Auswahlteam
zusammengestellt, das Solid Works, Solid Edge
und Autodesk Inventor in die engere Wahl nahm.
Pro/Engineer wurde wegen hohen Schulungsbedarfs damals nicht in Betracht gezogen.
Das Projektteam stellte den drei Anbietern die
Vorbereitung einer Baugruppenkonstruktion als
Aufgabe. Anschließend beurteilte die Gruppe in
einer Live-Demonstration einige konstruktive
Tätigkeiten und Konstruktionsänderungen wie
sie im Alltag gefordert sind. Sie waren aus dem
Stegreif durchzuführen.
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Bechtle
onsite
„Inventor hat die Wettbewerber in einigen Bereichen hinter sich
gelassen. Der Autodesk-Partner hat die Aufgabe nicht nur gut
vorbereitet, sondern auch bei der Konstruktionsarbeit einen
perfekten Eindruck vermittelt“, berichtet Ralf Wergau. Die Entscheidung fiel eindeutig zugunsten von Autodesk Inventor aus.
„Die Hauptgründe waren damals die Kompatibilität zum 2DSystem, die flotte Arbeit bei der Konstruktion und das günstigere
Komplettangebot in Form des Pakets Autodesk Inventor Series“,
ergänzt Konstrukteur Hans-Jürgen Heinrich. „Das Paket ist eine
feine Sache für uns, weil es die 2D und 3D-Software enthält“.
Regel selbständig mit dem System zurecht und brauchen nur
noch gelegentlich Hilfestellungen oder Tipps. Um den Wissensstand der Kollegen weiterzuentwickeln und anzugleichen, organisiert Ralf Wergau in unregelmäßigen Abständen zu Themenschwerpunkten, die sich aus den technischen Anfragen ergeben,
Workshops. Im Dialog werden bei diesen Treffen Erfahrungen
ausgetauscht. Das ist nicht nur für neue Mitarbeiter eine große
Hilfe, auch die Erfahrenen lernen neue Tricks und verbessern ihre
Arbeitsweisen.
Datenmanagement mit COMPASS
3D-Einführung mit System
In der Folge wurde die 3D-Konstruktion in Stufen ausgebaut,
beginnend mit der Komponentenerstellung. Dort sahen die Dresdener den einfachsten Einstieg, in diesem Bereich sollten die
ersten Erfahrungen gesammelt werden. „Unsere großen Anlagen
sind 60 bis 80 Meter lang und bestehen aus Tausenden von
Bauteilen und Gruppen. Wir wollten erst das Gehen lernen, bevor
wir uns an größere Expeditionen machten“, erklärt Ralf Wergau.
Die gewonnenen Erfahrungen, die mit dem breiteren Einsatz von
Inventor immer umfangreicher wurden, flossen in ein Konstruktionshandbuch ein, das inzwischen ein verbindliches Regelwerk für
den strukturellen Aufbau der 3D-Konstruktionen und für firmenspezifische Standards darstellt. „Wir arbeiten seit 3 ½ Jahren
mit Inventor und haben 35 Arbeitsplätze mit Autodesk Inventor
Series im Einsatz. Da müssen Aufbau und Strukturen klaren
Vorgaben gehorchen, damit wir auch in großen Baugruppen
zügig arbeiten können“, meint Wergau. 75 bis 80 Prozent aller
Konstruktionen werden heute in 3D ausgeführt. Nur Altkonstruktionen werden teilweise im 2D-System belassen und dort weiter
bearbeitet, wenn sich der Aufwand einer Übertragung nach 3D
nicht rechtfertigen lässt.
Neue Mitarbeiter, die teils mit, teils ohne Vorkenntnisse antreten,
arbeiten sich schnell ein. Nach einer Woche kommen sie in der
Im Jahr 2003 hat VON ARDENNE das EDM-System COMPASS
eingeführt, mit der Konsequenz, dass Releasewechsel abzustimmen sind. EDM und CAD-Systeme müssen synchron umgestellt
werden. Das erfordert mit wachsenden Datenmengen einen erheblichen personellen und zeitlichen Aufwand. Die konsequente
Einführung des EDM-Systems hatte auch eine Umstellung der
Arbeitsorganisation zur Folge. Die externen Konstruktionsdienstleister brauchen eine enge und sichere Anbindung an das
Firmennetz. Als einfachste Lösung erwies es sich, die Externen ins
Haus zu holen.
Bewährter Partner Bechtle
Im Rahmen der EDM-Einführung wurde auch die Zusammenarbeit mit dem Autodesk-Partner Bechtle aufgenommen. Bechtle
war bereits bei der zentralen IT bestens eingeführt und konnte
die gewünschten kurzen Reaktionszeiten für den EDM-Support
garantieren. Die Zusammenarbeit hat sich sehr bewährt. Im
EDM-Bereich gab es immer wieder Fragen zu klären, die schnell
und kompetent erledigt wurden. Der zentrale CAD-Support von
Bechtle kümmert sich regelmäßig um schnelle Lösungen. Anwenderfragen stehen mittlerweile nicht mehr im Vordergrund.
Der Bechtle-Support wird in der Regel nur noch bei technischen
Problemen gebraucht. An Trainings bei Bechtle nehmen die Anlagentechniker regelmäßig teil.
Kammer mit Einbauten
(Quelle: VON ARDENNE
Anlagentechnik GmbH)
Vakuumanlage (Quelle: VON ARDENNE
Anlagentechnik GmbH)
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Bechtle
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Vakuumanlage (Quelle: VON ARDENNE Anlagentechnik GmbH)
Gasversorgung (Quelle: VON ARDENNE
Anlagentechnik GmbH)
MPS (Quelle: VON ARDENNE
Anlagentechnik GmbH)
Fertigung und Berechnung
brauchen digitale Daten
Nicht nur die Entwicklung, auch der Verkauf fordert zunehmend
die neue Technik. “Die Kunden erwarten perfekte Präsentationen in
3D“, meint Wergau und Heinrich ergänzt: „Die 3D-Darstellungen
von Inventor sind leichter zu verstehen und zu vermitteln. In den
Diskussionen mit Kunden dienen die 3D-Darstellungen als Grundlage.“ Auch im Bereich Dokumentation wirkt sich die 3D-Technik
positiv aus. „Das Bildmaterial ist besser und schneller verfügbar,
das hebt die Qualität der Betriebsanleitungen deutlich“, stellt
Wergau fest.
Die Fertigung der Anlagenkomponenten findet überwiegend
extern statt. „Die Fertigungsbetriebe fordern immer mehr die
digitalen Daten der Konstruktionen, meist in den Datenformaten
DWG und DXF. Die Hersteller unserer Vakuumdruckkammern
übernehmen sogar die 3D-Daten von Inventor direkt oder im
SAT-Format“, berichtet Heinrich. Auch die Integration von Berechnungssystemen ist den Dresdener Konstrukteuren wichtig:
Gerade die Vakuumkammern müssen rechnerisch überprüft
werden, aber auch Träger und Gestelle, einschließlich thermischer Untersuchungen an Trägern in der Vakuumkammer, wo
Temperaturen zwischen 300 und 600 Grad Celsius herrschen. Eine
Netzwerklizenz von DesignSpace steht für Festigkeitsanalysen zur
Verfügung. „DesignSpace ist optimal in Inventor integriert, eine
sehr gute und praktische Lösung“ meint Wergau. Zehn Konstrukteure sind mit DesignSpace vertraut und können damit umgehen.
