SolidWorks 2008 - Solid Solutions AG
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SolidWorks 2008 - Solid Solutions AG
Ausgabe 1-2008 Passagierschiffe ‘Made in Luzern’ Schifffahrtsgesellschaft des Vierwaldstättersees (SGV) - erfolgreich in der Schiffsentwicklung mit SolidWorks SolidWorks 2008: Konstruktion großer Baugruppen als 3D-Modelle Editorial 2 Inhalt Von uns dürfen Sie mehr erwarten Ein hervorragendes Produkt allein reicht nicht aus, um unsere Kunden zu begeistern – nein – Dienstleistungs-Produkte und Service sind hier das Zünglein an der Waage und entscheiden über die Qualität des gesamten Leistungspakets. Jedes Jahr fragen wir unsere Kunden, wie zufrieden Sie wirklich mit uns sind. Die Zahl der Rückmeldungen ist beachtlich und wird genau analysiert und ausgewertet. Ihr Feedback ist uns wichtig und hilft uns, unsere Leistungen kontinuierlich zu verbessern und Ihre Erwartungen zu erfüllen. Damit ein ausgezeichnetes Produkt wie SolidWorks noch weiter entwickelt und auf Ihre Bedürfnisse angepasst werden kann, ist auch die SolidWorks Corporation auf Ihren Input angewiesen. Tatsache ist, dass über 80 Prozent der Produkt-Neuerungen aus Kundenanforderungen entstehen. Sagen Sie uns, was Sie von Ihrem Arbeitsinstrument erwarten, um noch effektiver zu sein. Wir sind stolz darauf, dass wir die Auszeichnung für die höchste Kundenzufriedenheit 2007 in Europa von SolidWorks entgegen nehmen durften, und unser Bestreben nach einem Support von höchster Qualität, anerkannt wird. Diese Auszeichnung sehen wir als Symbol der Verpflichtung für die Zukunft. Messen Sie uns an unserem Anspruch auf der ganzen Linie Premium zu sein! Solidnews 1-2008 Ihre Solid Solutions ➔ www.solidsolutions.ch Editorial 2 CAD SolidWorks 2008: Konstruktion großer Baugruppen als 3D-Modelle 3 Renfert: CAD-Umgebung mit Biss 9 SGV: Passagierschiffe ‘Made in Luzern’ 12 INTECO: Konstruktion ohne Grenzen 15 Service Wertvolle Produktivitäts- und Performance-Analyse 19 Benninger Guss: 3D-Plattform für Qualitäts-Gussteile 20 PDMWorks JobServer für PDMWorks Workgroup 22 Analyse HighStep Systems: Aufstieg gesichert 23 PDM/PLM Gabler: Plug and bubble 26 SAP als PLM-System SAP-Zertifizierung für Porta~X 29 31 Fertigung RZB: Prozesskette bis zum Ende gedacht 32 Produktdokumentation Product Information EVERYWARETM 36 Web Dienste Neues MyCADassistant Plug-in Impressum 38 38 3 SolidWorks 2008: CAD Nr. 1 Januar 2008 Konstruktion großer Baugruppen als 3D-Modelle Hersteller großer Maschinen und Anlagen sehen sich in dem zunehmend von Konkurrenz geprägten globalen Markt anspruchsvollen Herausforderungen bei der Entwicklung gegenüber. Die Mehrheit dieser Produkte kann grundsätzlich als ein großer Mechanismus erklärt werden, der aus hunderten oder sogar tausenden individuellen Komponenten in verschiedenen Submechanismen und aus Energie-, Pneumatik- und Hydrauliksystemen besteht. Traditionellerweise verließen sich die Konstrukteure bei der Entwicklung auf den Einsatz von 2D-Systemen. Diese haben jedoch den Nachteil, dass sie versuchen, einen komplexen Mechanismus als eine Reihe von 2D-Komponenten und Baugruppenzeichnungen zu visualisieren. Hinzu kommt, dass Ingenieure in 2D-Systemen oft bis zur endgültigen, physischen Montage nicht feststellen können, ob alle Teile innerhalb einer Maschine tatsächlich richtig zusammenpassen. Dies führte häufig nicht nur zu einem erheblichen Maß an Ausschuss und Nachbesserung, sondern auch zu kostspieligen Produktionsverzögerungen. Der Autor Andreas Spieler ist Product Manager der SolidWorks Deutschland GmbH in München. Vor allem die Konstruktion großer Baugruppen lässt sich als 3D-Modell deutlich schneller und fehlerfreier durchführen. Bei einem modernen CAD-System können Konstrukteure leistungsstarke Zeichen- und Modellierungswerkzeuge nutzen, um alle Teile und Unterbaugruppen innerhalb einer Maschine zu erzeugen. Zusätzlich lassen sich Komponenten als ein einzelnes Teil oder innerhalb des Kontextes einer gesamten Maschine oder eines Submechanismus betrachten. Ebenso können mit Hilfe von speziellen Funktionen Teile transparent oder als Schnittansicht dargestellt werden, um bislang verdeckte Innenteile offen zu legen. Solidnews 1-2008 Um Zeiten bis zur Markteinführung zu verkürzen, Kosten zu steuern und die Produktkomplexität zu verbessern, müssen Unternehmen ihre Produktentwicklungssysteme modernisieren und Entwicklungstechnologien auf Basis von 3DModellen einführen. Der Einsatz einer 3D-CAD-Umgebung erlaubt es, bessere Maschinen schneller und kostengünstiger zu realisieren. CAD 4 Die Konstruktion Schritt für Schritt aufbauen Wenn es sich bei einer Maschine oder Anlage um eine neue Konstruktion handelt, wird in der ersten Phase die konzeptionelle Entwicklung erstellt. Handelt es sich um eine Abwandlung eines bereits existierenden Produktes, ist der erste Schritt die Erstellung einer neuen Konfiguration. Im zweiten Schritt folgt der mechanische und elektrische Aufbau, einschließlich der Auswahl der Komponenten, die von anderen Herstellern zugeliefert werden. Mögliche Fehler werden durch den ständigen Informationsaustausch zwischen der Konstruktion und Produktion, durch entsprechende Analysen und Änderungen an der Konstruktion behoben. Sobald die Konstruktion abgeschlossen ist, werden die 3DModelle und damit automatisch die Zeichnungen in Fertigungsgüte sowie andere Dokumentationen wie etwa Stücklisten oder Montageanleitungen erstellt. Im letzten Schritt wird die Konstruktion für den Prototypenbau oder sofort für die Produktion freigegeben. Basis für eine schnelle Entwicklung und Konstruktion großer Baugruppen ist daher eine leistungsfähige 3D-Umgebung. Solidnews 1-2008 Neben der Funktionalität des 3D-CAD-Systems beeinflussen auch der Teileaufbau, der Aufbau und die Struktur einer Baugruppe sowie die Einstellungen am CAD-System die zu erreichende Gesamtleistung. Die Komplexitätsanforderungen an ein Teil schlagen sich direkt in der Leistung nieder. Beispielsweise lassen sich komplexe Skizzen deutlich schneller aufbauen als einfache Skizzen mit zusätzlichen Features. Das zeigt, dass auch die Anzahl und die Art der Features, wie etwa Verrundungen und Ausformungen, die Systemleistung schmälern, da sie sehr rechenintensiv sind. Somit sollten Konstrukteure auf feature-arme Teile achten oder die Möglichkeit nutzen, Features zu unterdrücken. Beim Arbeiten mit Mustern bietet es sich an, auf Geometriemuster zurückzugreifen, die schnell zu erzeugen sind. Auch das Arbeiten mit Werkzeugkörpern kann die Systemleistung positiv beeinflussen. Ebenso verhält es sich mit ausmodellierten Texten, die besser vermieden und an deren Stelle teilweise mit Funktionen wie ‘Arbeitskonfiguration’ beziehungsweise ‘Skizzieren’ gearbeitet werden sollte. Hilfreich ist es auch, in großen Baugruppen komplexe Einzelteile in normaler und vereinfachter Konfiguration bereits in der Vorlage zu definieren und abzulegen. Dabei wird die Konfiguration ‘Standard’ für das Konstruieren und für die Zeichnung verwendet und anschließend die vereinfachte Version als Konfiguration ‘Einfach’ für die nächste oder übernächste Baugruppenstufe abgelegt. Die Komponenten lassen sich als ein einzelnes Teil oder innerhalb des Kontextes einer gesamten Maschine oder eines Submechanismus betrachten. (Bilder: SolidWorks, Haar bei München) CAD 5 Die Baugruppenstruktur ist oftmals entscheidend Bei der Struktur und dem Aufbau einer Baugruppe spielen sowohl die Komplexität als auch die Anzahl der Bauteile eine große Rolle. Daher empfiehlt es sich bei Baugruppen ebenfalls die Konfiguration ‘Vereinfacht’ zu verwenden, bei der alle Teile unterdrückt oder ausgeblendet werden, die nicht für die nächste Baugruppenstufe relevant sind. Allerdings ist zu beachten, dass dadurch mögliche Kollisionen innerhalb der Baugruppe nicht mehr erkannt werden und Stücklisten nicht mehr mit der Baugruppe übereinstimmen können. Damit diese Informationen schnell wieder findbar sind, sollten Ordner angelegt und die Teile im Strukturbaum zusammengeschoben werden. Die vereinfachten Konfigurationen können im nächsten Schritt wiederum in der nächsten Baugruppenebene angezeigt werden. Allgemein ist zu sagen, dass der Konstrukteur, wenn möglich, immer in der kleinsten Einheit, also in der Unterbaugruppe oder Modulbaugruppe, arbeiten sollte. Werden bei der gesamten Darstellung einer Maschine oder Anlage ver- einfachte Module herangezogen, lassen sich die Lade- und Speicherzeiten deutlich verkürzen, Dateien verkleinern und die Bearbeitung sowie der Grafikaufbau beschleunigen. Auch die sinnvolle Verknüpfung von Baugruppen, beispielsweise durch das Arbeiten mit Mustern, spart wertvolle Rechenzeit. Anschließend können diese Muster einfach unterdrückt beziehungsweise ausgeblendet werden. Zum leichten Austauschen der Teile sollten die Verknüpfungen möglichst zur Baugruppe, zu einer Layout-Skizze oder zu einem Skelettteil angezeigt werden. Weitere Möglichkeiten, die Rechenzeit niedrig zu halten, sind der Verzicht auf externe Referenzen einer Baugruppe, wie etwa übernommene Geometrien, Schweißnähte oder Basisteile, und die Vermeidung von Interferenzen und so genannter Multibodys, indem der Konstrukteur die Baugruppe als Teil speichert. Natürlich ist auch die Teileanzahl einer Baugruppe für die Systemleistung von Bedeutung. Solidnews 1-2008 Mit Hilfe von Software-Werkzeugen, die im CAD-System integriert sind, lassen sich umfangreiche Baugruppen analysieren. (Bild: SolidWorks, Haar bei München) 6 CAD Der Einsatz einer 3D-CAD-Umgebung erlaubt es, bessere Maschinen und Anlagen schneller und kostengünstiger zu realisieren. (Bilder: SolidWorks, Haar bei München) Teilweise stellen 3D-Systeme spezielle Modi für die Konstruktion von großen Baugruppen zur Verfügung, so dass die notwendigen Funktionen automatisch bereitstehen. Beispielsweise kann die Schwelle für das Arbeiten in diesem Modus vom Anwender über die Anzahl der verwendeten Teile festgelegt werden. Wenn diese Schwelle beim Öffnen einer Baugruppe überschritten wird, schaltet sich der Modus automatisch ein. Solidnews 1-2008 Ab dann arbeitet das CAD-System im reduzierten Modus und es werden nur die Daten zum Darstellen der Komponenten in den Hauptspeicher geladen und keine Parametrik. In diesem Modus können vom Anwender nahezu alle Systemoperationen angewendet werden, ohne dass die ‘reduziert geladenen Teile’ vollständig geladen werden müssen. Beispielsweise funktionieren in dem Modus auch die Kollisionskontrolle und das Anbringen von Verknüpfungsbedingungen. Der große Vorteil wird in der Zeichnungsumgebung deutlich, denn die ‘reduziert geladenen Zeichnungen’ sind schnell auf dem Bildschirm. Weiterhin lassen sich wiederum ohne vollständiges Laden der Bauteile im Hintergrund Bemaßungen, Schnitte und Positionsnummern anbringen. Zudem ist es für den Anwender komfortabel, wenn das System im Hintergrund die Änderungen aktualisiert, ohne dass der Arbeitsablauf durch lästiges Warten gestört wird. CAD 7 Schnelle Zeichnungsableitungen ermöglichen Hardware und Betriebssystem haben auch einen entscheidenden Einfluss Schnell geladene und einfach handhabbare Baugruppen sind die Grundlage von zügig erstellten Zeichnungsableitungen. Wie bei der Teil- und Baugruppenerstellung durch einfache Features und die Darstellung über Konfigurationen, so gilt auch für die Zeichnungsableitung: So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig. Das heißt bei großen Baugruppen so wenig Ansichten, Schnitte, Details oder auch Isometrien wie möglich darstellen und abgelöste oder reduzierte Zeichnungsmöglichkeiten nutzen. Optimale Systemeinstellungen beugen ebenfalls Leistungsverlusten in der Baugruppenkonstruktion vor. Anhand von ‘Vorlage’ lassen sich beispielsweise die Dokumenteigenschaften definieren, die vom Anwender bezüglich der Bildqualität für Teile, Baugruppen oder Zeichnungen individuell modifizierbar sind. Auch lässt sich im Rahmen der Tessellation die Anzeigeninformation deaktivieren und so die Dateigröße reduzieren. Zudem können Konstrukteure weitere Funktionen wie ‘Mini-Grafik im Explorer’ oder auch ‘Automatische Aktualisierung beim Öffnen’ deaktivieren. Für die Verarbeitung folgen daraus geringe Datenmengen und kurze Ladezeiten. Das richtige 3D-CAD-System und deren optimale Nutzung ist nur eine Komponente für die erfolgreiche Konstruktion