VON ARDENNE hat keine quantitativen Analysen durchgeführt,
aber Heinrich schätzt: „Die Inventor-Investitionen rechnen sich
durch Fortschritte wie die Übergabe der Daten an die Fertigung
oder die sinkende Fehlerquote. Wir haben eine Anlage mit Inventor komplett umgebaut, praktisch ohne größere mechanische
Fehler, während es in der vorangegangenen 2D-Konstruktion oft
Abstimmungsprobleme gab.“ An einem weiteren Ziel arbeitet die
Konstruktion: In Verbindung mit dem EDM-System soll die Zahl
der Wiederholteile erhöht werden, um Kosten zu reduzieren. Für
spezielle Flanschverbindungen der Druckkammern, die als interne
Norm festliegen, funktioniert das Prinzip bereits. Es soll auf weitere Familienteile ausgedehnt werden.
Viele Vorteile
Die Dresdener Anlagenentwickler finden die 3D-Konstruktion
anspruchsvoller als die Arbeit in 2D. Die Handhabung ist komplex
und erfordert planvolles Vorgehen. Sie sehen viele Vorteile, vor
allem in der Zeichnungserstellung. Die Ansichten werden automatisch erzeugt. „Man braucht sich nicht um einzelne Linien und
Sichtbarkeiten zu kümmern. Änderungen sind in 3D viel leichter
durchzuführen“, erläutert Hans-Jürgen Heinrich.
Einen eindeutiges Indiz für die Bewertung des 3D-Systems durch
die Konstruktionskollegen fügt Heinrich an: „Wer länger als zwei
Monate mit Inventor gearbeitet hat, will auf keinen Fall mehr
zurück zur 2D-Konstruktion.“
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Bechtle
onsite
Mit Inventor auf den
Spuren von „Schumi“
Die FG Modellsport GmbH entwickelt mit Autodesk Inventor
Siegerfahrzeuge für die RC-Car-Szene
FG Modellsport baut große ferngesteuerte
Automodelle bis ein Meter Länge mit
realistischem Aussehen und Eigenschaften
großer Fahrzeuge. Laufend gibt es
Verbesserungen und neue Modelle. Das
stellt hohe Ansprüche an Flexibilität und
Produktivität der Konstrukteure. Inventor
bewährt sich in diesem dynamischen
Umfeld, das permanent Verbesserungen
und Neuerungen erwartet, und erleichtert
die Arbeit der Entwickler.
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Bechtle
onsite
Anfang der 90er Jahre gründete Franz Gröschl die FG Modellsport GmbH in Winterbach bei Stuttgart und begann mit
ersten Automodellen, den Offroad-Buggys Marder und Beetle, in einen neuen Markt einzusteigen. Die FG-Autos kamen
in der jungen Szene der Fans von großen Automodellen mit Zweitakt-Benzin-Rasenmähermotoren, 23 ccm Hubraum
und Fernsteuerung gut an. Die FG-Modelle waren einfach und problemlos zu handhaben.
Der große Durchbruch kam jedoch erst 1994 mit den Automodellen Mercedes EVO 2 und BMW M3 im Maßstab 1:5.
Diese Modelle beeindruckten durch das einfache Handling und ihr realistisches Aussehen die RC-Car-Freaks (Remote
Control Car) im In- und Ausland. Vorher waren Modelle im Maßstab 1:8 üblich. Mit den neuen Großmodellen im
Maßstab 1:5 für Formel 1 und Tourenwagen und 1:6 für Offroad-Modelle definierte FG den RC-Car-Sport neu und ist
seither der dominierende Hersteller in diesem Bereich, der alle nationalen, europäischen und Weltmeistertitel bereits
mehrfach errungen hat. Viele Innovationen kommen von der FG Modellsport GmbH, deren Gründer Franz Gröschl selbst
aus der Fahrerszene kommt und 1985 einen deutschen Meistertitel gewann.
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Bechtle
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Stoßdämpferplatte vorne
(Quelle: FG Modellsport
GmbH)
1000 Autos pro Monat
Einarbeitung in wenigen Tagen
Die FG Modellsport GmbH beschäftigt inzwischen 20 fest angestellte Mitarbeiter und 15 Leihkräfte sowie rund 30 Fertigungspartner im Stuttgarter Raum. Monatlich werden etwa 1000 Autos
ausgeliefert. Davon sind rund 800 Offroad-Modelle wie z.B. Bigfoot, die übrigen Fahrzeuge sind Formel1-Autos und Tourenwagen.
Etwa 70 Prozent der Produktion geht in den EU-Raum, der Rest in
die ganze Welt.
Robert Schmid kam erst kurz nach der Beschaffung des neuen
Systems ins Unternehmen. Er ist gelernter Werkzeugmacher und
schloss gerade seine Ausbildung zum Teilkonstrukteur Maschinenbau beim Berufsförderungswerk ab. In der Ausbildung lernte
er AutoCAD kennen und arbeitete mit dem Unigraphics-System.
Er fand den Einstieg in das neue System problemlos. „Inventor ist
einfach zu bedienen. Gerade wenn man AutoCAD kennt, findet man
sich schnell im System zurecht“, berichtet er. „Die Einarbeitung bei
Inventor geht schneller als bei anderen Systemen, die ich kenne.
Nach zwei bis drei Tagen kann man einfachere Arbeiten durchführen. Nach zwei bis drei Monaten war ich in der Lage, komplexe Baugruppen und Formen ohne Probleme zu konstruieren.“ Nur rund 50
Prozent seiner Tätigkeit besteht aus Konstruktionsarbeit am CADSystem. Der Rest ist Prototypenbau, Formenbau und Entwicklungsarbeiten. Sein Lehrberuf kommt ihm zugute, die Prototypen fräst
er selber. Die Fräskonturen übernimmt er mit Hilfe eines eigenen
Programmes direkt aus dem CAD-System.
Die Entwicklung und Technik leiten Franz und Wolfgang Gröschl,
unterstützt vom CAD-Konstrukteur und Modellbauer Robert
Schmid. Wolfgang Gröschl kümmert sich vor allem um den Prototypen- und Formenbau. Die FG-Techniker produzieren alle Formwerkzeuge selbst. Zwei CNC-Universal-Fräsmaschinen und eine
Senkerodiermaschine stehen ihnen dafür zur Verfügung. Auch die
Elektroden für die Erodiermaschine stellen die Winterbacher selbst
her.
Entscheidung für Inventor
Seit 1995 setzen die FG-Entwickler AutoCAD in der Entwicklung
ein. Anfang des Jahres 2004 entschied das Unternehmen, vollständig auf die 3D-Konstruktion umzusteigen, um die Entwicklungszyklen für ihre Formwerkzeuge zu verkürzen. Als langjährige
AutoCAD-Anwender waren die Winterbacher vorgeprägt. Autodesk
Inventor Series war deshalb der Kandidat Nummer Eins für die
Neuausrichtung in der Konstruktion und im Formenbau. Zur Absicherung der Entscheidung stellten sie einen Vergleich mit dem
Unigraphics-System an. Entscheidend waren schließlich die guten
Beziehungen zum Autodesk-Partner Bechtle, die guten Erfahrungen mit dem Partner in der Vergangenheit, Referenzen aus dem
beruflichen Umfeld und ein Angebot, das deutlich unter dem Preis
des Wettbewerbs lag.
Vorderachse Big-Foot (Quelle: FG Modellsport GmbH)
30 bis 50 Prozent schneller mit Inventor
Nach neun Monaten Arbeit mit Inventor ist Schmid zufrieden: „Ich
war eigentlich ein Unigraphics-Mann. Inventor hat mich positiv
überrascht. Inzwischen gefällt mir das System und seine Arbeitsweise besser. Die einfache Bedienung ist der große Vorteil von Inventor. Ich bin deshalb mit Inventor wesentlich schneller, im Vergleich zu Unigraphics schätzungsweise 30 bis 50 Prozent.“ Wenn er
gelegentlich ein technisches Problem hat, hilft ihm Bechtle weiter.
„Meist lassen sich Probleme durch einen Anruf klären. Die Zusammenarbeit mit Bechtle funktioniert sehr gut. Wenn es sein muss,
bekommen wir sogar Unterstützung am Wochenende“, erzählt
Schmid.
Die Gesamtentwicklung für ein neues Modell von der Idee zum
Prototyp dauert etwa vier Monate, wobei ein neues Modell immer
mehr oder weniger auf vorhandenen Konstruktionen aufbaut. Eine
der nächsten Neuerungen, die 2005 auf den Markt kommen, wird
der Vierradantrieb sein. Damit entsteht eine neue Fahrzeugklasse,
die ein neues Reglement für den Rennbetrieb erfordert. Die Neuheit des Jahres 2004 war der Bigfoot, der inzwischen zum großen
Renner wurde. So gibt es immer wieder Neuheiten oder Details,
die verbessert werden: ein einstellbarer Querlenker hier, ein neuer
Tankverschluss dort.
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Gehäuse (Quelle: FG Modellsport GmbH
Felge (Quelle: FG Modellsport GmbH)
Nächstes Projekt: Explosionszeichnungen
Richtiger Schritt zur richtigen Zeit
Zu den nächsten Aufgaben Schmids gehören Illustrationen für die
Montageanleitungen. Die Fahrzeuge der Competition-Line werden als
Bausätze ausgeliefert. Für die Bebilderung der Dokumentation dazu
sorgte bisher Franz Gröschl selbst, der ein begeisterter Fotograf ist.
Das war in der Vergangenheit aufwendig, alle Teile mussten ausgelegt und gut beleuchtet werden. Diese Explosionsgrafiken wollen die
FG-Entwickler demnächst in Inventor machen, der die Manipulation
und Bearbeitung der Darstellung vereinfachen wird. Schmid erwartet
mindestens einen Tag Arbeitsersparnis pro Explosionszeichnung. Die
Bauanleitungen werden dann im Internet zum Download zur Verfügung stehen.
Derzeit ist Robert Schmid der einzige, der mit Inventor arbeitet. Demnächst will auch Wolfgang Gröschl in die 3D-Konstruktion einsteigen.
Für Schmid und Gröschl liegt die Zukunft klar in der 3D-Konstruktion:
„Die 2D-Konstruktion ist zu umständlich. Wie vor gut 10 Jahren das
Zeichenbrett, so stirbt derzeit die 2D-Konstruktion aus. Nur die Zeichnungsableitung wird noch gebraucht. Das Arbeiten in Baugruppen,
Kollisionsprüfungen, Änderungen, alles lässt sich leichter im 3D-System
durchführen.“ Auch Franz Gröschl ist begeistert darüber, dass seine
Investition so gut einschlägt: „Mit Inventor haben wir den richtigen
Schritt zur richtigen Zeit gemacht. Das produktive Arbeiten in 3D und
die perfekte Visualisierung in 3D ist eine große Erleichterung für alle
Beteiligten. Sie liefert uns außerdem realistische Bilder für unsere Marketing-Aufgaben.“
RC-Car-Modellsportszene
Die RC-Car-Szene ahmt die Welt des großen Motorsports nach, pflegt einen regelmäßigen Rennkalender und trägt
regelmäßige Rennen, Deutsche Meisterschaften, Europa-Meisterschaften und Weltmeisterschaften aus. Die Veranstaltungen bestehen aus freiem Training, Qualifying und Rennen, wie das jeder Schumi-Fan kennt. Die besten Fahrer haben Verträge mit den Herstellern und erhalten als „Werksfahrer“ technische und materielle Unterstützung.
Allerdings bleibt die Teilnahme an Rennen ein Freizeitsport, der keinen Hauptberuf ersetzt. 12 bis 15 Fahrer sind
vertraglich an FG gebunden. Sie sorgen für den guten Ruf der Fahrzeuge und liefern immer wieder Ideen für die
Weiterentwicklung der Fahrzeuge. FG besitzt direkt angrenzend an das Werksgelände eine 350 Meter lange Rennstrecke, die für die Erprobung von Reifen und Fahrverhalten genutzt wird. Die Fahrzeuge sind mit einem 23 ccm
Zweitaktmotor ausgestattet, der rund 3 PS liefert und Geschwindigkeiten um 70 km/h ermöglicht.
Die FG-Produktpalette erstreckt sich von den Buggys über Renn-Trucks, Tourenwagen, GT-Fahrzeugen bis zur bekanntesten Rennserie, der Formel 1. FG ermöglicht mit der Sports-Line Serie den Anfängern und Hobbyfahrern
einen kostengünstigen Einstieg. Wettbewerbsfahrer und Technik-Freaks sind nur mit der ausgefeilten Technik der
Competition-Line zufrieden.
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Bechtle
onsite
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Bechtle
onsite
Ingenieurbüro beschleunigt die Projektplanung für Anlagen in der
Futtermittel- und Lebensmittelindustrie mit dem Autodesk 3D-System
Mit Autodesk Inventor arbeiten die Anlagenplaner des Büros Gündchen bis zu drei mal schneller als
früher und bieten zudem den Partnern und Kunden bessere und verständlichere Entwurfsplanungen.
Große Investitionsentscheidungen fallen den Kunden leichter, weil sie die Pläne besser verstehen.
Verfahrenstechnischer
Anlagenbau digital
Seit dem Jahr 2000 hat sich das Ingenieurbüro Manfred Gündchen in Bad Schwartau unweit von Lübeck als kleines aber
feines Planungsunternehmen für namhafte Unternehmen der
Futtermittel-, Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie etabliert. Der Gründer Manfred Gündchen hat sein Handwerk als
Konstrukteur, Projektleiter und Betriebsingenieur bei Firmen wie
Homa Lebensmittel, Unilever und Dräger gelernt. Das Büro übernimmt die Konzeption, Entwurfsplanung und Projektierung von
Anlagen im Kundenauftrag. Der Bereich Projektierung umfasst
dabei vom Kostenplan über die Ausschreibung bis zur Übergabe
die gesamte Abwicklung für den Kunden. In der Regel geht es
bei den Projekten um hochautomatisierte Anlagen, die in der
Komplexität wenig hinter Fertigungsanlagen beispielsweise in
der Automobilindustrie zurückstehen. Da sind Rezepturen mit 30
oder 40 Bestandteilen zu verarbeiten, in großen, mittleren oder
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Kleinstmengen, mit hohen Ansprüchen an die Dosier- und Wiegetechnik. Die Verkettung der Prozesse ist gekennzeichnet durch
vielfältige Fördertechnik, wie Bandförderer, Schneckenförderer,
Trogkettenförderer, Saug- oder Druckförderung. Die gesamte
Technik muss mit den Randbedingungen eines Gebäudes geplant
werden. Wände, Stützen, bestehende Einrichtungen, in der Fachsprache als „Störkonturen“ bezeichnet, sind zu berücksichtigen.