großer Baugruppen. Die verwendete Hardware einschließlich Betriebssystem beeinflusst die Gesamtleistung ebenso bedeutend. Die erste Größe in Bezug auf die Leistungsfähigkeit eines Rechners und damit auch die Leistung des eingesetzten CAD-Systems ist der Hauptspeicher. Reicht dieser Speicherplatz nicht mehr aus, so greift beispielsweise Windows auf den virtuellen Arbeitsspeicher der Festplatte zu. Dies kann bereits bei einer Auslastung von 75 Prozent des Hauptspeichers der Fall sein. Ein großer Nachteil an dieser Regelung ist die Tatsache, dass die Zugriffszeiten auf die Festplatte um ein Vielfaches langsamer sind als auf den Hauptspeicher. Der tatsächliche RAM-Bedarf muss daher gleich von Anfang an ermittelt werden. Solidnews 1-2008 Neben der Funktionalität des 3D-CAD-Systems beeinflussen auch der Teileaufbau, der Aufbau und die Struktur einer Baugruppe sowie die Einstellungen am CAD-System die zu erreichende Gesamtleistung. (Bilder: SolidWorks, Haar bei München) 8 NAVIGATE YOUR 3D WORLD SpaceNavigator ™ CAD for Notebooks Die mobile 3D-Maus Ist die Frage der Hauptspeicherkapazität geklärt, muss in die Grafikkarte investiert werden. Anwender sollten auf keinen Fall Grafikkarten für Computerspiele verwenden, sondern ausschließlich zertifizierte, professionelle Grafikkarten nutzen, um eine optimale Leistung mit akzeptablen Ergebnissen beim Grafikaufbau zu erzielen. NEU Bei der Konstruktion von großen Baugruppen müssen unter dem Aspekt einer maximalen Gesamtleistung viele Randbedingungen berücksichtigt werden. Das richtige 3D-CAD-System, Tipps und Tricks bei der Handhabung und eine optimale Rechner- und Netzwerk-Ausstattung sind wichtige Bausteine für das erfolgreiche Konstruieren und unverzichtbar für effizient arbeitende Unternehmen, die dem allgemeinen Kostendruck und dem zunehmenden Wettbewerb entgegen wirken wollen. www.solidline.de www.solidsolutions.ch www.cad.at €* , 9 2 1 * Empfohlener Verkaufspreis ohne MwSt. Inklusive Travel Case Die Frage, wie viele Prozessoren eingesetzt werden sollen, lässt sich nur eindeutig beantworten, wenn Klarheit bezüglich einer Multiprozessor-Unterstützung besteht. Die so genannten x64-Editionen dienen als ein weiteres wichtiges Hilfsmittel bei der Konstruktion von großen Baugruppen. Entsprechende Editionen nutzen die Leistungsfähigkeit und Skalierbarkeit von MS Windows XP Professional x64 und ermöglichen dem Anwender den Zugriff auf bis zu 8 Terabyte Hauptspeicher. Dadurch lässt sich das Anzeigen, Modifizieren und Analysieren selbst größter Baugruppen signifikant beschleunigen. Solidnews 1-2008 ™ Navigieren Sie mit der SpaceNavigator™ for Notebooks 3D-Maus spielend leicht in über 100 3D-Grafikprogrammen. Gleichzeitig bewegen, zoomen, drehen – einfach und präzise. SpaceNavigator for Notebooks ist die ideale mobile Ergänzung zu SpacePilot™ und SpaceExplorer™. Jetzt auch für www.3dx.de/solidnews 9 CAD-Umgebung mit Biss CAD SolidLine betreut integrierte Entwicklungsumgebung beim Dentalspezialisten Renfert Wenn man eine Zahnprothese oder kieferorthopädische Behandlung benötigt, ist man oft überrascht von den hohen Kosten. Schaut man jedoch einmal hinter die Kulissen und besichtigt beispielsweise bei der Renfert GmbH in Hilzingen an der Schweizer Grenze den Maschinenpark, der dabei im Spiel ist, relativiert sich der Preis für eine Brücke oder eine Krone sehr schnell. Sein umfangreiches Produktportfolio entwickelt Renfert mit SolidWorks in einer von SolidLine unterstützten Entwicklungsumgebung. Renfert vertreibt seine Geräte in rund 120 Länder weltweit, hat einen Exportanteil von rund 80 Prozent und ist damit zum Global Player geworden. In vielen Produktbereichen ist das Unternehmen weltweiter Marktführer, beispielsweise bei Strahlgeräten, elektrischer Aufwachstechnik oder bei Ausbettmeißeln. Auch der Einstieg in den Zahnarztmarkt ist mit mehreren Geräten in vollem Gange. Solidnews 1-2008 Seit bereits 80 Jahren entwickelt und vertreibt die Renfert GmbH Produkte im Dentalmarkt. Das Sortiment deckt einen Großteil der Geräte, Instrumente und Materialien ab, die vom Zahntechniker benötigt werden, um Zahnersatz herzustellen, der dann vom Zahnarzt eingesetzt wird. In einem hochkomplexen Prozess und auf unterschiedlichen Wegen entsteht dabei eine breite Palette an Zahnersatz, der im handwerklichen Herstellungsprozess hohe Anforderungen an Materialien und Geräte stellt. CAD 10 Nach einer Evaluation, aus der SolidWorks wegen der guten Bedienbarkeit und des günstigen Preis-/Leistungsverhältnisses erfolgreich hervorging, wurde dieses System 1997 eingeführt. Von Anfang an wurde DBWorks zur Zeichnungsverwaltung genutzt. Ebenso lange dauert die Zusammenarbeit mit SolidLine. Das Wallufer Systemhaus beriet bei der Einführung auch die hauseigene IT-Abteilung, die die CAD-Rechner selbst beschaffte. Es folgten Grund- und Aufbauschulungen, die von SolidLine zum großen Teil in den vorhandenen Schulungsräumen bei Renfert abgehalten wurden. Seither ist SolidLine laufend bei der Optimierung der Entwicklungsumgebung und der Konstruktionsmethodik beratend tätig. Solidnews 1-2008 Wichtig war diese Methodikberatung beispielsweise, um mit den recht umfangreichen CAD-Modellen produktiv arbeiten zu können. Die Renfert-Konstrukteure detaillieren ihre Baugruppen komplett durch. Jede Schraube, jeder Zahn eines Zahnrades und jedes Glied einer Antriebskette ist im Modell vorhanden. Dies geschieht aus zwei Gründen: Erstens dienen die Modelle als Basis für Schulungsunterlagen, Bedienungsanleitungen und Marketingmaterialien, zweitens nutzen die Konstrukteure eine Software zur Toleranzberechnung, die mit Dummyteilen naturgemäß keine sinnvollen Ergebnisse ausgeben könnte. Der hohe Detaillierungsgrad drückt die Performance, wogegen die SolidWorks-Anwender die Funktionen des Systems zum Umgang mit großen Baugruppen nutzen. So lässt sich schon beim Laden einer Baugruppe entscheiden, welche Teile tatsächlich detailgetreu und welche nur vereinfacht dargestellt werden. Zudem sind die verwendeten Norm- und Kaufteile in verschiedenen Unterordnern abgespeichert, so dass der Konstrukteur die Teile ganzer Unterordner ausblenden kann. Viele komplexe Bauteile, beispielsweise Antriebsketten, existieren in einer schematischen und einer ausdetaillierten Version, die über Konfigurationen gesteuert je nach Bedarf angezeigt werden können. Während der Konstruktion werden überwiegend die vereinfachten Geometrien genutzt und erst gegen Ende für die beschriebenen Zwecke die voll detaillierte Konfiguration ausgewählt. Modelle externer Zulieferer werden mit dem Design Checker überprüft; COSMOSXpress wird ebenso genutzt wie COSMOSFloXpress. Bertiller erläutert: „Dabei interessiert uns weniger der absolute Wert einer Belastung, sondern eher, wo Schwachstellen oder im Falle von COSMOSFloXpress, wo kritische Stellen unserer Kunststoffteile sind. So können wir ohne großen Aufwand die Geometrien optimieren.“ PhotoWorks dient dazu, schon in sehr frühen Stadien einer Entwicklung sehr sorgfältige Marktstudien zu betreiben, um herauszufinden, wie die Marktchancen eines neuen Produktes sein werden. SigmundWorks ist für die angesprochenen Toleranzberechnungen zuständig. Die Software kann nicht nur Bestand Worst-Case-Szenarien berechnen, sondern ermöglicht mit Hilfe statistischer Wahrscheinlichkeiten realitätsnähere Toleranzoptimierungen. SigmundWorks ermöglicht es, besonders problematische Teile zu finden oder die Toleranzen so zu verteilen, dass sie ‘gut genug’ sind, ohne unnötig teure Fertigungsverfahren anzuwenden. Marco Bertiller ist bestrebt, die Entwicklungsumgebung weiter zu optimieren: „Wir sind ständig mit SolidLine im Gespräch, was wir besser machen können oder wo wir mit einer Zusatzapplikation Doppel- oder Routinearbeiten vermeiden oder automatisieren können.“ So ist in naher Zukunft geplant, eine Schnittstelle zwischen DBWorks und dem bei Renfert eingesetzten ERP-System Navision zu schaffen. „Wir wollen automatisch an Stammdaten kommen“, beschreibt Bertiller sein Ziel. „Darüber hinaus wollen wir eine Materialdatenbank aufbauen, die mit Navision verbunden ist und unter DBWorks liegt.“ Derzeit ist Bertiller mit SolidLine im Gespräch, welche Prozessoptimierungen wie umgesetzt werden können. „SolidLine ist da ein wichtiger Partner für uns, weil wir in den Beratungsgesprächen genau erfahren, wie etwas umzusetzen ist, ob es sich für uns tatsächlich lohnt, eine Optimierung umzusetzen oder ob der Aufwand einfach zu hoch ist. Viele Möglichkeiten, die uns die vorhandenen Module bieten, nutzen wir noch nicht optimal, weshalb wir jetzt wieder eine größere Schulungsrunde starten, damit alle Anwender einen ähnlichen Kenntnisstand haben. In der nächsten Zukunft wollen wir dann entscheiden, welche Optimierungen wir gemeinsam mit SolidLine angehen und wo eventuell Individuallösungen programmiert werden müssen.“ Bertiller schließt: „Wir arbeiten sehr gut mit SolidLine zusammen. Wir expandieren kontinuierlich und haben aktuell bereits 13 SolidWorks-Lizenzen im Einsatz. Auch über den Vertrieb hinaus besteht ein gutes Verhältnis, Support und Hotline sind sehr gut. Was SolidLine uns sagt, hat immer Hand und Fuß. Wir haben schon einen ziemlich guten Kenntnisstand in SolidWorks erreicht, SolidLine hilft uns konstant dabei, noch besser zu werden.“ www.renfert.com 12 CAD Passagierschiffe ‘Made in Luzern’ Schifffahrtsgesellschaft des Vierwaldstättersees (SGV) – erfolgreich in der Schiffsentwicklung mit SolidWorks Die Schiffstechnik der SGV führt erfolgreich externe Aufträge für Schiffsentwicklungen und -bauten des öffentlichen und privaten Bereichs aus. Ein leistungsstarkes 3DCAD-System sorgt dafür, dass die Komplexität der Schiffbaukonstruktionen einfacher handhabbar und das umfassende Know-how aus dem Fertigungs- und Instandhaltungsbereich zentralisiert und dokumentiert wird. SolidWorks deckt diese Anforderungen mit einem umfassenden Paket ab. Solidnews 1-2008 Der Schiffsrumpf des Katamarans wird ‘kopfüber’ montiert und geschweißt und für die weitere Montage der Ein- und Aufbauten als ganze Einheit gedreht. Schifffahrtsgesellschaft des Vierwaldstättersees (SGV) – diesen Namen assoziieren die meisten mit nostalgischen Raddampfern wie die ‘Stadt Luzern’, ‘Gallia’ oder ‘Schiller’. Er weckt Erinnerungen an Schulreisen aufs Rütli und unbeschwerte Sonntagsausflüge auf dem wohl schönsten Schweizer See. Weniger bekannt ist die Tatsache, dass in Luzern auch Passagierschiffe und Privatboote gebaut werden. Dieses Tätigkeitsfeld ist relativ jung. Bis zum Jahr 2005 befasste sich die SGV im technischen Bereich vorwiegend mit der Instandhaltung der eigenen Flotte, bestehend aus fünfzehn Motor- , fünf Dampf- und drei Werftschiffen. Projektbild des Katamarans, der zurzeit in der Werkhalle der SGV gebaut wird. (Bild: SGV) Innovatives Schiffbauprojekt In der Werkhalle der SGV wird derzeit ein Katamaran mit einem Schiffsrumpf aus Aluminium montiert. In der Verarbeitung des Werkstoffs Aluminium sehen die Schiffbauer aus Luzern eine Marktnische und damit Zukunftspotenzial. Die Vorteile liegen auf der Hand: das Schiff wird leichter, der Treibstoffverbrauch geringer, die Wellenbildung kleiner. Das Katamarankonzept wurde nicht in erster Linie aus Gründen der Schnelligkeit gewählt. Es bietet die Möglichkeit für ein übersichtliches Passagierdeck, Rollstuhlgängigkeit sowie mit den großen Fensterflächen besondere Perspektiven für die Passagiere. Das Schiff kann mit nur zwei Mann Besatzung betrieben werden. Ende Oktober 2007 wurde mit der Rumpfmontage begonnen. Im Dezember 2008 wird das Schiff eingewassert und im April 2009 ist die Übergabe des Schiffes an den Kunden geplant. Ende 2005 entschied der Verwaltungsrat, das konzessionierte Schifffahrtsunternehmen in die drei strategischen Geschäftsfelder Schifffahrt, Gastronomie und Schiffstechnik aufzuteilen und gleichzeitig die Tätigkeiten der Schiffstechnik auszuweiten. Dadurch sollte das durch Umbauten und Instandhaltungsarbeiten an der eigenen Schiffsflotte angesammelte technische Know-how strategisch besser genutzt werden. Neben der Übernahme von Schiffsneubauten und -umbauten bietet die Schiffstechnik auch Ingenieurleistungen für Berechnungen und Konstruktionen von Schiff- und Maschinenbauteilen an. 3D-Ansicht des Katamaran-Schiffsrumpfes mit Einbauten. (Bild: SGV) Konstruktion als