Dabei geht es nicht immer um völlig neue Anlagen, häufiger
um Umbauten, Optimierungen, neue Maschinen und Anlagen,
die integriert werden müssen. „Wo nicht alle paar Jahre eine
Baustelle ist, geht es der Firma nicht gut“, formuliert Gündchen
und meint damit, dass Kosteneffizienz in den Produktionsanlagen
seiner Branche nur durch moderne Geräte und permanente Optimierung zu erreichen ist.
Bechtle
onsite
Traditionelle 2D-Risstechnik
genügt nicht mehr
Live-Demo überzeugt
Kurze Zeit später sprach er mit dem Autodesk-Partner ProfiCAD.
Diese Firma ist seit Oktober 2004 als CAD-Competence Center ein
Teil der Bechtle AG. Am Abend nach 18 Uhr traf man sich zu einer
Systemvorführung. „Wir bauten in anderthalb bis zwei Stunden
einen kompletten Siloblock mit Verrohrung live auf. Danach war ich
überzeugt“, erzählt Gündchen. Alternative Systeme hat er nicht im
Detail untersucht und begründet das: „Ich bin ein alter AutodeskAnhänger, den Zeitaufwand für eine akribische Auswahl wollte ich
mir ersparen. Einige überzeugende Referenzen und die ProfiCADVorführung genügten mir.“
„Rund 70 Prozent der Tätigkeiten in der Projektierung sind CADArbeit“, schätzt Manfred Gündchen. Viel Zeit erfordert die Abstimmung mit Bauingenieuren bezüglich der Detaillierung und
Berechnung. Weitere Mitspieler im Projekt sind die Fachleute und
Fachfirmen für die Druckluft- und Steuerungstechnik.
Alle Aufgaben erfordern räumliche Vorstellungskraft, die auch
Technikern nicht immer im gleichen Maße gegeben ist. Die Nichttechniker stehen ohnehin oft ratlos vor technischen Zeichnungen
in traditioneller 2D-Risstechnik. Deshalb drängte sich dem Projektingenieur schon länger die Frage auf: „Wann ist der richtige
Zeitpunkt für den Einstieg in die 3D-Konstruktion gekommen und
welches System ist das richtige für uns?“
Schneller auf den Punkt
Ab Mai 2002 begann Manfred Gündchen mit der 3D-Konstruktion. Zwei Arbeitsplätze mit Autodesk Inventor Series 6 wurden
eingerichtet. Bei ProfiCAD bekamen er und ein Mitarbeiter eine
individuelle 3-tägige Intensivschulung. Danach begannen sie sofort produktiv mit dem System zu arbeiten. „Sechs Wochen später
haben wir schon unser erstes Inventor-Projekt verkauft“, erzählt
er. Seit er damit entwirft, ist ihm noch bewusster geworden, wie
hilfreich ein 3D-System für seine Arbeit ist und wie dringend der
Bedarf dafür ist. Inzwischen ist er von Version 6 auf Version 9
umgestiegen und freut sich über viele Verbesserungen. „Alles ist
effizienter und schneller geworden. Zusätzliche Informationen in
die Zeichnungen (IDW) einzufügen wie z.B. Scans, ist für uns sehr
nützlich“, bestätigt er. Auch für die Unterlieferanten nutzt er
verstärkt perspektivische Darstellungen. „Wir kommen schneller
auf den Punkt, wenn wir mit den verschiedenen Gewerken reden.
Früher mussten wir viel mehr dazu erklären, das dauerte alles Zeit.“
Vorplanung mit Autosketch
Gündchen nutzt seit 12 Jahren Autosketch für Fließschemata und
Diagramme und bestreitet damit seine Vorplanung. Darin sind
bereits alle wichtigen Geräte und Teile des Konzepts dokumentiert
und bezeichnet. Diese Vorplanung liefert bereits eine Stückliste
aller wichtigen Komponenten. Die Komplettplanung wurde früher
in AutoCAD durchgeführt.
Den ausschlaggebenden Anstoß zum Einstieg in die 3D-Konstruktion erhielt Gündchen im Rahmen seiner Verbandsarbeit im VDI.
Dort, im Arbeitskreis Selbständige, pflegt er seine Netzwerke und
Partnerschaften, die er für sein Geschäft braucht. „In diesem Kreis
erzählte ein Gründer-Kollege und erfahrener, altgedienter Planer
von Schiffsanlagen mit strahlenden Augen von seiner Arbeit mit
Autodesk Inventor“, berichtet Gündchen und überlegte damals:
„Wenn dieser alte Hase so überzeugt ist, dann musst du dir das
angucken“.
Fördertechnik und Dosiereinrichtungen eines
Mischfutterwerks (Quelle: Gündchen)
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Stahlbau und Fördertechnik eines Mischfutterwerks - Detail (Quelle: Gündchen)
Bechtle
onsite
Stahlbau mit Asi-Profile
Quantensprung 3D
Inzwischen setzt Gündchen die Inventor-Stahlbau-Applikation
Asi-Profile der Schäfer GmbH für den Gebäudeentwurf ein. „Das
Gebäude entspricht bei uns dem Maschinengestell der allgemeinen
Maschinenbauer. Darauf setzen wir unsere Geräte, Maschinen und
Rohre“, erklärt er. Typischerweise wird das Gebäude in einem einheitlichen Raster von 2,5 bis 5 Meter definiert. Im Entwurf werden
bereits Fragen des Brandschutzes, Explosionsschutzes, Treppenhäuser und Fluchtwege definiert. Detaillierung und Hülle führen
dann Partnern aus. Für die Verrohrung erwägt Gündchen eine
Erweiterung seiner Lizenz auf Autodesk Inventor Professional, um
die Piping-Anwendung des Professional-Pakets nutzen zu können.
Projektpräsentationen bei Kunden gestalten sich heute einfach.
„Früher saßen wir oft vier bis sechs Stunden, das war normal,
kürzlich hatte ich eine Investitionsentscheidung für eine Million
Euro nach einer halben Stunde durch. Das spricht für sich“, erzählt
Gündchen, „der Kunde war baff“. Er nutzt bei der Präsentation
gerne die Möglichkeit virtuell ins Gebäude zu gehen, unter die
Geräte und Maschinen zu blicken. Die Zuschauer erkennen sofort,
worum es geht. „Früher lag ein Stoß Papier auf dem Tisch, nicht
alle sahen alles, geschweige denn, dass sie alles verstanden. Heute
lehnen sie sich zurück, sehen alles per Beamer projiziert an der
Wand und verstehen plötzlich. Für uns Planer bedeutet 3D-Design
einen Quantensprung, weil wir unsere Kunden leichter ins Boot
holen können“, erklärt der Ingenieur.
Heute tauscht er vermehrt 3D-Baugruppen-Daten aus. Wo früher
der Austausch von 2D-DWG-Daten stattfand, ist heute oft der
3D-Daten Austausch die effizientere Lösung. Gelegentlich hapert
es, wenn die Empfänger mit niedrigeren Inventor-Versionen arbeiten, denn die Daten sind nicht abwärtskompatibel. Dann müssen
die Planer auf eine der neutralen Schnittstellen ausweichen.
Bis zu dreimal scheller
„Beim Austausch von Baugruppen und Komponenten und schnellen
Änderungen zeigt sich der Vorteil von CAD. Varianten sind schnell
erzeugt“, meint Manfred Gündchen, der von der Arbeit mit Inventor begeistert ist: „Wir sind heute rund 2,5 bis 3 mal schneller als
früher in 2D und noch dazu besser, was die Nachhaltigkeit angeht,
beispielsweise in Bezug auf Stücklisten.“ Stücklisten sind schnell
erzeugt und mit den Ergebnissen der Planung in Autosketch abgeglichen. Diese Listen liefern wichtige Daten für die Ausschreibung
und kaufmännische Kalkulation.
Ihre Arbeitsweise haben die Anlagenplaner sehr stark auf den
Windows-Explorer abgestellt, in dem die Projektstruktur abgebildet ist. Große Projekte wachsen durchaus bis auf rund 400 MB an.
Deshalb interessiert sie der neue Autodesk Vault sehr. Das neue
Datenmanagement verspricht, wichtige Probleme zu lösen. Derzeit erhalten die Kunden Zwischenstände via IDW-Zeichnungen
als PDF-Dateien. Gündchen ist bereits begierig zu sehen, welche
Möglichkeiten eine weitere Neuerung, der neue 3D-Viewer, für
Nicht-Inventor-Anwender bietet. Derzeit nutzt er oft Screenshots,
um Details optimal darzustellen.
Gesamtansicht eines Mischfutterwerks
(Quelle: Gündchen)
Heute geht das Ingenieurbüro zunehmend dazu über, Festpreise
für seine Projektarbeit anzubieten. Die Kalkulationsbasis sind die
Erfahrungswerte der früheren Arbeit in 2D. Durch die wesentliche
schnellere Abwicklung der Projekte in 3D fühlen sich die Planer
immer auf der sicheren Seite und verdienen in der Regel besser
dabei. Auch die Kunden sind zufrieden, sie erhalten eine wesentlich verbesserte Darstellung der Projekte und mehr Planungssicherheit. „An den freundlichen Mienen der Kunden kann ich den
Grad der Zufriedenheit ablesen“, bestätigt Gündchen.
Werkzeuge scharf halten
Das Ingenieurbüro versucht jährlich ein Inventor-Update-Training
einzuplanen: „Wir wollen unsere Werkzeuge scharf halten“. Die
Bechtle-Hotline wird regelmäßig genutzt. In einem der nächsten
Schritte wollen die Projektplaner in die Inventor-Makrotechnik
einsteigen. „Alles, was unsere Produktivität verbessert, wollen wir
nutzen“, erklärt Gündchen, der mit seinem Einstieg in die 3D-Konstruktion uneingeschränkt zufrieden ist.
Stahl- und Bühnenbau der Siloanlage eines
Mischfutterwerks - Detail (Quelle: Gündchen)
Stahl- und Bühnenbau der Siloanlage eines
Mischfutterwerks - Detail (Quelle: Gündchen)
Bechtle
onsite
Inventor fokussiert
Elektronenstrahl
Die pro-beam AG entwickelt Fügetechnik und Oberflächenbehandlung
für höchste Anforderungen mit Autodesk Inventor
Mit zwei Drittel Lichtgeschwindigkeit schießen sie in Vakuumkammern Elektronen auf metallische
Werkstoffe: die pro-beam Elektronenstrahlkanonen. Die entstehende Hitze erhitzt oder schmilzt das
Material. Die gute Regelbarkeit des Elektronenstrahls ermöglicht Schweißen, Bohren, Härten oder
Weichglühen mit günstigen Eigenschaften und viele Problemlösungen für Konstrukteure.
Elektronenstrahltechnik
Vor drei Jahrzehnten entstand aus einem Applikationslabor die
Keimzelle einer dynamischen neuen Firma: pro-beam. Freiherr
Dietrich von Dobeneck startete 1974 die Ausgründung mit einem
Mitarbeiter und zwei gebrauchten Elektronenstrahlmaschinen als
kleinen Lohnbetrieb für Prototypen und Kleinserien. Seit mehr als
zehn Jahren entwickelt und fertigt pro-beam eigene Elektronenstrahlanlagen, die teils intern aber auch bei Kunden im Einsatz
sind.
Weltweit auf Rang 1
Nach drei Jahrzehnten kontinuierlichen Wachstums, beschäftigt
die pro-beam Gruppe über 170 Mitarbeiter an mehreren Standorten. Heute sieht sich die Gruppe als größten Lohnbetrieb weltweit
auf dem Gebiet der Elektronenstrahltechnik und als größten Hersteller von Elektronenstrahlanlagen in Europa. pro-beam bietet die
größte Bandbreite an Lösungen in der Lohnfertigung und verfügt
über eine hohe Flexibilität bei der Fertigung und Materialbearbeitung mit dem Elektronenstrahl. Das Unternehmensmodell, die
Kombination von Lohnbetrieb und Anlagenentwicklung, bewährt
sich. Die praktische Erfahrung aus der Fertigung treibt die Entwicklung voran und Kunden können Problemlösungen risikolos erst in
der Lohnfertigung testen, bevor sie in eigene Anlagen investieren.
16
Beim Elektronenstrahlverfahren zur Bearbeitung von Werkstoffen werden an einer Kathode geladene Teilchen freigesetzt,
beschleunigt und zu einem feinen Strahl fokussiert. Sie geben
beim Auftreffen auf Materie Energie ab. Diese wird vom Material
absorbiert und in Wärme umgewandelt. Am Auftreffpunkt erwärmt sich der Werkstoff lokal. Die Energieabgabe der Elektronen,
die mit Geschwindigkeiten von einem Drittel bis zwei Dritteln der
Lichtgeschwindigkeit auf ein Werkstück auftreffen, erfolgt direkt
unter der Materialoberfläche. Durch die hohe Strahlintensität im
Brennpunkt verdampft ein Teil der entstehenden Schmelze. Dabei
entsteht eine Dampfkapillare, die in die Tiefe des Materials vordringt und so Schweißtiefen bis zu mehreren hundert Millimetern
möglich macht. Unerwünschte Nebeneffekte wie Winkelverzug
und Querschrumpfung sind beim Schweißen beispielsweise gegenüber dem Laserverfahren um die Hälfte reduziert.
Der Elektronenstrahl lässt sich präzise beherrschen und regeln.
Durch geeignete Strahlintensität und –führung sind neben dem
Schweißen verschiedenste Verfahren wie Bohren, Härten und
Beschichten möglich. Durch das Arbeiten unter Vakuum und den
präzisen, trägheitslosen Strahl sind günstige Prozessbedingungen
für viele Probleme der Fügetechnik gegeben. Oxidation wird vermieden, der Werkzeugverzug ist minimal.