zentraler Know-how-Träger „Bis zum Entscheid der strategischen Ausrichtungen fehlte eine Konstruktionsabteilung, die das technische Wissen zentralisiert und fachübergreifend einsetzen konnte“, erklärt Heinz Zurkirchen, Leiter Konstruktion bei der SGV. Mit dem Aufbau der Konstruktionsabteilung musste im CAD-Bereich eine zukunftsweisende Entscheidung getroffen werden. Bis anhin wurde in der Instandhaltung und für Umbauten das 2D-Tool AutoCAD verwendet. Aus Gründen der Effizienz und der Komplexität der Schiffbaukonstruktionen war die Weiterführung der Konstruktion mit 2D-CAD nicht mehr möglich. Zudem gibt es heute immer weniger Konstrukteure, die noch mit 2D-Zeichnungen arbeiten können, denn die Ausbildung an den Fachhochschulen ist hauptsächlich auf 3D ausgerichtet. Daten zum SGV-Katamaran: Fahrgastzahl 300 Personen Länge über alles 40 m Breite über alles 12.5 m Deckfläche 359 m2 Antriebsleistung 2 x 368 kW Verdrängung 125 t Solidnews 1-2008 CAD 13 14 CAD Aus diesen Randbedingungen des Schiffbaus bei der SGV ergaben sich für die Evaluation des 3D-CAD-Systems folgende Anforderungskriterien: Die einfache Anwendbarkeit der Software. Die Möglichkeit, dass mehrere Personen gleichzeitig an einem Projekt arbeiten und dabei immer auf dem aktuellen Entwicklungsstand sind. Geeignete Werkzeuge für die Konstruktion mit Oberflächen, Blechen, Rohrleitungen und für den normalen Maschinenbau. Dabei ist die Bearbeitung von Freiformflächen für die Konstruktion des Schiffsrumpfes maßgebend. Ein einfaches und gut funktionierendes Produktdaten-Management (PDM) für die Ablage der Dokumente, die Übersicht über die Aktualität der Zeichnungen und die Änderungsverwaltung. Das Teamwork in einem Projekt wird dadurch erleichtert. Eine bidirektionale Assoziativität von 3D zu 2D, denn aus dem Instandhaltungsbereich sind noch viele 2D-Zeichnungen in AutoCAD vorhanden. Schwimmendes Haus Ein Software-Paket für alles Bei Schiffsneubauten tritt die Schiffstechnik der SGV in der Regel als Generalunternehmung auf. Aufgrund dieser Kriterien wurden verschiedene Anbieter von 3D-CAD evaluiert. Den Entscheid für SolidWorks begründet der Konstruktionsleiter wie folgt: „Wir haben seit April 2006 drei Professional- und eine Premium-Lizenz im Einsatz. Da diese Produkte im Paket ein breites Spektrum abdecken, sind keine zusätzlichen Programme notwendig. Die einzelnen Tools sind optimal aufeinander abgestimmt, wodurch Schnittstellenprobleme vermieden werden. Wichtig war auch das Umfeld der Partner und Lieferanten. Eine Abklärung ergab, dass die Mehrheit mit SolidWorks arbeitet.“ Ein großer Pluspunkt für das 3D-CAD von SolidWorks sind die Visualisierungsmöglichkeiten, die das Modul eDrawings bietet. Aus dem Instandhaltungsbereich ist viel Know-how vorhanden, welches mit einem guten Visualisierungstool abgeholt und verwertet werden kann. Außerdem kann das Visualisierungstool für Verkaufsund Marketingzwecke eingesetzt werden und ist hilfreich bei der Kommunikation mit externen Stellen, beispielsweise mit dem Architekten für den Innenausbau. Die zentrale Baugruppe im Schiffbau ist der Schiffsrumpf. Für dessen Formgebung sowie die Leck- und Stabilitätsberechnung verwendet SGV die Schiffbau-Software ‘Maxsurf’. Damit wird ein Oberflächenmodell generiert, das ins 3D-CAD eingelesen, ergänzt und in ein Volumenmodell umgewandelt wird. Die Daten können für Kontrollzwecke wieder ins Auslegungsprogramm zurückgelesen werden. Der Datentransfer zwischen Maxsurf und SolidWorks ist mit einem gewissen Kontrollaufwand durchführbar. „Ein Passagierschiff ist vergleichbar mit einem schwimmenden Haus, das viele verschiedenartige technische Systeme vereint“, meint Heinz Zurkirchen. „Heizungs-, Lüftungs-, Klima-Systeme, elektrische Geräte, Aufbereitungsanlagen für Trinkwasser, Abwassersysteme, Antriebstechnik, Generatoreinheiten, Ruderanlagen, Ankersysteme und Lenzsysteme für den Fall von Wassereinbrüchen. Die Auslegung und das Engineering für diese Systeme erfolgt vorwiegend in unserer Konstruktionsabteilung und wird von den verschiedenen Abteilungen wie Schlosserei, mechanische Werkstatt, Sanitär- und Elektrowerkstatt, Schreinerei, Malerei und Wasserbau im Hause umgesetzt.“ Solidnews 1-2008 Ein 3D-CAD-System bietet gerade bei einem Projekt mit Kooperation vieler unterschiedlicher Fachbereiche die Möglichkeit, dass alle beteiligten Personen schnell einen Überblick erhalten und so bereits in der Entwicklungsphase ihr Wissen einbringen können. Einige Komponenten wie Motoren, Antriebe oder Ruderanlagen werden als fertige Module eingekauft. Hierbei bringt die direkte Übernahme von 3DDaten von den Zulieferfirmen eine deutliche Reduktion des Konstruktionsaufwandes. Heinz Zurkirchen, Leiter Konstruktion SGV: „Das Konstruieren mit der 3D-Software ermöglicht eine effiziente Optimierung der Fertigungsprozesse.“ Effiziente Optimierung der Fertigungsprozesse „Aus heutiger Sicht ist SolidWorks nicht mehr wegzudenken“, meint Heinz Zurkirchen. Das Konstruieren mit der 3D-Software ermöglicht eine effiziente Optimierung der Fertigungsprozesse. Fertigungsfehler werden so bereits bei der Konstruktion stark reduziert. Der Aufwand in der Konstruktion steigt zwar mit zunehmendem Detaillierungsgrad, doch diese Zeit wird mit der optimierten Fertigung kompensiert. Neben den rein technischen Vorzügen der Software war für Heinz Zurkirchen auch der Support ein wichtiges Auswahlkriterium: „Der Schweizer Vertreter Solid Solutions in Zürich bietet in dieser Hinsicht rund um die Bürozeiten einen kompetenten und kompletten Service an, die benötigte Zeit für Antworten ist erfreulich kurz. Zudem ist ein Internet-basierender Supportdienst vorhanden.“ www.lakelucerne.ch 15 Konstruktion ohne Grenzen CAD INTECO projektiert Stahlwerke mit SolidWorks Der Eisenbergbau und die Metallverarbeitung haben in Österreich eine Tradition, die bis ins Mittelalter zurückreicht. Zeugnis sind unter anderem der Erzberg bei Eisenerz, wo ein ganzer Berg über Jahrhunderte terrassenförmig ‘umgegraben’ wurde, und eine Vielzahl von Firmen in der Metallherstellung und Verarbeitung. Ein Beispiel dafür ist INTECO - Internationale Technische Beratung GmbH in Bruck an der Mur, ein Engineering-Dienstleister, der Stahlwerke und spezielle Anlagen plant, baut und errichtet. INTECO verlässt sich bei der Bearbeitung seiner Projekte auf das 3D-CAD-System SolidWorks. Stahlwerke sind gigantisch: mehrere hundert Meter lange Hallen, turmhohe Anlagen, Hitze, Schlacke. Betrachtet man Bilder aus den von INTECO geplanten Fabriken, geht oft der Sinn für Größenverhältnisse verloren und erst ein Mensch oder ein Gabelstapler auf dem Bild bringt die Perspektive zurück. Schwerpunkt des INTECO-Know-hows ist das Elektro-Schlacke-Umschmelz (ESU)-Verfahren, das Firmengründer Dr. Wolfgang Holzgruber mitentwickelt hat. Dies ist ein Sondermetallurgieverfahren, mit dem die in einem Stahlwerk erzeugten Vorblöcke, die Durchmesser bis zu 1,5 Metern, fünf Meter Länge und ein Gewicht von 70 Tonnen erreichen können, nochmals kontrolliert eingeschmolzen werden. Dabei lassen sich höchste Reinheitsgrade erreichen und die mechanischen Werte extrem verbessern. ESU-Anlagen sind üblicherweise ein Bestandteil einer Produktionsstätte für Edelstahl. Mit dem Material aus ESU-Anlagen werden unter anderem rotierende, höchstbeanspruchte Teile gefertigt, wie sie in Flugzeug- und Raumfahrtindustrie, Energie- und Medizintechnik sowie im Bereich Werkzeuge vorkommen. Die Pfanne wird zum Abschlacken im Pfannentransportwagen gekippt Übersicht über das gesamte Stahlwerk in der Endausbaustufe Solidnews 1-2008 1973 wurde INTECO Internationale Technische Beratung GmbH – der Name leitet sich aus der englischen Bezeichnung International Technical Consulting her – gegründet. Das Unternehmen hat sich von einem metallurgischen Beratungsbüro zu einem internationalen Engineering-Dienstleister entwickelt, bei dem knapp 70 Mitarbeiter Projekte von einzelnen Anlagen der Sekundärmetallurgie bis hin zur schlüsselfertigen Planung kompletter Stahlwerke betreuen. Über 95 Prozent des Umsatzes wird im Export erwirtschaftet. 16 CAD Öffnen des Pfannenschiebers und Angießen für den ersten Block Die Anforderungen, die die INTECO-Produkte an eine CADSoftware stellen, sind gewaltig. Weniger aufgrund der Formen, denn die meisten Anlagenbestandteile sind von der Geometrie her eher einfach und Freiformflächen nur von untergeordneter Bedeutung. Schwieriger ist die Kombination gewaltiger Ausmaße und einer nahezu unüberschaubaren Anzahl von Einzelteilen. Ursprünglich nutzten die INTECOMitarbeiter ein 2D-CAD-System auf UNIX-Basis, bis dieses im Herbst 1998 veraltet war. Standard-Datenformat in diesem Bereich der Industrie ist das DWG- beziehungsweise DXFFormat von AutoCAD, und so wurde zunächst dieses System angeschafft. Im praktischen Einsatz zeigte sich jedoch schnell, dass dieses System nicht den Anforderungen genügte, und so wurde schon im Januar 1999 ein zweites Auswahlverfahren gestartet. Solidnews 1-2008 Inzwischen konnten die Anforderungen genauer definiert werden: Es sollte ein 3D-fähiges System mit leistungsstarkem 2D-Bereich angeschafft werden – das ‚Enderzeugnis’ von INTECO sind nach wie vor 2D-Werkstattzeichnungen, anhand derer die Anlagen hergestellt werden. Auch der Umstieg auf ein PC-basiertes System war beschlossene Sache, vor allem, um auch Bürotätigkeiten auf denselben Rechnern durchführen zu können. Mechanik-Abteilungsleiter Gerhard Reithofer und sein Kollege Alfred Iby evaluierten eine ganze Reihe von 3D-Systemen, von denen sich SolidWorks unter anderem wegen der einfachen Bedienung schlussendlich durchsetzen konnte. In Tests mit über 10.000 Teilen in einer Baugruppe zeigte sich, dass SolidWorks auch bei hohen Datenmengen noch nutzbar war. Die Grenzen wurden eher durch das Betriebssystem und die Hardware vorgegeben. Im Herbst 1999 schaffte INTECO die ersten vier Arbeitsplätze an, gefolgt von weiteren vier Lizenzen im Sommer 2000, die komplett vom Wiener SolidWorks-Händler planetsoftware installiert wurden. Im Herbst des Jahres 2000 wurden nochmals zwei High-End Arbeitsplätze hinzugefügt. Als erstes Projekt wurde die Planung eines kompletten Stahlwerkes in SolidWorks durchgeführt. Dabei übernahm INTECO die Gesamtverantwortung und Gesamtplanung; zusätzlich liefert das Unternehmen auch noch eine Reihe von Einzelanlagen. Nachdem die grobe Position sämtlicher Hauptkomponenten des Stahlwerkes definiert war, wurde als erstes ein Fundamentplan erstellt. In diesem wird die Betonplatte, auf der das Werk steht, geometrisch festgelegt und um Kabelkanäle, Anschlusspunkte für die Maschinen sowie die abzufangenden Gewichte und Kräfte ergänzt. Dieser Plan dient dem Statiker als Vorlage für die Auslegung der Betonteile und der Armierungen. Schon nach kurzer Zeit kam SolidWorks an eine erste Grenze, wie Gerhard Reithofer erläutert: „Der maximale Bauraum in SolidWorks geht vom KoordinatenNullpunkt 500 Meter in alle drei Dimensionen, ist also ein Würfel mit einem Kubikkilometer Inhalt. Dies ist in praktisch jedem Einsatzfall mehr als genug, aber bei einem Fundament für ein Stahlwerk kommt man an erste Grenzen des Systems. Wir konnten zwar noch in 3D arbeiten, aber im 2D-Teil keine Schnitte mehr ableiten. Nun hätte man die Fundamente in verschiedene Einheiten aufteilen können, aber genau das wollten wir nicht. Wir hatten früher in kleineren Projekten das Problem gehabt, dass die Fundamentpläne schon in der Grobplanung 17 A0-Zeichnungen umfassten. Bei einer Änderung, beispielsweise wenn ein Kabelkanal verlegt werden sollte, musste diese Änderung in allen betroffenen Blättern nachgeführt werden. Eine mühselige, zeitaufwendige und vor allem fehlerträchtige Vorgehensweise. Mit dem 3D-Modell sind wir erstmals sicher, dass das Fundamentmodell konsistent ist, und diesen Pluspunkt wollten wir nicht verspielen.” „Wir wandten uns mit dem Problem an planetsoftware beziehungsweise an SolidWorks, hatten aber aufgrund der Erfahrungen mit unseren bisherigen CAD-Systemlieferanten relativ wenig Hoffnung auf eine Reaktion”, so Reithofer weiter. „Umso überraschter waren wir, als 14 Tage später ein Servicepack für SolidWorks eintraf, das unter anderem Übersicht über die Sekundärmetallurgiehalle virtuell und real CAD 17 unser Problem löste! Wir konnten danach zügig an den Fundamentplänen weiterarbeiten – die Datei mit dem Einzelteil Fundamentplatte beanspruchte zu der Zeit schon 500 Megabyte Arbeitsspeicher – und die fertigen Pläne an den Statiker weitergeben. Dieser bestätigte uns später, dass er noch nie so komplette und in sich schlüssige Fundamentpläne erhalten hat.” Entsprechend beanspruchte das SolidWorks-Modell im Lauf der Zeit mehr als ein Gigabyte an Arbeitsspeicher, was wiederum an eine Grenze des CAD-Rechners führte. Diesmal war es nicht SolidWorks, sondern die Kombination aus Hardware – die Rechner waren inzwischen mit drei Gigabyte Arbeitsspeicher ausgerüstet – und Betriebssystem, die für eine Arbeitsunterbrechung sorgte. Gerhard Reithofer erinnert sich: „Nachdem ein Vertreter von SolidWorks bei uns das Problem besichtigt und lokalisiert hatte, war es für uns ein verfrühtes Weihnachten, nach vier Wochen wiederum ein Servicepack zu erhalten, das uns Modellgrößen bis zwei Gigabyte ermöglichte.” Solidnews 1-2008 Parallel zur Definition der Fundamente wurde das 3DModell zügig um die Anlagen erweitert. Der Detailreichtum des Modells schwankt dabei stark: Da praktisch alle Zulieferer von Anlagenteilen nicht mit einem 3D-System arbeiten, muss INTECO deren Anlagenteile selbst modellieren. Dies wird natürlich nur grob detailliert, wobei die Schnittstellen und Anschlüsse zu anderen Teilen der Anlage wiederum genau wiedergegeben sind, während weniger relevante Geometrien nur durch ‚Klötzchen’ repräsentiert werden. Bei den eigenen Anlagen hingegen geht der Detaillierungsgrad sehr weit; hier ist jeder Schalter, jede Schraube und jede Verrohrung genau dargestellt. CAD 18 Inzwischen war das SolidWorks-Modell so groß, dass sich der Gesamt-Zusammenbau in der vollen Detaillierungsstufe auf einer Standard-(32-Bit)-Workstation nicht mehr laden ließ. Die Arbeitsspeicherauslastung läge bei etwa 15 Gigabyte, knapp über 107.000 Einzelteile bilden das gesamte Stahlwerk ab. Die Arbeit an den INTECO-eigenen Anlagen ist jedoch nach wie vor möglich, und für die Arbeit im Zusammenbau fanden sich zwei Lösungen: Zum einen ist es möglich, über die Konfigurations-Funktionalität von SolidWorks verschiedene Detaillevel der Anlage vorzuhalten. Zu jedem kompletten Modell wird ein vereinfachtes Modell angelegt, was wiederum die Datenmenge so verringert, dass das gesamte Modell bearbeitet werden kann. Reithofer ist sich sicher: „Ohne die Konfigurationsfunktion, die uns den Wechsel der Detailtreue ermöglicht, wäre solch ein Projekt nicht mit der Präzision durchführbar, die wir jetzt erreichen. Man springt immer wieder vom kleinen Detail in den großen, übergeordneten Zusammenhang. Da die Konfigurationen miteinander verknüpft sind, sind die unterschiedlichen Detailstufen jederzeit konsistent. Da wir mittlerweile SolidWorks Version 2007 x64 auf 64-Bit-Hardware nutzen, wäre auch das Laden des gesamten Werkes in vollem Detaillierungsgrad möglich.“ Solidnews 1-2008 Als die vom Statiker überarbeiteten und vervollständigten Fundamentpläne zur Freigabe wieder an Reithofer zurückgingen, umfasste das Konvolut nahezu 1.000 Zeichnungen, entstanden aus 274 Fundament-Basisplänen. In der Zusammenarbeit der beiden wurden anschließend notwendige Änderungen an den Betonteilen besprochen und im Modell nachvollzogen, so dass jederzeit Kollisionen auffallen und vermieden werden konnten. „Der 2D-Teil von SolidWorks wird von Version zu Version besser”, sagt Reithofer. „Die Schnittstelle zwischen uns und unseren Zulieferern – wir selbst fertigen kein einziges Teil, sondern beschränken uns auf das Engineering – ist die 2D-Werkstattzeichnung. Deshalb ist der 2D-Teil für uns sehr wichtig, auch wenn die eigentliche Entwurfsarbeit komplett im 3D erfolgt.” Beim ersten Aufbau der Geometrie konnte Reithofer noch keine echte Beschleunigung der Arbeit durch die 3D-Modellierung mit SolidWorks erkennen. Die Vorteile wurden erst nach und nach sichtbar: „Wir wurden genauer und sicherer. Änderungen ließen sich sehr schnell und konsistent durchführen. Vor allem aber wiesen die Konstruktionen weniger Problembereiche mit Kollisionen oder Positionierfehlern von Anlagenteilen auf, die mit dem 2D-System nicht erkannt und oft erst bei der Montage entdeckt wurden. Echte Geschwindigkeitsvorteile stellten wir bei den nächsten Projekten fest, da wir einzelne Baugruppen wieder verwenden konnten. Mit jedem Projekt füllt sich der Pool an Modellen für Zukaufteile, die wir einfach in den Zusammenbau hineinkopieren können.” Nach einer Dauer von 32 Monaten wurde das Stahlwerkprojekt mit dem Namen Esfarayen Steel Complex erfolgreich abgeschlossen. An der Umsetzung waren INTECOintern insgesamt 45 Personen beteiligt, wobei alleine 12 für die Konstruktion in SolidWorks zuständig waren. Aufgrund der großen Datenmengen war dieses erste Projekt eine große Herausforderung für die Teammitglieder und die verwendete Software. Heute hat INTECO 29 SolidWorks-Lizenzen im Einsatz und nutzt neben der Konstruktionssoftware auch die SolidWorks-Analyseprodukte COSMOSWorks und COSMOSFloWorks, die Werkzeuge SolidWorks Animator und Photoworks. „SolidWorks gibt uns eine große Sicherheit”, fasst Gerhard Reithofer zusammen. „Im Gegensatz zu früher wissen wir, dass unsere Pläne konsistent sind, weil wir das 3D-Modell als Referenz haben. Verschiebe ich einen Kabelkanal, ist es nicht mehr möglich, diese Änderung in einer Zeichnung schlicht zu vergessen und erst auf der Baustelle zu merken, dass etwas nicht stimmt. SolidWorks bewältigt dabei immense Datenmengen, die durch die Verwendung von Konfigurationen akzeptabel zu handhaben sind. Unsere Beschränkungen kommen eher von Seiten des Betriebssystems und der Hardware. Und der Hersteller nimmt den Support wirklich ernst. Unsere Probleme wurden in kürzester Zeit und zu unserer vollsten Zufriedenheit gelöst. Mit SolidWorks haben wir jetzt ein Werkzeug, das es uns ermöglicht, unsere riesigen Projekte dreidimensional und anschaulich abzuwickeln.” www.inteco.at 19 Wertvolle Produktivitätsund Performance-Analyse „Wie effektiv ist unsere CAD-Umsetzung und wie kann man die Produktivität steigern?“ Haben Sie sich diese Frage auch schon gestellt? Schließlich hat die Effektivität der CADUmsetzung einen entscheidenden Einfluss auf die Zeit- und Kostenstruktur der Produktentwicklung und somit umfassende Auswirkungen für den wirtschaftlichen Gesamterfolg eines Unternehmens. Die Solid Solutions AG hat deshalb ein wirkungsvolles Optimierungsverfahren zur nachhaltigen Steigerung der Effizienz und Produktivität im Umgang mit SolidWorks entwickelt. Mit gezielten Analysen werden in Ihrem Unternehmen verschiedene Aspekte überprüft, wie zum Beispiel: eingesetzte Hardware und Netzwerke, Aufbau der Bauteile, Baugruppen und Zeichnungen, die Verwendung von Bibliotheken, Überprüfung vorhandener Richtlinien und Einsatz der bestehenden Datenverwaltungslösung. Service Höhere Performance für Ihren Erfolg! Als Voraussetzung für eine effiziente Durchführung dieser Analysen bedarf es der Begleitung eines Mitarbeiters Ihrer Unternehmung, welcher Kenntnisse über den Aufbau Ihrer Produkte, der Abläufe und Prozesse sowie der bestehenden Richtlinien hat. Die Resultate der Untersuchungen und die daraus resultierenden Maßnahmen, Empfehlungen und Tipps werden in einer detaillierten Dokumentation zusammengetragen. Erfahrungsgemäß führen Maßnahmen erst dann zu einer nachhaltigen Verbesserung, wenn sie konsequent umgesetzt werden und Einzug in die Abteilungskultur finden. Deshalb überprüfen wir zeitlich nachgelagert die Steigerung der Performance und stehen Ihnen gerne weiter beratend zur Seite. Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme. Die Verbesserungsmaßnahmen Ihr Nutzen T Nachhaltige Steigerung der Effizienz in der Entwicklung und Konstruktion www.solidsolutions.ch Solidnews 1-2008 T Steigerung der Qualität Ihrer Daten T Optimierung der Performance Ihrer Teile und Baugruppen T Reduktion von Fehlerquellen im Konstruktionsprozess und vermeiden von kostspieligen und zeitraubenden Korrekturmaßnahmen T Vereinfachte Wiederverwendung von Teilen und Baugruppen 20 Service 3D-Plattform für Qualitäts-Gussteile Benninger Guss AG erweitert die 3D-CAD-Anwendung im Gießerei-Prozess Die 120 Mitarbeiter der Benninger Guss AG produzieren qualitativ anspruchsvolle Gussteile nach individuellen Kundenwünschen. Das Unternehmen setzte hierfür schon früh auf die Vorteile von 3D-CAD. Mit der kürzlich erfolgten Umstellung auf SolidWorks wurde die Nutzung der 3D-Daten in Richtung Gussteilentwicklung, CNC-Fertigung von Gussmodellen und Tools für die Verkaufsunterstützung erweitert. durch zeitgemäße Software-Tools für die Optimierung des Gussteildesigns und des Gießprozesses unterstützt. Vor allem aber hat 3D-CAD die Entwicklungsprozesskette und die Auftragsabwicklung mit den Kunden stark verändert. Die Firma Benninger Guss AG in Uzwil SG ist schon zu Beginn der neunziger Jahre auf den ‘3D-CAD-Zug’ aufgesprungen, zu einer Zeit also, als die meisten ihrer Kunden noch nicht mit 3D-Daten arbeiteten. Eric von Ballmoos, CEO des Unternehmens, hat sich persönlich immer für die Anwendung der C-Technologien eingesetzt und begründet dieses Engagement wie folgt: „Mit der zunehmenden Umstellung auf 3D-Daten bei unserer Kundschaft haben wir erkannt, dass dies von der Schnelligkeit der Auftragsabwicklung her ein enormer Vorteil ist. Es kam immer öfters vor, dass Kundenfirmen keine konventionellen Fertigungszeichnungen lieferten, sondern ein 3D-Modell des zu fertigenden Teiles, aus dem wir direkt das Gussmodell hergestellt und Prototypen gegossen haben.“ Handling verschiedener Datenformate Solidnews 1-2008 Der eigentliche Vorgang des Gießens ist noch immer harte ‘Knochenarbeit’. Im Zentrum des Gießerei-Prozesses auf der Basis von Eisenkohlenstoff-Werkstoffen beherrschen noch immer Feuer, Rauch, Hitze, Staub und Mitarbeiter mit russgeschwärzten Gesichtern das Bild, die Luft in den Produktionshallen ist ‘zum Abschneiden’. Dies lässt den Eindruck entstehen, dass sich die Technologie seit ihren Anfängen nicht groß weiterentwickelt hat. Doch dieses Bild täuscht: Neue Werkstoffe wie ADI (Austempered Ductile Iron) mit herausragenden Festigkeitseigenschaften haben sich neben den konventionellen Gusseisen mit Lamellen- oder Kugelgraphit etabliert und moderne Maschinenformanlagen passen durchaus ins Bild eines Industriebetriebes des 21. Jahrhunderts. Die Herstellung komplizierter Formteile beruht nicht mehr nur auf Erfahrung und ‘Pröbeln’, sondern wird Mit der Zeit vermochte das in die Jahre gekommene CADSystem aus der Anfangszeit den wachsenden Anforderungen des Gießereibetriebes nicht mehr zu genügen. Der Datenaustausch gestaltete sich zunehmend schwieriger, teilweise konnten 3D-Datenmodelle nicht mehr komplett übernommen werden. Für das Handling der vielen unterschiedlichen Datenformate ihrer Kundschaft benötigte Benninger ein schnelles und kompatibles 3D-Tool. Durch Kundenfirmen sowie durch die ehemalige Mutterfirma Benninger Textile Maschinensysteme, ist man auf SolidWorks aufmerksam geworden. Mit der heutigen Lösung auf der Basis von SolidWorks Office Professional ist die Übernahme von Konstruktionsdaten der Kunden schnell und elegant durchführbar, ebenso wie der Datenaustausch mit externen Fertigungspartnern, beispielsweise der Firma Knöpfel für die mechanische Nachbearbeitung der Gussteile. Mit dem integrierten ‘PDMWorks’ wurden auch die Zeichnungs- und Indexverwaltung sowie die Nachvollziehbarkeit von Änderungen verbessert. Die CNC-Fräsprogramme für die Bearbeitung der Holz- und Kunststoffmodelle werden aus den 3D-Daten im MasterCAM generiert. (Bilder: Benninger Guss AG) Datendurchgängigkeit bis in die CNC-Fertigung Dank Standard-Schnittstellen in SolidWorks ist die Umsetzung der CAD-Daten auf die Maschinenprogramme einfach realisierbar. Über diese Durchgängigkeit freut sich auch Ralf Timmermann, stellvertretender Teamleiter im Modellbau: „In der Avor wird das Rohteil, welches Schwindmaß, Anzug, Kernpositionierungen, Kern- und Formspiele etc. enthält, in Zusammenarbeit mit dem Modellbau mittels MasterCAM generiert. Diese Daten fließen direkt in das CNC-Fräsprogramm für das Holz- oder Kunststoffmodell.“ Service 21 Gusskernen. Mit 3D-Bildern, die sich beliebig drehen oder zerlegen lassen, lässt sich die gießtechnische Herstellung auf eindrückliche Weise darstellen. Ein weiteres Feature bei Benninger beweist, dass die Zeit in der Gießereitechnik nicht stehen geblieben ist: die Digitale Guss-Produktion (DGP), eine Art Rapid Prototyping, welche eine wirtschaftlichere und schnellere Herstellung von Prototypen oder Kleinserien ermöglicht. Auch hier werden die 3D-CAD-Daten verwendet. Aus dem 3D-Modell des zu fertigenden Teiles wird direkt und ohne Umweg über teure Formeinrichtungen die gießtechnische Konzeption erstellt und die Gussformen mittels einer Plotttechnik erzeugt – zum Vorteil des Kunden, da dieser nicht von Anfang in teure Werkzeuge investieren muss. Prozessabläufe dokumentiert In der Zwischenzeit hat Benninger auch die ganze Gießtechnik auf der Basis von 3D-CAD aufgebaut. Bei der Gussteilentwicklung dient die Simulation des Gießvorganges der Überprüfung der Konstruktionskonzepte auf Gießbarkeit sowie auf die zu erwartenden Gefüge und Festigkeitseigenschaften. Die 3D-Daten können direkt in die für die Gieß-Simulation verwendete Spezialsoftware ‘Magmasoft’ übertragen werden, da diese eine hohe Kompatibilität zu SolidWorks aufweist. Präsentationswerkzeug für den Verkauf Eric von Ballmoos, der auch in den Verkaufsprozess involviert ist, zeigt sich vor allem begeistert von den Möglichkeiten von eDrawings, dem SolidWorks-Modul für Kommunikation und Visualisierung. Bereits in der Offertphase kann damit für heikle Teile das Rohteilkonzept ausgelegt und visualisiert werden, beispielsweise der Zusammenbau von C-Technologien als Erfolgsfaktor Als eine der wenigen Gießereibetriebe setzt Benninger Guss die CAD/CAM-Technologien konsequent ein, die 3DCAD-Daten werden dabei mehrfach genutzt. Eric von Ballmoos sieht darin einen wesentlichen Erfolgsfaktor für sein Unternehmen. „Wir befinden uns momentan auf starkem Expansionskurs, haben in eine neue Maschinenformanlage investiert und werden demnächst eine neue Produktionshalle für Großguss bauen“, meint er mit Blick auf die sehr komfortable Auftragssituation. „Wichtig ist, dass unsere Kunden weiterhin auf den Werkplatz Schweiz setzen und nicht ins Ausland abwandern.“ Hierfür stehen die Zeichen zurzeit günstig. www.benningerguss.ch Solidnews 1-2008 Für die Herstellung der Sandformen werden moderne Maschinenformanlagen eingesetzt. (Bilder: Benninger Guss AG) Die Umstellung auf SolidWorks wurde im Zeitraum von einem halben Jahr realisiert und Mitte 2007 erfolgreich abgeschlossen. Die Zusammenarbeit mit Solid Solutions AG in Zürich bleibt Eric von Ballmoos in angenehmer Erinnerung: „Bei der Darlegung der spezifischen Fertigungs- und Konstruktionsanforderungen habe ich mich stets verstanden gefühlt. Die Akzeptanz des neuen Systems durch unsere Mitarbeiter war zu Beginn nicht durchwegs gegeben. Die meisten Ängste konnten aber in der Schulungsphase abgebaut werden.“ Sozusagen als ‘Nebenprodukt’ des Projekts liegt heute eine umfangreiche Dokumentation aller Prozessabläufe in Konstruktion, Avor, Modellbau etc. vor. 22 Service PDMWorks JobServer für PDMWorks Workgroup Automatisierte Erstellung von Exportformaten bei Statusänderung einer SolidWorks-Zeichnung Bisher mussten die bei der Freigabe einer SolidWorks-Zeichnung zusätzlich benötigten Dokumentformate wie PDF, DXF, eDrawings etc. manuell erstellt und gegebenenfalls in PDMWorks Workgroup gespeichert werden. Ein von Solid Solutions AG entwickeltes Zusatzprogramm zu PDMWorks Workgroup nimmt dem Konstrukteur nun diese zeitaufwändige und unbeliebte Arbeit ab. SolidWorks Zeichnung PDF Export-Formate eDrawings Der automatisierte Prozess Solidnews 1-2008 Zeichnung Status wechselt auf ‘Freigabe’ PDMWorks Job Server erstellt Export-Format Nach wenigen Augenblicken sind die gewünschten Dokumente beim Nutzer verfügbar. www.solidsolutions.ch Mit dem ‘PDMWorks JobServer’ werden die bei einer bestimmten Statusänderung der SolidWorks-Zeichnung zusätzlich benötigten Dateiformate auf einem dedizierten Server automatisch erstellt. Die erstellten Dokumente werden dann gezielt an den vorbestimmten Ablageorten abgelegt. Diese Ablageorte können im PDMWorks Workgroup Vault mit einer Verknüpfung zur Quelldatei, und/oder auch in einem Ablageverzeichnis auf einem bestimmten System liegen. So können die PDF-Dokumente einer freigegebenen SolidWorks Zeichnung weiteren Anwendern zugänglich gemacht werden, welche nicht mit PDMWorks Workgroup arbeiten. Oder DXF-Dokumente, welche für den Fertigungsprozess benötigt werden, stehen am dafür bestimmten Ablageort der Fertigung zur Verfügung. Alle Einstellungen werden mit dem ‘PDMWorks JobServer Administrator’ konfiguriert. Dabei können die Optionen für jedes Dateiformat individuell definiert werden. Für die Erstellung der Dateiformate wird die SolidWorks-Funktion ‘Speichern unter’ verwendet. Für die entsprechenden Dateiformate sind daher dieselben Einstellungen der Export-Optionen wie bei SolidWorks verfügbar. 23 Mit HighStep Systems lassen sich Freileitungsmasten und hohe Bauwerke mühelos und sicher besteigen. (Bild: HighStep Systems AG) Analyse Für den Auf- und Abstieg an der Schiene stehen verschiedene Steiggeräte zur Verfügung, die vom Anwender selbst zum Einsatzort gebracht werden. Zum Aspekt der Personensicherheit meint Andreas Maurer, Geschäftsführer von HighStep Systems AG: „Der Benutzer ist immer mehrfach gesichert. Der Fuß ist fest mit dem Steiggerät verbunden, welches wiederum fest an der Schiene angebracht ist. Beim manuellen Steiggerät sichert sich der Anwender zusätzlich mit einer Fallschutzsicherung, dem HighStep Protector. Mit einem Karabinerhaken wird der Auffanggurt am Gerät fixiert und verriegelt. Im Falle eines Sturzes hakt sich eine Sicherheitsklinke automatisch in der Schiene ein und verhindert zuverlässig den freien Fall.“ Solidnews 1-2008 Aufstieg gesichert Eine geniale Erfindung erleichtert allen das Leben, die für ihre Arbeit in große Höhen aufsteigen müssen: das Steigsystem HighStep. Die Personensicherheit ist dabei ein entscheidender Aspekt. Mit Hilfe des Berechnungsprogramms COSMOSWorks Advanced Professional von SolidWorks wurde ein wichtiges Sicherheitselement berechnet und konstruktiv optimiert. Das Besteigen von Freileitungsmasten mit mehr als 60 Metern Höhe ist nicht jedermanns Traumjob. Nebst der Gefährlichkeit und dem mulmigen Gefühl im Bauch ist die Besteigung über herkömmliche Leitern und Steigsprossen auch eine ziemlich kräftezehrende Angelegenheit. Vor rund fünf Jahren haben sich findige Köpfe der Firma M+F Engineering Consultants in Zürich mit dieser Problematik auseinander gesetzt und die innovative ‘HighStep’Lösung entwickelt, welche dem Anwender signifikante Sicherheits- und Ergonomievorteile bietet. Der Aufstieg erfolgt entweder mechanisch nach dem Leiterprinzip oder automatisch nach dem Liftprinzip. Systembasis ist in jedem Fall eine wartungsfreie Aluminiumschiene, welche fest am Leitungsmast oder an jedem beliebigen hohen Bauwerk, wie Hausfassaden, Windgeneratoren, Kamine etc. montiert wird. Müheloses und sicheres Auf- und Absteigen Analyse 24 Der ‘HighStep Protector’ mit dem Falldämpfer (Bildmitte), der die Energie beim freien Fall absorbiert und damit zu hohe Stosskräfte vermindert. (Bild: HighStep Systems AG) Die NOK (Nordostschweizerische Kraftwerke AG), welche das Projekt von Anfang an als Entwicklungspartner unterstützte, hat mehrere Geräte im Einsatz und führt damit Feldtests durch. „Wir haben die Berechnung des Falldämpfers ausgeführt – ein Schlüsselteil, was die Sicherheit betrifft!“, meint Anton Zimmermann, Inhaber der Firma Zimtech AG in Buochs. „Die Einrichtung ist vergleichbar mit dem Petzl-FangstossAbsorber, welcher in der Klettertechnik eingesetzt wird. Der Falldämpfer absorbiert die Energie beim freien Fall und vermeidet so, dass die Stosskräfte den vom TÜV für Fallsicherungen geforderten Wert von 6.000 N überschreiten. Im Gegensatz zur Petzl-Lösung, bei der sehr starke Dehnungen auftreten, wurde hier eine Lösung mit wesentlich geringerer Längenausdehnung von maximal 8 cm gesucht.“ 3D-CAD für Konstruktion und Berechnung Aufwändige Berechnungsaufgabe Zur Trennung der Produktverwertung und der bisherigen Engineering-Tätigkeit der M+F Engineering Consultants wurde die HighStep Systems AG gegründet. Mit diesem Schritt entschieden sich die Verantwortlichen auch, ein leistungsfähiges 3D-CAD-Programm zu beschaffen, das die Systementwicklung im Bereich Konstruktion und Berechnung optimal unterstützen sollte. „Das vor elf Jahren eingeführte CAD-System war eindeutig an seiner Kapazitätsgrenze angelangt“, erklärt Pascal Mosetti, Konstruktionsleiter von HighStep Systems, „mit SolidWorks fanden wir eine Lösung, welche durch die Modularität des Aufbaus, die Erweiterbarkeit, geringe Kosten und einfache Handhabung überzeugte. Außerdem stellten wir fest, dass viele unserer Lieferanten ebenfalls SolidWorks einsetzen. Dadurch wird der direkte Datenaustausch erleichtert, beispielsweise mit der Firma Faes AG in Wollerau, dem Hauptlieferanten für die Bauteile des HighStep Easy und Protector.“ Dies wurde mit einem speziell geformten Stahlteil gelöst, das durch die Fallbelastung über Deformationsarbeit gestreckt wird, dabei jedoch nicht brechen darf. Die ‘Energievernichtung’ soll möglichst linear erfolgen. Das Teil wurde in mehreren Iterationsschritten konstruiert, berechnet und optimiert, bis sich die Form ergab, welche die Anforderungen in idealer Weise erfüllt. Solidnews 1-2008 Inzwischen wurde HighStep Systems bis zur Ausführungsreife entwickelt und befindet sich in der Phase der Markteinführung. Nach dem Entscheid Anfang 2005 konnte SolidWorks Office Professional mit dem Berechnungstool COSMOSWorks Advanced Professional nach einer Einführungszeit von gerade mal drei Monaten produktiv eingesetzt werden. Als ‘Glückstreffer’ erwies sich die Wahl von SolidWorks bei einer komplexen Berechnungsaufgabe im Zusammenhang mit der erwähnten Fallsicherung. Hierbei bekam die Firma HighStep Systems anfänglich noch die Unterstützung eines Berechnungsspezialisten. „In einer einfachen Berechnung rechnen wir in der Hookeschen Geraden, d.h. im elastischen Bereich des Materials“, erklärt Anton Zimmermann, „mit COSMOSWorks Advanced Professional können Festigkeitsberechnungen im nichtlinearen Bereich auf elegante Weise durchgeführt werden. Beim sich verformenden Material werden die auftretenden Belastungszustände in jeder Phase der Deformation berechnet – eine recht aufwändige Berechnungsarbeit“. Mit ausgezeichneten Resultaten: Die Berechnungen konnten im Versuch mit erstaunlicher Genauigkeit für jeden Deformationszustand mit einer Auflösung von 10.000 Messungen pro Sekunde nachgewiesen werden. Für Anton Zimmermann ist klar: „Mit den heutigen FEMTools lassen sich die Resultate im nicht linearen Bereich realitätsnah abbilden. Man kommt bis zu einer Fehlerquote von 5-10% an die wahren Zustände heran. Dies wiederum wird nur ermöglicht durch die enorm hohen Rechner- und Programmleistungen.“ 25 Berechnungstools für unterschiedliche Ansprüche Für anspruchsvolle nicht-lineare Berechnungen eignet sich COSMOSWorks Advanced Professional hervorragend. Die Vorteile dieses Tools beschreibt Anton Zimmermann wie folgt: „Das Programm ist einfach zu handhaben, im Kontaktbereich und im nicht-linearen Bereich ist die Anwendung sehr komfortabel. Während bis dahin sehr viel Zeit für die Definition der Kontaktbedingungen aufgewendet wurde, schafft das COSMOS mit wenigen Mausklicken. Aus diesem Grund haben wir uns bei Zimtech für COSMOS entschieden. Vor allem im dynamischen Bereich wird es in den nächsten Jahren eine Führungsrolle einnehmen.“ „Früher wurden anspruchsvolle Bauteile wie der Falldämpfer auf Grund von Erfahrungen konstruiert, der Nachweis musste mit Tests und Festigkeitsprüfungen an Prototypen geführt werden. Mit den heutigen Konstruktions- und Berechnungstools können diese Entwicklungsschritte wesentlich verkürzt werden“, ist Andreas Maurer überzeugt. Analyse Der Hersteller SolidWorks bietet Berechnungsprogramme für verschiedene Anwenderkategorien. SolidWorks Premium beinhaltet das Programm COSMOSWorks Designer für die Berechnung von linearen Problemen bei Einzelteilen und Baugruppen. Pascal Mosetti, Konstruktionsleiter; Andreas Maurer, Geschäftsführer von HighStep Systems AG und Anton Zimmermann, Zimtech AG (v.l.n.r.) demonstrieren die Vorzüge des Modells ‘HighStep Comfort’. Starthilfe bei Berechnungsproblemen Zimtech ist Berechnungspartner der Schweizer SolidWorksVertretung Solid Solutions AG im Bereich FEM-Analysen und Motion-Simulationen. Der Berechnungsspezialist führt den Konstrukteur meist anhand eines praktischen Anwendungsproblems in die Handhabung des Berechnungstools ein und unterstützt diesen bei den ersten Berechnungen. Danach ist der Konstrukteur in der Lage, auftretende Berechnungsprobleme selbstständig zu lösen. So hat auch Pascal Mosetti inzwischen selber einige Erfahrungen mit COSMOSWorks Advanced Professional gesammelt: „Das Problem liegt nicht in der Anwendung des Berechnungstools an sich, sondern meistens in der Abstraktion der Problemstellung, sodass der erforderliche Arbeitsaufwand vertretbar bleibt.