Bechtle
onsite
Elektronenstrahlgenerator für 1-40kW
Strahlleistung (Quelle: pro-beam)
17
Bechtle
onsite
Flexibilität in der Konstruktion ist gefragt
Perfekte Werkzeuge für
anspruchsvolle Entwicklungen
Mitte der 90er Jahre intensivierte pro-beam die Eigenentwicklung von Anlagen. In dieser Zeit stieß Richard Schellmann als
Konstrukteur zum Unternehmen. Er beschaffte 1998 eine Lizenz
der AutoCAD-Software für seine Arbeit. Aus Eigeninteresse hatte
er sich mit CAD-Konstruktion auf seinem Home-PC beschäftigt.
Mit diesem Vorwissen machte er sich an die Einarbeitung. „Nach
einiger Zeit war ich ein überzeugter AutoCAD-User“, erklärt er
heute.
Die erfolgreiche Eigeninitiative von Richard Schellmann und
seine Begeisterung für die Konstruktion mit Inventor überzeugte
die Entwicklungsleitung. Es wurden weitere Arbeitsplätze beschafft und mit Autodesk Inventor Series ausgestattet. Heute
stehen vier Inventor-Systeme in Planegg bei München, dem
Hauptsitz des Unternehmens, und sechs in der Niederlassung
Neukirchen bei Chemnitz. Das Herz der Anlage, der Elektronenstrahlgenerator, wird in Planegg entwickelt, die Anlagen, d.h. die
Vakuumkammern, Schleusen- und Transfersysteme in Neukirchen. Der Autodesk-Partner Bechtle lieferte und unterstützt die
neuen Autodesk-Systeme kompetent und zuverlässig. Wolfram
Rieger ist verantwortlicher IT-Betreuer in Neukirchen. Er lobt
die Zusammenarbeit mit Bechtle: „Wir fühlen uns hier bestens
betreut. Wann immer sich Fragen ergeben, die Spezialisten bei
Bechtle sind für uns da.“ Die Mitarbeiter gehen regelmäßig zu
den Update-Trainings bei Bechtle. Das zahlt sich aus: „Unsere
Konstruktion bewältigt heute große Projekte in Inventor. Die
frühere 2D-Risstechnik hatte offenbar ihre Restriktionen. Heute
in 3D kann man neue Kreativität in der Entwicklung erkennen.“
Die ersten Entwicklungen für die heutigen Strahlgeneratoren
führte er damals im 2D-System durch. Er versuchte sich auch
in 3D, stieß aber an Grenzen. Das 3D-Thema ließ ihn aber nicht
ruhen, er hielt weiter Ausschau nach einer 3D-Lösung. „Für die
Visualisierung des komplexen Aufbaus der Elektronenstrahlkanone und die schnelle Realisierung der vielen Änderungen und
Modifikationen während der Entwicklung erwarteten wir uns
eine große Entlastung durch ein leistungsfähiges 3D-System“,
berichtet der pro-beam-Konstrukteur. Von einem AutodeskPartner erhielt er 1999 eine Demoversion von Autodesk Inventor. Schellmann arbeitete damit und war begeistert von dem
modernen 3D-Konzept des Inventor, das leicht erlernbar war.
„Unser Vertriebspartner machte uns ein interessantes Komplettangebot, das wir kurze Zeit später annahmen. Das war Version
3 vor rund vier Jahren“, erzählt der pro-beam-Entwickler. Ohne
Schulung begann er mit Hilfe des Lernprogramms und übertrug
alle Konstruktionen der Elektronenstrahlkanone nach und nach
in Inventor. „Nach dem Transfer meiner wichtigsten Projekte
war ich gut eingearbeitet und konnte auch anspruchsvollere
Aufgaben übernehmen“, meint er. Das zeigt, dass Inventor im
Selbststudium zu erlernen ist. Grundsätzlich hält er es aber für
effizienter, eine systematische Schulung zu besuchen, um schneller produktiv zu werden.
Derzeit werden mit Hilfe von Bechtle alle Lizenzen vereinheitlicht und auf das Subskriptionsmodell umgestellt. Damit soll
die Lizenzverwaltung vereinfacht werden. Außerdem liegt den
pro-beam-Entwicklern viel daran, immer auf die neueste Version
der Inventor-Software zugreifen zu können. „Die raschen Entwicklungsschritte bei Inventor bringen laufend Verbesserungen
für uns, von denen wir profitieren wollen. Wir brauchen ein
optimales Werkzeug, um schnell gute Ergebnisse liefern zu können“, begründet Richard Schellmann. „Um perfekte Produkte zu
produzieren, sind nur die besten Werkzeuge gut genug“. Probleme bei Upgrades erwartet er nicht. Bisher liefen sie immer rei-
Elektronenstrahlgenerator und Details (Quelle: pro-beam)
630m³ Großkammeranlage (Quelle: pro-beam)
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Bechtle
onsite
bungslos ab. Allerdings ist es notwendig, innerhalb der Firma und
bei den wichtigen Partnern zeitgleich den Umstieg zu vollziehen,
damit keine Datenaustauschprobleme entstehen.
„Der Hauptvorteil liegt in der Änderungskonstruktion, dort liegen die Geschwindigkeitsvorteile in der Größenordnung von 70
Prozent gegenüber der früheren Arbeit in 2D“, schätzt er.
Die pro-beam-Entwickler sind heute sehr froh über den Umstieg
auf die 3D-Konstruktion mit Inventor. Ohne das 3D-System
möchten sie nicht mehr arbeiten. „Mit Inventor kann ich mir
die Zusammenhänge selbst viel besser vorstellen. In Kollisionsanalysen und durch visuelle Kontrolle kann ich sofort sehen, ob
alles passt. Wir machen weniger Fehler“, erläutert Schellmann
und sein Kollege René Schmidt, ein früherer SolidWorks-Anwender, lobt die Benutzerfreundlichkeit und Darstellung der
Konstruktionen von Inventor. Die Kollegen im Versuch und in der
Montage arbeiten überwiegend mit 2D-Fertigungszeichnungen,
aber um sich die schwierigen räumlichen Zusammenhänge besser
vorstellen zu können, kommen sie gerne ins Konstruktionsbüro,
um sich die 3D-Darstellung am Monitor anzusehen. AutoCAD 2D
wird selten genutzt und nur noch für Kundendokumentationen
eingesetzt. Gelegentlich brauchen die Elektronenstrahl-Entwickler FEM-Berechnungen. Mittelfristig möchte Schellmann deshalb
gerne das Paket Autodesk Inventor Professional beschaffen, das
ein FEM-Programm integriert enthält. Auch das Harness-Design
des Professional-Pakets interessiert ihn, um die Verkabelung der
Elektronenstrahlkanone zu optimieren und einfacher zu konstruieren.
Sein Chef, Dr. Thorsten Löwer, Vorstand Technik der pro-beam
Gruppe, unterstützt die eindeutige Festlegung auf die 3D-Technologie und Autodesk Inventor in der Entwicklung: „3D-Design
ist heute Stand der Technik. Wer sich wie wir als führender
Hersteller auf dem Markt aufstellen will, kommt nicht daran
vorbei. Es gibt Systeme, die aus Kostengründen ausscheiden.