“ Viele Konstruktionsprobleme lassen sich mit unterschiedlichen Ansätzen lösen. So wäre die Falldämpfung auch mit einer Feder oder mit einem hydraulischen Dämpfungselement möglich gewesen. Diese Lösungen wurden in Erwägung gezogen, mussten aber wegen der zu großen Abmessungen verworfen werden. Um alle Möglichkeiten nachzuprüfen, wären entsprechend viele Prototypen notwendig. Mit so genannten ‘Virtuellen Prototypen’ lässt sich somit viel Zeit und Geld sparen. Ein gewisser Konstruktions-Hintergrund und einige Erfahrung sind allerdings notwendig, um die Resultate richtig zu interpretieren und die richtigen Korrekturen am Bauteil abzuleiten, damit man am Schluss zu brauchbaren Resultaten kommt. Wenn es um Sicherheitselemente und persönliche Schutzausrüstung (PSA) geht, muss ohnehin jede Berechnung nach den einschlägigen Sicherheitsnormen mit entsprechenden Versuchen nachgeprüft werden. www.highstepsystems.com Solidnews 1-2008 Mit COSMOSWorks Advanced Professional wurden die Spannungen bei jedem Deformationszustand des Falldämpfers berechnet und visualisiert. (Bild: HighStep Systems AG) 26 Plug and bubble PDM/PLM Schnellere Variantenkonstruktion mit PDMWorks Enterprise Die vom Familienunternehmen Gabler entwickelten und gefertigten Produktions- und Verarbeitungsmaschinen stehen weltweit bei Herstellern von Süßwaren und pharmazeutischen Produkten. Kaugummis, Bonbons oder medizinische Pellets aller Arten werden damit produziert. Ungeachtet der großen Fertigungsbreite gibt es kaum Anlagen, die zweimal identisch gebaut sind. Die stark kundenspezifischen Anlagen sind je nach Anforderung dutzende Meter lang, Varianten und länderbedingte Anforderungen sorgen dafür, dass die Modelle in der Regel zwischen 6.000 und 10.000 Teilen umfassen. Solidnews 1-2008 Einige Jahre lang wurde in der Konstruktion SolidWorks parallel zu Handund 2D-CAD-Zeichnungen genutzt, wobei sich der Anteil an 3D-Modellen kontinuierlich erhöhte; seit etwa 2004 wird ausschließlich in 3D entwickelt. „Heute geht keine Zeichnung mehr in die Fertigung, die nicht aus SolidWorks kommt“, verdeutlicht Konstruktionsleiter Jörg Gabler, „bei den 2D-Zeichnungen traten immer wieder Fehler auf, die erst in der Fertigung entdeckt wurden und so die Fertigstellung der Anlagen verzögerten. Diese Fehler schließen wir mit 3D aus.“ Die Entscheidung zur Einführung eines PDM-Systems fiel auf Druck der Konstruktionsabteilung. Das 3D-System erlaubt Baugruppen oder Maschinenkomponenten wieder zu verwerten oder auf bestehende Konstruktionsunterlagen zuzugreifen. Dies steigert die Effizienz und verringert Fehlerquellen. Zudem sollte SolidWorks mit dem PPS-System verbunden werden; dazu war es erforderlich, Baugruppenstücklisten zu übergeben. Überzeugende Demonstration Kompetente Schulungen durch SolidLine Die Wahl fiel schließlich Mitte des Jahres 2007 auf PDMWorks Enterprise. Zum einen, weil so CAD- und PDMLösung aus der Hand eines Herstellers kommen, zum anderen, weil die Mitarbeiter der SolidLine-Geschäftsstelle Karlsruhe bei der Erstpräsentation überzeugen konnten. So konnte die bewährte Partnerschaft – SolidLine liefert Software und Services seit Gabler SolidWorks einsetzt – auf den Bereich PLM ausgedehnt werden. Eine gründliche Bedarfsanalyse wurde durchgeführt, die zu einem auf das Unternehmen Gabler maßgeschneiderten Anforderungskatalog führte. Mit der Einführung von PDMWorks Enterprise wurde in Schulungen eine ganze Reihe anderer Themenkreise aufgearbeitet, so beispielsweise der Umgang mit großen Baugruppen. Jörg Gabler betont: „Man kann mit sehr großen Baugruppen arbeiten, aber man muss wissen, wie. Wir nutzen in der obersten Baugruppe zwei Konfigurationen, von denen eine alle Bauteile zeigt. In der anderen Konfiguration sind so viele Teile wie möglich unterdrückt. Wir arbeiten überwiegend in der zweiten Konfiguration und schalten gezielt die Teile sichtbar, die wir beispielsweise für Anschlüsse benötigen. Dabei half uns eine SolidLine-Schulung, die den neuen Schnellansichtsmodus von SolidWorks 2008 zum Thema hatte.“ Parallele Einführung von SolidWorks 2008 Mit Fortschreiten des PDM-Projekts entschieden sich die Gabler-Verantwortlichen für die aktuelle Version SolidWorks 2008. Gleichzeitig wurde PDMWorks Enterprise mit den neuesten CAD-unterstützenden PDM-Funktionen eingeführt. Neben der Eingewöhnungsphase in SolidWorks 2008 zeigte sich, dass die Altdaten der bestehenden Modelle bei der Übernahme in die PDMWorks-Datenbank zum Teil Nacharbeit benötigten. Ein entsprechendes Importmodul für PDMWorks Enterprise – von SolidLine AG entwickelt – verschaffte Erleichterung. PDM/PLM 27 Jörg Gabler ergänzt: „Das Erzeugen der anderen Varianten aus einer Grundmaschine ist mit dem PDM-System sehr einfach geworden; man kopiert die komplette Maschine mit allen Baugruppen, ohne Referenzen zu zerstören, und leitet daraus die neue Anlage ab.“ Zudem sei man durch das PDM-System gezwungen, strukturiert zu arbeiten, wodurch sich die Konstruktionsmethodik der einzelnen Mitarbeiter angleicht. Gabler nutzt die SolidWorks-Modelle seiner Maschinen zur Visualisierung, so ist die Vorstellung der Produkte auf der Gabler-Webseite komplett mit SolidWorks-Renderings entstanden. In der Fertigung werden Explosionszeichnungen der Baugruppen als Montagezeichnung und als visueller Stücklistenersatz eingesetzt; in der Arbeitsvorbereitung haken die Mitarbeiter an den Explosionszeichnungen die schon gefertigten Teile ab. So ist das SolidWorks-Modell die Basis für den gesamten Prozess, der sich an die Fertigung anschließt. PDM-System ist heute die Wissensdatenbank des Unternehmens Alle Produktdaten sind in PDMWorks Enterprise gespeichert. Jedes abgelegte Objekt (Teil, Baugruppe, Dokument oder Projekt) wird mit einem Satz an Merkmalen beschrieben, dies dient der schnellen Recherche und dem sicheren Wiederfinden. Die Sachmerkmalleiste nutzt Gabler zur Optimierung der Mehrfachverwendung von Standardteilen. Stücklisten und Verwendungsnachweise werden automatisch bei der Übernahme der Produktstruktur aus dem CAD erstellt. Verwendungsnachweise erleichtern die Konstruktionsarbeit deutlich. Fragen zum Einsatz bestimmter Bauteile und zu Anforderungen können so schnell und sicher beantwortet werden. Auch sind sie zusammen mit der Versions- und Revisionsverwaltung der Modelle bzw. Zeichnungen die Grundlage der Rückverfolgbarkeit. Ausgereifte Konzepte zur Zeichnungsbzw. 3D-Modellverwaltung mit Workflow-gesteuertem Änderungs- und Freigabemanagement vereinfachen und sichern Konstruktionsprozesse. Freigabeverfahren und Sicherheitsfunktionen steuern und dokumentieren zudem die Zugriffe auf das in den Daten und Dokumenten gespeicherte Unternehmens-Know-how. Das System ist so konzipiert, dass keine Fertigungsfreigabe ohne entsprechende Letztlich führt das PDM alle Produktdaten und -unterlagen bei Gabler zusammen, bis hin zu Office-Dokumenten aus den Büros. So sind Informationen jederzeit und an jedem Ort abrufbar. Tilo Gabler fügt hinzu: „Durch die Vielzahl der maßgeschneiderten Fertigungslinien, die wir entwickelt haben, müssen wir auch noch nach Jahren exakt nachvollziehen können, wie die Maschinen damals konstruiert wurden. Wenn wir früher beispielsweise Ersatzteile zu einer vor Jahren gelieferten Anlage benötigten, war es schwierig, den in dieser Maschine verbauten Revisionsstand eines Teils herauszufinden. Solidnews 1-2008 Verbesserte Konstruktionsbedingungen Prüfung erfolgen kann. Die automatische Datenkonvertierung in neutrale, auch für Nicht-CAD-Anwender verfügbare Archiv- und Viewing-Formate erleichtert die Kommunikation. Die Einführungsphase umfasste darüber hinaus eine Kopplung mit dem ERP-System PARITY, die Volltextindizierung von Dokumenteninhalten und Metadaten sowie eine Web-Anbindung zu reinen Recherchezwecken. PDM/PLM 28 In der Verzeichnisstruktur zu suchen war sehr aufwändig. Man darf nicht vergessen, dass zu einem Revisionsstand auch ein CNC-Programm gehört, das parallel mit dem Modell verwaltet werden muss – sonst sucht man, wenn man den Revisionsstand weiß, nochmals, bis man das passende Programm gefunden hat. Dies ist nun mit der Revisionierung in PDMWorks Enterprise kein Problem mehr.“ Solidnews 1-2008 Entwickelte Gabler früher eine komplette Linie pro Jahr, sind es heute drei bis vier. Hierbei nutzten die Konstrukteure intensiv, dass mit PDMWorks Enterprise alles Wissen um eine Anlage strukturiert und intelligent jederzeit verfügbar ist. Ohne PDM hatte das Kopieren von Daten unterschiedliche Dateistände an verschiedenen Orten zur Folge. Es existierten unterschiedliche Dateien mit selbem Namen, was ein Wiederfinden vorhandener Daten erschwerte und somit auch ein simultanes Arbeiten verhinderte! Vor der Einführung von PDMWorks Enterprise wurden Daten versehentlich geändert, verschoben oder sogar gelöscht. Das Arbeiten ohne Dateivorschau war zudem sehr zeitraubend. Derzeit bauen die Gabler-Entwickler eine Normteilebibliothek mit intelligenten Verknüpfungen auf, welche die bisher von jedem Konstrukteur selbst erzeugten Normteile ersetzen soll. Jörg Gabler nennt auch die Visualisierung der Anlagen mit SolidWorks einen großen Vorteil. „Dies ist zum einen ein überzeugendes Verkaufsargument: Die Gesprächspartner beim Kunden, die keine Techniker sind, verstehen sehr viel schneller, dass wir die richtige Lösung für sie haben, und entscheiden sich dann gerne für uns. Zum anderen lassen sich die Explosionszeichnungen, die sich in der Fertigung zur Planungsgrundlage entwickelt haben, auf Knopfdruck erzeugen. Unsere Mitarbeiter nutzen inzwischen die Stücklisten gar nicht mehr, sondern nur noch die Explosionszeichnungen.“ Tilo Gabler schließt: „SolidWorks war eine gute Wahl, das System ist der Technologieführer im Markt, und alle Zulieferer und Kunden kommen mit SolidWorks-Daten klar. Die Konstruktionsabteilung ist durch die PDM-Systemeinführung zum Dienstleister für das gesamte Unternehmen geworden – vom Vertrieb bis zur Fertigung. Wir versprechen uns noch weitere Synergieeffekte von der Kopplung an unser ERP-System, die wir noch in diesem Jahr realisieren werden. Im Rückblick muss ich sagen, dass noch keine Software-Einführung so tiefgehende Prozessveränderungen bewirkte wie die von PDMWorks Enterprise. Zum einen wegen der großen Menge an Wiederverwendung von Altdaten und zum zweiten, weil die PDM-Implementierung viele grundlegende Auswirkungen auch über die Konstruktionsabteilung hinaus hat. Die erfolgreiche Einführung ist begründet in der guten Unterstützung durch das SolidWorks Systemhaus SolidLine, deren PDMWorks Enterprise-Consultants und SolidWorks. Ohne SolidLine wären wir in der relativ kurzen Zeit lange nicht so weit gekommen.“ www.gabler-kg.de 29 Direktschnittstellen verbinden CAD- und ERP-Systeme Ausgabe 3-4/2008, Ralf Steck für den Carl Hanser Verlag PDM/PLM SAP als PLM-System Ein PLM-System quasi geschenkt? Das gibt es tatsächlich – für Firmen, die SAP einsetzen. Das Walldorfer ERP-System bietet mit dem Modul SAP PLM die notwendigen Funktionen, und mit einer CAD-Direktschnittstelle lässt sich die Verbindung zur Konstruktionssoftware schaffen. Am Beispiel der SolidWorks-Schnittstelle Porta~X lässt sich zeigen, dass der Aufwand, SAP PLM einzurichten, geringer ist, als oft angenommen. Viele Firmenchefs und IT-Abteilungsleiter werden nervös, wenn sie hören, dass an ihrer gut laufenden SAP-Implementierung ein neues Modul angehängt werden soll – ähnliche Gefühle steigen in Konstrukteuren auf, wenn sie hören, dass ihr CAD-System an SAP angebunden werden soll. Zur Beruhigung sei für beide Parteien vorausgeschickt, dass weder umfangreiches Customizing notwendig ist noch das mitunter langwierige Anlegen eines Materialstammes, wenn nur ein Entwurfsmodell erzeugt werden soll. SAP bringt die notwendigen Funktionen gleich mit, und eine intelligente Schnittstellenlösung zeigt dem Konstrukteur nur soviel SAP, wie er wirklich benötigt. Auf das Wesentliche reduziert: Clemens Ambrosius, Leiter Professional Services bei Porta~XEntwickler HCV Data: „Bei SAP PLM hat man nur eine direkte Schnittstelle zu betreuen.“ Clemens Ambrosius, Leiter Professional Services bei Porta~X-Entwickler HCV Data, veranschlagt – inklusive aller Vorarbeiten, Anpassung von Dingen wie Zeichnungsrahmen und Schulungen – etwa 20 Manntage für eine typische Einführung der Schnittstelle, davon entfällt auf das SAPCustomizing allerdings lediglich ein Tag. Ambrosius hebt hervor, dass die Nutzung von SAP PLM keine Auswirkungen auf andere Bereiche des ERP-Systems hat, also auch keine unerwünschten Wechselwirkungen entstehen können. Auch sei Porta~X so programmiert, dass SAP-seitig keine zusätzlichen Patches oder BAPIs (Business Application Programming Interface) – das sind Schnittstellenprogramme, die Verbindungen zwischen und zu SAP-Modulen schaffen – installiert werden müssen. Solidnews 1-2008 Viele SAP-Nutzer wissen gar nicht, dass sie mit SAP Zugriff auf eine vollwertige PLM-Lösung haben. Da SAP pro namentlich benanntem Benutzer lizenziert und nicht die Modulanzahl, werden keine zusätzlichen Lizenzgebühren fällig, wenn man das PLM-Modul benutzt; lediglich wenn in diesem Zusammenhang neue User eingebunden werden, entstehen Kosten. SAP PLM ist in jeder SAP-Auslieferung schon enthalten, sodass das typische Customizing nur für SAP PLM – etwa für die Einrichtung einer CAD-Integration – sehr einfach ist. PDM/PLM 30 Innerhalb von SolidWorks zeigt Porta~X die Baugruppe und deren Bestandteile, wie sie in SAP hinterlegt sind. Porta~X fügt in SolidWorks eine vierte Baumstrukturansicht hinzu, in der sich per Mausklick alle SAPOperationen wie das Einchecken eines Bauteils ausführen lassen. SAP gut versteckt Porta~X sorgt dafür, dass der Konstrukteur per Knopfdruck Zugriff auf die Transaktionen erhält, die in seinem Kontext gerade richtig sind. Die Schnittstelle stellt ein kleines Menü mit wenigen – kontextsensitiven Buttons – zur Verfügung, über die sich aus SolidWorks heraus die SAP-Funktionen ansprechen lassen. Eine weitere Funktionalität von Porta~X ist der Feature-Manager, der analog zu seinem SolidWorksPendant und im selben Fenster wie dieser die SAP-Informationen einer Baugruppe oder eines Einzelteils anzeigt. Der Konstrukteur kann ein Produkt bei Bedarf komplett außerhalb von SAP modellieren und erst dann, wenn die Konstruktion festliegt, die Teile und Baugruppen über Porta~X in SAP einpflegen. Erst jetzt werden Stammdatensätze angelegt, der Konstrukteur kann also bis dahin wie gewohnt völlig frei arbeiten. Sind die Bauteile in SAP PLM angelegt, lassen sich Funktionen wie Freigabe, Ein- und Auschecken und andere typische PLM-Abläufe per Rechtsklick im Porta~X-Feature-Baum oder mit Hilfe der Porta~XButtonleiste durchführen. Solidnews 1-2008 Standortübergreifend Sinnvoll ist zum Einsatz von SAP PLM die Einrichtung eines SAP Content Servers. Das ist ein Serverprogramm – nicht unbedingt ein eigener Hardware-Server – in dem die Dokumente abgelegt werden. Dort sind die Dokumente sicher gespeichert, der Zugriff ist – anders als bei einer Ablage im Dateisystem – nur über SAP und dessen Rechteverwaltung möglich. Der Content Server ist auch interessant, wenn eine SAPInstallation an mehreren Standorten genutzt werden soll. Dann lässt sich an jedem Standort lokal ein Content und ein Cache Server installieren; diese gleichen ihre Datenbestände sehr effizient im Hintergrund mit dem Content Server ab. Das Auschecken eines Einzelteils erfolgt in Porta~X im Kontext der Baugruppe. Der Mitarbeiter am entfernten Standort kann dann im Prinzip sogar über ein Modem mit dem Hauptsystem verbunden sein, da beim Zugriff auf die zentrale SAP-Datenbank zunächst einmal nur Metadaten übertragen werden, also eher geringe Datenmengen. Wird über SAP eine Datei, beispielsweise ein CAD-Modell, aufgerufen, so kommt diese aus dem lokalen Cache und lädt sich entsprechend schnell. Kontaktvermittlung Porta~X arbeitet mit den CAD-Systemen SolidWorks, AutoCAD, Medusa und ME10 beziehungsweise CoCreate Designer Drafting sowie Microsoft Office zusammen. Weitere CADIntegrationen sind auf Anfrage möglich. „Wer SAP schon einsetzt und ein CAD-System anbinden will, muss kein PDM- oder PLM-System dazwischenschalten, sondern sollte sich die entsprechende Direktschnittstelle anschaffen“, meint Clemens Ambrosius. „Bei SAP PLM hat man eben nur eine direkte Schnittstelle zu betreuen statt einer zusätzlichen PLM-Software plus zwei Schnittstellen zu CAD- und ERP-System.“ www.solidline.de, www.hcv.de www.solidsolutions.ch www.cad.at 31 PDM/PLM Porta~X für SAP Release ECC 6.0 zertifiziert Porta~X ist von SAP im April 2008 für SAP Release ECC 6.0 zertifiziert worden. Die SAP-Zertifizierung erfolgte durch das Integrations-Szenario CA-PLM 4.7, bei der die Unterstützung elementarer Funktionen von SAP kontrolliert wird. SolidLine gibt die Re-Zertifizierung ihrer Direktschnittstelle Porta~X durch SAP AG bekannt. Porta~X integriert verschiedene 2D-/3D-CAD-Systeme und Microsoft Office in SAP PLM. Porta~X bestand die Funktionsprüfung für SAP Release ECC 6.0 mit dem neu konzipierten User Interface, mit dem bereits die SolidWorks Gold PartnerZertifizierung erfolgreich bewältigt wurde. Porta~X integriert Applikationen wie SolidWorks, AutoCAD, ME10 oder Microsoft Office unter einer Benutzeroberfläche in das Produktdaten-Management Modul SAP PLM. Produktrelevante Daten (CAD- und Office-Dokumente) können mit Porta~X zentral in der SAP-Datenbasis bzw. einem Content Server gespeichert und dem gesamten Unternehmen zwecks Information, Weiterverarbeitung oder als Entscheidungsgrundlage zur Verfügung gestellt werden. Über 1.500 Porta~X-Lizenzen sind heute bei global agierenden Unternehmen im produktiven Einsatz. Funktional wurden die Bereiche Materialstammsätze, Dokumenteninfosätze, Materialstücklisten sowie Änderungsmanagement abgenommen. Neu hinzu kamen die Integration in den ‘SAP Solution Manager’ sowie die Überprüfung der Unicode-Eignung. Der SAP Solution Manager erleichtert die technische Unterstützung in verteilten Systemen und bietet Funktionen, die alle wichtigen Aspekte bei der Lösungsbereitstellung, ihrem Betrieb und ihrer ständigen Verbesserung abdecken. Es werden Tools, Inhalte und direkter Zugriff auf SAP bereitgestellt, um die Zuverlässigkeit zu verbessern und Gesamtbetriebskosten zu senken. www.solidline.de Wir klassifizieren spielend. classmateCAD classmateDATA classmateFINDER Umfassendes Daten-Prozess-Management Jetzt können Sie Ihren Konstrukteuren das zeitraubende Erfassen von Sachmerkmalen ersparen und gleichzeitig die Wiederverwendbarkeit selbst konstruierter Bauteile erhöhen. Mit classmate CAD reduzieren Sie Ihren Verwaltungsaufwand und bringen Ordnung in Ihren Teilebestand. Die Software analysiert und klassifiziert 3D-Modelle und GeometrieInformationen. Unabhängig von der verwendeten Konstruktionssystematik. Vollautomatisch und zuverlässig. Erfahren Sie mehr. Es lohnt sich. [email protected] www.simus-systems.com 32 Fertigung Prozesskette bis zum Ende gedacht SolidWorks & Co beflügeln nicht nur das Engineering Als der Leuchtenhersteller, RZB Rudolf Zimmermann Bamberg GmbH, seinen Produktentstehungsprozess reorganisierte, kam nur eine geschlossene CAD/CAM-Prozesskette in Frage. Sie wurde mit Hilfe von SolidWorks, OptisWorks, FloWorks, CAMWorks, SplitWorks, TopsWorks und Moldflow realisiert. Beliefert und betreut wird RZB von SolidLine. Was das fränkische Unternehmen mittlerweile daraus gemacht hat, darf als vorbildlich gelten. Solidnews 1-2008 Die ‘künstliche’ Beleuchtung kam als Feuer auf die Erde und blieb es für viele Jahrtausende. Erst Edison brachte mit seiner Erfindung der ‘Glühbirne’ einen ‘Medienbruch’ zu Stande. Aber auch dann dauerte es noch lange, bis aus dem ‘Hellmachen’ ein gezieltes Beleuchten von Räumen oder Objekten wurde. Heute sind Leuchten eine Mischung aus Design und Technik und gehen in ihrer höchsten Form in Lichtkunst über. Genau in diesem anspruchsvollen Geschäft ist die RZB Bamberg tätig. Die 1939 gegründete Firma ist nach 70 Jahren ein typischer Mittelstandsbetrieb mit 450 Mitarbeitern und immer noch in der Hand der Gründerfamilie. Die Innovationskraft der Firma ist beispielhaft: Aktuell werden rund 20.000 Leuchtentypen angeboten. Aber auch die Produktivität kann sich sehen lassen: Täglich verlassen 20.000 Leuchten den Betrieb. Dazu gehören hochwertige Innen- und Außenleuchten, Arbeitsleuchten, Hinweisleuchten sowie Sicherheitsleuchten. All das wird an zwei Standorten produziert: In Bamberg selbst und bei dem Tochterunternehmen Sonlux in Sondershausen, Thüringen. „Eine unserer Stärken ist unsere Flexibilität und somit die Fähigkeit, auf kundenspezifische Wünsche schnell zu reagieren“, sagt der Betriebsleiter, Wilhelm Landgraf. Neben der hohen Qualität und der Individualität der Leuchten ist das der Schlüssel, um auf allen wichtigen Weltmärkten erfolgreich zu sein. „Wir sind nicht der ‘Massenfertiger’“, erklärt Landgraf, „unsere Losgrößen liegen bei 4 bis 10.000 Stück pro Monat. Wir liefern unseren Kunden genau das, was sie brauchen.“ Wer diesen Anspruch hat, muss seine Prozesse selbst in der Hand haben: Von der Konstruktion über den Formenund Werkzeugbau, die Blech- und Kunststoffbearbeitung, die Oberflächenveredlung, die Montage und den Versand. RZB macht das alles selbst. Wer das Werk in Bamberg besucht, merkt schnell, dass hier nicht nur die Prozesskette stimmt, sondern das gesamte Umfeld. Was hier an Ordnung, Sauberkeit, ergonomisch gut gestalteten Arbeitsplätzen und neuester Technik realisiert wurde, verdient die Note sehr gut. Und die RZB setzt noch eins drauf, indem in der Fertigung Kunstobjekte angebracht sind – Kunst natürlich in Zusammenhang mit Licht. Da muss man schon lange suchen, bevor man solches nochmals findet … Umstieg im Jahr 2000 Vor SolidWorks hat RZB in der Konstruktion Catia V4 eingesetzt, im CAMBereich gab es nur werkstattorientierte Insellösungen. Dies sollte durch eine durchgängige CAD/CAM-Prozesskette abgelöst werden. „Für SolidWorks sprach und spricht die leichte Erlernbarkeit, die einfache Anwendung und die umfangreiche Funktionalität, die es uns erlaubt, unsere konstruktiven Absichten auch umzusetzen“, so Wilhelm Landgraf. Mit SolidWorks kam auch CAMWorks als CAM-System, SplitWorks als Software für die Formtrennung, TopsWorks für die Blechbearbeitung und Moldflow für die Analyse und sichere Auslegung der Kunststoffteile und Formen. Alles das wurde durch den SolidWorksPartner SolidLine, Walluf, geliefert und installiert. Dazu Landgraf: „Wir haben einen Partner gesucht, der hier in der Nähe ist, was SolidLine durch seine Niederlassung in Nürnberg bieten konnte, und auch unsere Vorstellungen bezüglich Preis-/Leistungsverhältnis haben bei SolidLine gestimmt.