Autodesk Inventor ist die richtige Lösung für unsere Firmengröße und das, was wir im Betrieb und in der Entwicklung machen.
Wir verpflichten inzwischen alle unsere Partner, Inventor in der
Konstruktion einzusetzen. Die weite Verbreitung von AutodeskProdukten erleichtert solche Regelungen“.
Expansion geplant
Die CAD-Anwendung und die Zahl der Systeme soll mit dem Unternehmen weiter wachsen. Eine der nächsten Etappen wird die
Einführung eines Datenmanagementsystems sein, um die Teamarbeit und Freigabeprozesse besser zu unterstützen. Dr. Löwer ist
sehr optimistisch, was die weitere Entwicklung des Unternehmens angeht. Einer der künftigen Schwerpunkte sind Großkammeranlagen. Dort werden große Werkstücke mit einer Strahlkanone bearbeitet, die auf einen Fertigungsroboter montiert ist.
In Deutschland sieht der Technikvorstand das Unternehmen mit
einem engen Netz von Niederlassungen gut repräsentiert. Die
weitere Expansion zielt daher verstärkt auf den Bereich der EU
und den Rest der Welt. „Unsere Technologie ermöglicht Problemlösungen in der Fügetechnik und Oberflächenbehandlung, die
vielen Konstrukteuren noch unbekannt sind. Mit wachsendem
Bekanntheitsgrad wächst unser Geschäft.“
70 Prozent schneller in der
Änderungskonstruktion
In der Neukonstruktion sieht Richard Schellmann keine wesentlichen Geschwindigkeitsvorteile durch die 3D-Arbeit, abgesehen
von der geringeren Fehleranfälligkeit: „90 Prozent der Fehler, die
früher in der 2D-Konstruktion vorkamen, passieren in 3D nicht.“
Robotersystem mit Elektronenstrahlgenerator für Großkammeranlage (Quelle: pro-beam)
19
Bechtle
onsite
Feuerfest mit Inventor
Erfolgreiche Neuausrichtung der CAD-Konstruktion bei
Saint-Gobain in Rödental
Bei der Umstellung auf die neue 3D-CAD-Technologie
von Autodesk Inventor bei der Saint-Gobain Industriekeramik Rödental bewährte sich ein eindeutiger Schnitt.
Die Konstruktion war nach kürzester Zeit im neuen
System produktiv. Die 3D-Visualisierung erweist sich
heute in allen Bereichen als Vorteil.
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Wagenaufbau für Porzellan (Quelle: SaintGobain Industriekeramik Rödental GmbH)
Keramikisolatoren (Quelle: Saint-Gobain
Industriekeramik Rödental GmbH)
Die Saint-Gobain Industriekeramik Rödental GmbH
ist Teil eines Weltkonzerns, der mit mehr als 1400
konsolidierten Gesellschaften und 172000 Mitarbeitern in 45 Ländern weltweit präsent ist. Die Gruppe
Saint-Gobain gliedert sich in die Geschäftsbereiche
Bauprodukte, Glas und Hochleistungswerkstoffe.
Zum letzteren gehören die Produkte Keramik,
Kunststoffe und Schleifmittel und damit auch die
Industriekeramik aus dem oberfränkischen Rödental
bei Coburg.
Die Niederlassung an der bayrischen Nordgrenze
nimmt mit derzeit 470 Mitarbeitern die führende
Rolle in ihrem Produktfeld ein. Die Oberfranken sehen sich weltweit als Marktführer im Bereich feuerfester Brennhilfstechnik. Unter diesem Begriff sind
Brennhilfsmittel für die Porzellanindustrie wie Stützen und Transporteinrichtungen für Tassen, Teller,
Geschirr, für Produkte der Sanitärkeramik- oder Ziegelindustrie, aber auch für Isolatoren und Kunden
aus der Elektrokeramik zu verstehen. Für den Brand
werden diese Teile auf Wagen, Regalen und Vorrichtungen angeordnet und durch die Tunnelöfen
transportiert. Die hohen Temperaturen erfordern die
feuerfesten Vorrichtungen aus Rödental.
Der Betrieb stellt nicht nur die Keramikprodukte
für die Kunden her, sondern entwickelt und fertigt
auch selbst die Formen, Werkzeuge und Geräte für
die Herstellung der Bauteile, beispielsweise Press-,
Gieß- und Stampfwerkzeuge. Die Keramikteile werden nach dem Brennen teilweise durch Schleifen
mit Diamantblättern oder –scheiben nachbearbeitet, soweit die Flächen und Teile eine hohe Formund Passgenauigkeit erfordern.
Technik für heiße Öfen
Feuerfest mit Inventor
Bechtle
onsite
Die Anforderungen an die Konstruktion sind deshalb ähnlich vielfältig wie im allgemeinen Maschinenbau: Das Produktprogramm umfasst einfachere
Regalaufbauten oder Wagen, aber auch komplexe
Helixdüsen für die Rauchgasentschwefelung oder
Brenner. Die Baugruppen reichen von niedriger
(10 bis 15 Teile) bis zu höherer Komplexität mit 200
bis 300 Teilen. Festigkeit und Beanspruchungen
müssen überprüft und berechnet werden.
In der Vergangenheit setzten die oberfränkischen
Keramikspezialisten in der Konstruktion AutoCAD,
Autodesk Mechanical Desktop und Pro/Engineer ein.
Ende 2003 reiften die Pläne für eine Erneuerung
der CAD-Landschaft. Die CAD-Hardware entsprach
nicht mehr dem Stand der Technik und sollte ersetzt werden. Es wurde klar, dass die Mechanical
Desktop Software durch neue Technologie auf
Inventor-Basis abgelöst würde. Ein Teil der Philosophie von Saint-Gobain ist das Bestreben, in allen
Feldern, in denen der Konzern aktiv ist, technologisch immer zur Spitzengruppe zu gehören und den
bestmöglichen Service für die Kunden zu bieten.
Die Rödentaler Niederlassung verstand sich daher
immer als Dienstleister seiner Kunden und versprach
sich von neuer Technologie auch eine Verbesserung
seiner Services, schnellere Lieferfähigkeit und bessere Visualisierung seiner Angebote. Im Wettbewerb
ist eine optimale Produktpräsentation gefordert.
„Die 3D-Visualisierung war ein wichtiger Grund für
unsere Neuorientierung. Die Nichttechniker unter
unseren Kunden hatten in der Vergangenheit oft
Verständnisprobleme. Die realitätsnahe perspektivische Darstellung, die leichter zu verstehen ist,
sehen wir als Dienst am Kunden, den wir hoch
einstuften“, erklärt Robert Göpfert, Leiter der Konstruktion bei Saint-Gobain Industriekeramik.
Flammrohr (Quelle: Saint-Gobain Industriekeramik Rödental GmbH)
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Bechtle
onsite
Inventor erfüllt die Anforderungen am besten
bis acht Wochen waren alle Kollegen komplett eingearbeitet.
In dieser Phase hat uns die Unterstützung von Bechtle sehr
geholfen und Wege gezeigt, Autodesk Inventor auf unsere
firmenspezifischen Aufgaben anzupassen“, berichtet Robert
Göpfert, der die kompetente Hotline von Bechtle besonders lobt.