“ Bevor nun der Prozess näher beleuchtet wird, zunächst ein Blick auf die Systeme selbst: Fertigung 33 SolidWorks hat in den letzten zehn Jahren einen nahezu beispiellosen Erfolg in den Konstruktionsabteilungen rund um den Globus verzeichnen können. Bislang wurden mehr als 793.000 Lizenzen verkauft. Leichte Erlernbarkeit, einfache Bedienung, gute Funktionalitäten und Preiswürdigkeit waren die Trümpfe, die zum Erfolg führten und sind es immer noch. SolidWorks ist im Kern eine robuste 3D-Volumenmodellösung, die es erlaubt, in Windows-Manier Bauteile, Baugruppen, Varianten, Explosionszeichnungen, aber auch 2D-Zeichnungen und Stücklisten zu erstellen. Drag & Drop, Copy and Paste sind hier so normal wie bei Word und Excel. Durch den Parasolid-Kern können dennoch hochkomplexe Teile mit allerhand Freiformflächen entstehen. SolidWorks selbst konzentriert sich bei der Entwicklung stark auf das Hauptsystem. Für viele andere Bereiche suchte man Partner, die ihr Produkt in die SolidWorks-Schale hinein entwickelten bzw. integrierten. Diese Lösungen werden von SolidWorks zertifiziert, so dass der Anwender sicher sein kann, wirklich passende Software zu kaufen. Dies gilt auch für die nachfolgenden Pakete, die bei RZB eingesetzt werden. SplitWorks von Geometric Technologies, Scottsdale, Arizona, USA, automatisiert den Prozess der Kern- und Formnesttrennung, nicht nur bei Spritzgussformen. Die Konstruktion von Formen wird dadurch deutlich beschleunigt. Das hilft besonders auch bei Änderungen am Erzeugnis. CAMWorks, ebenfalls von Geometric Technologies, war die erste vollintegrierte Lösung, die speziell für den Einsatz im Zusammenhang mit SolidWorks entwickelt wurde. CAMWorks gilt als eine sehr fortschrittliche Software für die 2D- und 3D-NC-Programmierung. Sie ist die erste CAM-Lösung, die wissensbasiert arbeitet, Features automatisch erkennt, sowie assoziative Funktionen zur maschinellen Bearbeitung innerhalb von SolidWorks bietet. Die wichtigsten Funktionen sind: Automatische Feature-Erkennung Technologiedatenbank zur Speicherung von Fertigungsmethoden und Erfahrungswerten Intuitives Handling Restmaterialbearbeitung und HSC-Unterstützung bei allen Frässtrategien 5-Achsen Simultanbearbeitung Durch TopsWorks wird SolidWorks mit dem NC-Programmiersystem der TopsReihe von Trumpf verbunden und somit die Durchgängigkeit von der Konstruktion bis zur Fertigung von Blechteilen sichergestellt. Die Vorteile sind: Einheitliche Datenbank für alle prozessrelevanten Daten Berücksichtigung der Materialund Maschinendaten im Konstruktionsprozess Automatische Anpassung der SolidWorks-Biegeparameter entsprechend der Tops-Technologiedatenbank Umrechnung der SolidWorksBiegezugaben aus Tops 600 für Freiformbiegungen, Falzungen und Bördelungen Prozessdaten für Biegungen werden ausgegeben im Geo Format für Tops 600 (Auftrennen von Biegelinien, Umwandlung von Splines, Berechnung von Flächenschwerpunkten und Flächeninhalten) Recherche von Technologiedaten und Werkzeugen in Tops Ausgabe der fertigungsgerechten Abwicklung im Tops Geo Format für Tops 100, 300, 600 Ausgabe der Biegetabelle auf dem Zeichnungsblatt Solidnews 1-2008 Das 3D-Modell als Master Fertigung 34 RZB entwickelt seine Spritzgießwerkzeuge mit Hilfe von SolidWorks selbst. Mit Moldflow können alle Möglichkeiten einer umfassenden Spritzgussanalyse ausgenutzt werden. So können schon im Stadium der Konstruktion etwaige Fehler am Teil bzw. Probleme bei der Fertigung festgestellt und geändert werden. So viel zu den Software-Paketen, jetzt zum Prozess bei RZB: Vom Design bis zur Produktion Solid news 1-2008 Der RZB-Prozess beginnt mit dem Design der Leuchten. Die Bamberger arbeiten mit freien Designern zusammen, die neben der Form oft auch schon den Aufbau und die Materialien festlegen. Im nächsten Schritt werden die freigegebenen Entwürfe von den Konstrukteuren in exakte 3D-Modelle und Zeichnungen umgesetzt. Reicht die Funktionalität von SolidWorks dafür aus? Landgraf: „Zu 99 Prozent funktioniert es. Nur in ganz wenigen Fällen sind gewisse ‘Workarounds’ nötig, um die Designabsichten in exakte konstruktive Geometrie zu transferieren.“ Ausgefeilte Funktionen in SolidWorks, zum Beispiel für die Blechkonstruktion, aber auch für die Konstruktion von Spritzgussteilen etc., helfen den Ingenieuren, ihre Ideen materialgerecht umzusetzen. Soweit es Kunststoffteile betrifft, kann nun eine ausführliche Analyse mit Hilfe von Moldflow erfolgen. Blechteile erhalten durch TopsWorks eine fertigungsgerechte Gestaltung, optimiert für die Bearbeitungsmaschinen von Trumpf. Ist die Artikelkonstruktion fertig, beginnt die Konstruktion der Spritzgusswerkzeuge. Hier kommt wiederum SolidWorks zum Einsatz, welches sich in den letzten Jahren hinsichtlich spezieller Funktionen für diesen Bereich sehr verstärkt hat. Auch SplitWorks findet hier seinen Platz: Für die effektive Formtrennung. Die NC-Programme werden unter anderem auf diesem 5-Achs-Zentrum eingesetzt. Auch die Programme für das Erodieren werden über CAMWorks erstellt. Anschließend – und in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft – erfolgt für die spanende Bearbeitung wie auch für das Drahterodieren die NC-Programmierung mit CAMWorks. RZB verfügt im Werkzeugbau über ein 5Achs-Bearbeitungszentrum, in aller Regel genügt es aber 3+2-achsig, also mit zwei angestellten Achsen, zu fahren. CAMWorks erlaubt eine ausführliche Simulation der NC-Wege, so dass ein sicheres Programm an die Maschine gelangt. Der Werkzeugbau in Bamberg ist blitzsauber und einem Forschungsinstitut ähnlicher, als einer üblichen Produktion. Auch hier drückt sich der RZBQualitätsanspruch ganz klar aus. Die Blechteilefertigung steht diesem kaum nach. Hier werden die konstruktiven Modelle mit TopsWorks geschachtelt und das entsprechende NC-Programm erstellt. Desgleichen entstehen die Biegeprogramme, Biegesimulation inklusive. Erfahrungen „Wir sind nicht nur mit den SoftwarePaketen sehr zufrieden, sondern auch mit dem Lieferanten. Die kurzen Wege zu SolidLine in Nürnberg haben sich bewährt. Die Mitarbeiter dort sind flexibel und reagieren schnell auf unsere Wünsche und Anforderungen“, fasst Wilhelm Landgraf seine Erfahrungen zusammen. Ebenso gute Erfahrungen hat man auch mit Geometric Technologies gemacht, beispielsweise bei der Anpassung der Postprozessoren. „Trotz des indirekten SolidWorks-Vertriebs werden die Komplexitäten beherrscht,“ versichert Landgraf. Gute Voraussetzungen also, um auch in Zukunft dafür zu sorgen, dass die nötige Performance im internationalen Geschäft vorhanden ist! Die RZB GmbH kann und wird den eingeschlagenen Weg weiter intensivieren, um den Produktionsstandort Deutschland und damit auch das ‘Made in Germany’ weiter auszubauen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden weitere Konstrukteure und Entwickler gesucht. Blechteilherstellung auf einem Trumpf Stanz- und Nibbelzentrum. www.rzb.de Produktdokumentation 36 Product Information EVERYWARETM Information ohne Grenzen Bruno Delahaye, Dassault Systèmes 3DVIA Composer revolutioniert den Produktdokumentationsprozess für Unternehmen jeder Größe. 3DVIA Composer automatisiert die Erstellung von Montage- und Demontageverfahren, technischen Dokumentationen, interaktiven 3D-Animationen, Schulungs-, Marketing- und Verkaufsunterlagen. 3DVIA Composer bietet nichttechnischen Anwendern in Vertrieb, Marketing, Training, Kundendienst und in der Fertigung die Möglichkeit, assoziative 2D- und 3D-Produktdokumentationen direkt aus digitalen Produktdaten zu erstellen. Endanwender können so Daten aus Stücklisten nahtlos in ihre Unterlagen integrieren. Auf Anhieb rentabel 3DVIA Composer ist desktopbasiert, anwenderfreundlich und eine ideale Ergänzung für vertraute Werkzeuge wie Microsoft Office-Anwendungen, HTML und PDF. Dabei fällt das Erlernen eines neuen Desktoptools für den Zugriff auf präzise, aktuelle Funktionsdaten weg. 3DVIA verknüpft Desktop- und Unternehmenssysteme und unterstützt damit sowohl die Nutzer als auch die Ersteller. 3DVIA Composer kann schnell und einfach über XML in Product Lifecycle Management-(PLM) und Enterprise Resource Planning- (ERP) Systeme integriert und/oder am Computer des Anwenders implementiert werden. Dabei sind keine aufwändigen Infrastrukturen erforderlich. Solidnews 1-2008 Ein umfassendes System Durch die intelligenten Ansichten von 3DVIA Composer lassen sich komplexe Produktprozesse effizient mit minimalem Text kommunizieren. Die Ansichten können mit Anmerkungen und Etiketten in jedem Format und Stil versehen werden, um eine visuelle Konsistenz sicherzustellen. Die Erstellung von Animationen, einschließlich Kinematik und inverser Kinematik sowie hochauflösenden Rasterbildern wird damit zum Kinderspiel. Produktdokumentation 37 3DVIA Check ermöglicht eine dynamische und statische Konflikterkennung, mit der Anwender im Handumdrehen Instandhaltungs- und Montageverfahren prüfen können. Mit 3DVIA Path Planning können Montage- und Demontagewege für Teile und Baugruppen erstellt werden, um Kollisionen mit dem Rest der Baugruppe zu vermeiden und dafür zu sorgen, dass Teile einer Baugruppe für die Instandhaltung oder Reparatur zugänglich bleiben. www.solidline.de www.solidsolutions.ch www.cad.at Solidnews 1-2008 Der kostenlose Player 3DVIA Player bietet Erstellern die Möglichkeit, 3DVIA Composer-Inhalte an Endanwender zu verteilen. So sind diese in der Lage, hochgradig interaktive Erfahrungen mit Produkten zu machen. Mit 3DVIA Safe verwalten Ersteller die Zugriffskontrolle beim Abspielen von Inhalten mit dem 3DVIA Player und nutzen außerdem patentierte Technologien, um das Kopieren oder den Diebstahl von geistigem Eigentum zu verhindern. 3DVIA Sync und 3DVIA Sync Integration bieten eine ausgeklügelte, XML-basierte Kompatibilität zwischen 3DVIA Composer und einer Vielzahl von Unternehmenssystemen. Mit 3DVIA Sync können Änderungen von Metadaten, Geometrie, Stücklisten oder Fertigungsinformationen auf dem Desktop im 3DVIA Composer aktualisiert werden. 3DVIA Sync Integration bietet zusätzlich die Fähigkeit, von 3DVIA Composer erstellte Funktionen automatisch zu aktualisieren, wenn sich die zugrunde liegenden Produktdaten ändern. Web Dienste 38 Neues MyCADassistant Plug-in mit mehr Modulen Für die Integration in SolidWorks steht ab sofort eine neue Version des MyCADassistant Plug-ins via Download zur Verfügung. So ist es jetzt auch möglich, eine Verzahnung auf einem bereits bestehenden Bauteil auf Basis der berechneten Daten aufzubringen. Bei Ritzelwellen kann der Verzahnungsauslauf durch Vorgabe des Fräseroder Schleifscheibenradius’ ebenfalls mit erzeugt werden. Herstelldaten bzw. die Verzahnungstabelle für die Fertigungszeichnung sind nun auch individuell konfigurierbar. D.h. der Anwender kann sowohl die in der Tabelle aufgeführten Daten als auch das Erscheinungsbild der Tabelle, Schriftart, Farbe etc., beeinflussen. Das Plug-in ist für 32-bit und 64-bit Systeme verfügbar. Neben der neuen Version des Plug-ins sind zwei neue Berechnungsmodule im MyCADassistant verfügbar. Mit dem Modul ‘Bolzen und Stifte’ lassen sich die Verbindungsarten ‘Längsstift unter Drehmoment’, ‘Steckstift unter Biegekraft’, ‘Querstift unter Drehmoment’ sowie ‘Querbelastete zweischnittige Bolzenverbindung’ schnell und einfach berechnen. Als Stiftarten stehen Vollstifte, Kerbstifte, Spannstifte (-hülsen) und Spiralspannstifte zur Auswahl. Solidnews 1-2008 Neu verfügbar im MyCADassistant ist das Modul ‘Zahnriemen’ zur Berechnung von Mehrwellen-Zahnriementrieben. Es verfügt über eine Riemenauswahl- und Auslegungsfunktion. So erhält der Anwender nach Vorgabe von Durchmesser, Antriebsleistung und Drehzahl einen Vorschlag für alle einsetzbaren Riementypen in einer Tabelle. Neben der grafisch interaktiven Konfiguration eines Zahnriementriebes ist eine Auslegung der Riemenlänge möglich. Weiterhin werden die Leistungsdaten und Sicherheiten an den einzelnen Zahnriemenscheiben ermittelt. Der MyCADassistant – das Online-Maschinenbau-Berechnungsportal für die Auslegung, Nachrechnung und Optimierung von Maschinenelementen ist seit 2007 verfügbar. Das 10-Stundenpaket kann von SolidWorks-Anwendern in Deutschland, Österreich und der Schweiz ab 280 Euro pro Jahr im MyCADstore der SolidLine AG erworben werden. www.MyCADassistant.de www.MyCADstore.de Impressum Herausgeber Die Solidnews wird von der SolidLine AG, der Solid Solutions AG und der planetsoftware Vertrieb & Consulting GmbH herausgegeben. SolidLine AG Am Eichelgarten 1 D - 65396 Walluf www.solidline.de Solid Solutions AG Hohlstraße 534 CH - 8048 Zürich www.solidsolutions.ch planetsoftware Vertrieb & Consulting GmbH Meidlinger Hauptstraße 73 A - 1120 Wien www.cad.at Die vorliegende Ausgabe 1-2008 erscheint in einer Auflage von 13.000 Exemplaren, wovon 2.500 Stück in der Schweiz, 3.000 in Österreich und 7.500 Stück in Deutschland verteilt werden. Redaktion (verantwortlich) Michael Kilian, [email protected] Tel. +49 (0)6123 99 50-121 Gestaltung und Satz breitband I Agentur für Kommunikation / Design / Werbung GmbH www.breitband-agentur.de Marken Alle genannten Produkte und Firmenbezeichnungen sind entweder namens- und/oder markenrechtlich geschützt und dürfen ohne Zustimmung der Rechtsinhaber nicht verwendet werden. Solid Solutions AG Zentrale Zürich Hohlstrasse 534 CH - 8048 Zürich Telefon +41 (0) 44 434 21 21 Telefax +41 (0) 44 434 21 00 Web www.solidsolutions.ch eMail [email protected] Schulungszentrum Bern Berner Technopark Morgenstrasse 129 CH - 3018 Bern Schulungszentrum Arbon Blumenaustrasse 4 CH - 9320 Arbon