Die Übernahme der Konstruktionen aus Mechanical Desktop war
den Rödentalern wichtig, auch die Übergabe an AutoCAD für die
2D-Dokumentation, die in der Fertigung und Qualitätskontrolle
gebraucht wird. Die Produktivitätseinbuße in der Konstruktion
in der Übergangszeit war gering und im Wesentlichen bedingt
durch die Trainingswoche. Das Team hat sich in der Einführungsphase gegenseitig unterstützt, gemeinsam Lösungen gefunden
und Erfahrungen ausgetauscht. Der eindeutige Schnitt hat sich
bewährt, den Teamgeist gefördert und den Systemwechsel beschleunigt.
Robert Göpfert und sein Kollege Frank Rudolf ergriffen die Initiative für eine Neuausrichtung. Sie erhielten Unterstützung von
der Verkaufsleitung, die für die Service-Argumente besonders
empfänglich war. Das Team informierte sich über die Angebote
auf dem Markt und kam zu dem Schluss, dass der Einstieg in
moderne 3D-CAD-Technologie am besten innerhalb der Autodesk-Produktfamilie erfolgen sollte. „Die Produktphilosophie war
uns vertraut, der Umstieg erschien uns sicher, die Nutzung und
der Rückgriff auf die Bestandsdaten ist problemlos gewährleistet. Der Wechsel auf ein völlig neues Produkt schied vor allem
aus Kostengründen aus. Alleine die Kosten für eine Konversion
der Bestandsdaten schätzten wir auf 150.000 bis 200.000 Euro,
ohne den höheren Aufwand für Training und Software“. Die Evaluation von Autodesk Inventor zeigte, dass das neue AutodeskProdukt einen hohen Entwicklungsstand erreicht hatte und alle
Anforderungen von Saint-Gobain Industriekeramik erfüllte.
Schnell produktiv
„Die Umstellung ist gut gelungen und von den Kollegen sehr
positiv aufgenommen worden. Bereits nach wenigen Monaten
haben wir eine hohe Produktivität auf den neuen Systemen
erreicht“, meint Robert Göpfert, der den Wechsel von Mechanical
Desktop auf Inventor als einfacher ansieht als den von ISICAD
auf Mechanical Desktop Jahre früher. Auch die Bedienung von
Inventor sehen Saint-Gobain-Konstrukteure rückblickend im Vergleich zum Vorgängersystem als einfacher an. „Heute werden alle neuen Projekte mit Inventor durchgeführt,
rund 90 Prozent aller Aufgaben“, schätzt der
Konstruktionsleiter, „nur für Änderungen in Bestandsdaten setzen
wir noch gelegentlich
die alten Systeme
ein“.
Kompetenter Autodesk-Partner
Anfang 2004 wurde auf sechs neuen Arbeitsplätzen Autodesk Inventor Series 8 eingeführt. Aufgrund von früheren Erfahrungen
beim Umstieg von Isicad auf Mechanical Desktop, bei dem sich
die Wechselphase lange hinzog und die Produktivität beeinträchtigte, sollte die Umstellung auf Inventor schnell und mit
einem klaren Schnitt erfolgen. Zeitversetzt in zwei
Gruppen nahmen alle Konstrukteure an einem
einwöchigen Training beim AutodeskPartner Bechtle teil. Danach
gingen sie bereits an
konkrete Projekte.
„Nach vier
Wagenaufbau
(Quelle: Saint-Gobain
Industriekeramik
Rödental GmbH)
22
Brenner (Quelle: Saint-Gobain Industriekeramik
Dachziegelkapsel (Quelle: Saint-Gobain
Drallkörper (Quelle: Saint-Gobain Industriekeramik
Rödental GmbH)
Industriekeramik Rödental GmbH)
Rödental GmbH)
„Die Konstruktion in Baugruppen hat die Komplexität der Arbeitsweise erhöht“, meint er, „allerdings haben wir heute die
Gewähr, dass jeder im Team an alle Teile herankommt und unnötige Doppelarbeit vermieden wird. Früher kam es häufiger vor,
dass Teile mehrfach konstruiert wurden. Jeder Kunde kommt mit
besonderen Wünschen, das birgt die Gefahr in sich, dass Teile
mit minimalen Unterschieden mehrfach gemacht werden. Diese
kostentreibenden Doppelkonstruktionen haben wir jetzt besser
im Griff“.
zentren in den USA zurückgreifen. Gelegentlich, wenn besondere
Gewährleistungen gefordert werden, nutzen die Rödentaler diese
Ressourcen jenseits des Atlantik.
Für die Verwaltung der Konstruktionsdaten führten die Oberfranken das System Compass ein sowie die dazugehörige ClientSoftware Compass Office, für die Mitarbeiter im Werk, die lesend
auf die Zeichnungen zugreifen müssen. Darin wird die Baugruppenstruktur und die Teileverwendung abgebildet. Das System
erleichtert die Suche nach alten Zeichnungen und stellt sicher,
dass immer die aktuellen und freigegebenen Daten verwendet
werden.
Fazit
Mit externen Partnern arbeitet Saint-Gobain auch, wenn gelegentlich Freiformflächen- oder Stereolithografiemodelle gefertigt werden. Die Datenübergabe an die externen Dienstleister
über die Schnittstellenformate STEP, SAT oder STL hat sich dabei
bewährt.
Die Saint-Gobain Industriekeramik Rödental ist heute froh
darüber, den Systemwechsel sehr schell vollzogen zu haben.
Ein halbes Jahr später stellen die Rödentaler fest, dass alles viel
problemloser ging als erwartet. Die Produktivitätseinbuße durch
die Umstellung war gering. Die Arbeit mit Inventor stellte sich
als einfacher heraus als mit den Vorgängersystemen. Die 3DVisualisierung ist inzwischen ein wesentlicher Bestandteil jedes
Angebots. Die perspektivischen Darstellungen sind heute in jeder
Zeichnung zu finden. Sie erleichtern das Verständnis und helfen
Fehler zu vermeiden. Die Anbindung der FEM-Berechnung ist
komfortabler als früher und beschleunigt die Durchführung von
Berechnungen.
Für Festigkeitsanalysen nutzen Göpfert und sein Kollege Rudolf
die FEM-Software DesignSpace. Sie sind sehr angetan von der
engen Kopplung zwischen Inventor und dem FEM-Programm, das
sich gut für die allgemeinen Berechnungsaufgaben in der Konstruktion bewährt. Für anspruchsvolle thermische Berechnungen
können die Rödentaler auf eines der Saint-Gobain-Forschungs-
Wagenaufbau (Quelle: Saint-Gobain
Industriekeramik Rödental GmbH)
Wagenaufbau (Quelle: Saint-Gobain
Industriekeramik Rödental GmbH)
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Competence Center CAD:
IT-Systemhaus Neckarsulm
Bechtle Platz 1
74172 Neckarsulm
Ansprechpartner:
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Tel. 07132/981-2245
IT-Systemhaus Hamburg
Alter Teichweg 19
22081 Hamburg
Ansprechpartner:
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Tel. 040/239986-161
IT-Systemhaus Chemnitz
Neefestraße 78
09119 Chemnitz
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Tel. 0371/3517-177
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Tharandter Straße 13
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IT-Systemhaus Leipzig
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Heinz Hilbert
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IT-Systemhaus Weimar
Lindenallee 6
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Ansprechpartner:
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