Endress+Hauser konstruiert dank PTC University mit mehr Methode
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Endress+Hauser konstruiert dank PTC University mit mehr Methode
Fallstudie Endress+Hauser konstruiert dank PTC University mit mehr Methode Endress+Hauser, Maulburg, Deutschland Entwicklung, Konstruktion und Zeichnungserstel lung verteilen sich in vielen Unternehmen auf unterschiedliche Schultern. Oft haben die Anwender Schwierigkeiten zu verstehen, wie ihre Kollegen die CAD-Modelle aufgebaut haben, mit denen sie weiter arbeiten sollen. Um die Prozessdurchgängigkeit zu verbessern, hat Endress+Hauser mit Unterstützung der PTC University die Konstruktionsmethodik vereinheitlicht und ein darauf abgestimmtes Schulungsprogramm entwickelt. Mit über 10.000 Beschäftigten und einem Jahresumsatz von knapp 1,7 Millarden Euro ist Endress+Hauser ein international führender Anbieter von Lösungen Seite 1 von 6 | Fallstudie PTC.com Fallstudie und Dienstleistungen für die Prozessautomation in sämtlichen Industrien wie z. B. der chemischen, pharmazeutischen und der Lebensmittelindustrie. Die im Familienbesitz befindliche Firmengruppe besteht aus ca. 100 eigenständigen Gesellschaften in 44 Ländern, die sich in fünf Produktbereiche bzw. Production Centers (PC) gliedern. Größte Einzelfirma ist die Endress+Hauser GmbH+Co. KG in Maulburg, die das Kompetenzzentrum für die industrielle Druckund Füllstandmesstechnik bildet. Verkauft werden die Produkte als Bestandteil von Komplettlösungen über regionale Sales Centers oder Vertriebspartner, die als Auftraggeber der PCs fungieren und auch die Kundenanforderungen an die Entwicklung bzw. das technische Marketing herantragen. Endress+Hauser entwickelt am Standort Maulburg eine umfassende Palette von Druck- und Füllstandmessgeräten, die in zig Varianten hergestellt werden. „Im Prinzip handelt es sich um Standardprodukte, die aber aus einem Baukasten kundenspezifisch konfiguriert werden und eine Einzelfertigung durchlaufen“, erklärt Carsten Koch, Leiter Konstruktion in der Forschung und Entwicklung. „Da wir in fast jedem Land eine separate Zulassung brauchen, gibt es viele landestypische Ausprägungen. Die FDA [U.S. Food and Drug Administration] fordert beispielsweise die Verwendung bestimmter Dichtwerkstoffe für Geräte, die in der Lebensmittelproduktion eingesetzt werden sollen.“ Qualität ist neben Wirtschaftlichkeit eine wesentliche Herausforderung bei der Entwicklung neuer Produkte, die meist auf Vorgängerprodukten aufbauen. Druckund Füllstandmessgeräte haben relativ lange Lebenszyklen, werden aber im Laufe ihres Lebens immer wieder verändert, um bestimmte Parameter zu verbessern oder um sie kostengünstiger herstellen zu können. Solche Konstruktionsänderungen nehmen aber nicht mehr die Produktentwickler vor, sondern ihre Kollegen in der Änderungskonstruktion. Auch die Personalfluktuation sorge immer wieder dafür, Seite 2 von 6 | Fallstudie PTC.com Fallstudie dass Konstrukteure mit CAD-Modellen von Kollegen weiter arbeiten müssen, sagt Koch. Für die Technischen Zeichner, die ausgehend von den Modellen die Zeichnungen für die Fertigung, die Beschaffung von Zukaufteilen oder die technische Dokumentation erstellen, ist der Umgang mit CAD-Modellen von Kollegen ihr tägliches Brot. „Wir setzen Technische Zeichner ein, weil die das Jahre lang lernen und dadurch mehr Erfahrung als die Ingenieure haben“, sagt Koch. Fehlerhaft aufgebaute Modelle Sowohl die Anwender in der Mechanikentwicklung, als auch ihre Kollegen in Änderungskonstruktion und Zeichnungserstellung arbeiten seit ca. 15 Jahren mit PTC Pro/ENGINEER, dem parametrischen Konstruktionssystem von PTC. Es wird bei Endress+Hauser konzernweit eingesetzt, um die Systemadmini stration zu vereinfachen und den Datenaustausch zwischen den PCs zu ermöglichen. Insgesamt stehen den Anwendern circa 100 gleichzeitig nutzbare Netzwerk-Lizenzen zur Verfügung, wobei insbesondere die Entwickler immer nur einen Teil ihrer Arbeitszeit am CAD-System verbringen. Ein Mitarbeiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung in Maulburg, Deutschland In Maulburg arbeiten über 200 Mitarbeiter in der Serienentwicklung, darunter auch viele Elektronik- und Software-Entwickler. Die Anwender im Mechanikbereich sind zwar in der Minderheit, aber ihre Zahl ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Organisation von Aus- und Weiterbildung und Standardisierung haben mit dem Wachstumstempo nicht ganz Schritt gehalten. Koch sagt: „Einige Leute arbeiteten sehr strukturiert mit dem CADSystem, andere eher weniger, so dass die Qualität der CAD-Modelle sehr unterschiedlich war.“ Die Folge war, dass für die 3D-Modelle bei Änderungen die Einarbeitungszeit unnötig verlängert wurde und das Verständnis mehr Zeit benötigt hat. Um diese negativen Effekte zu beseitigen, entschied sich Endress+Hauser, mit Unterstützung der PTC University klare Vorgaben für die 3D-Modellierung festzulegen. „Die Idee, die Schulungsexperten von PTC mit ins Boot zu holen, lag nahe, weil wir mit der Firma seit 15 Jahren eng zusammen arbeiten. Dadurch wussten wir, dass die PTC University auf die CAD- und Designoptimierung spezialisiert ist“, sagt Koch. Maulburg spielte bei der Vereinheitlichung der Konstruktions methoden den Vorreiter, allerdings mit der klaren Idee, die Methodik auch in anderen PCs zu nutzen. Ungeachtet ihrer Eigenständigkeit arbeiten die einzelnen Gesellschaften bei der Standardisierung zusammen und versuchen beispielsweise, bestehende Komponenten wieder zu verwenden, um sie kostengünstiger einkaufen oder fertigen zu können. Seite 3 von 6 | Fallstudie Füllstandmessinstrumente werden oft an den Deckeln von Tanks platziert. PTC.com “ Fallstudie Die Idee, die Schulungsexperten von PTC mit ins Boot zu holen, lag nahe, weil wir mit der Firma seit 15 Jahren eng zusammen arbeiten. Dadurch wussten wir, dass die PTC University auf die CAD- und Designoptimierung spezialisiert ist.“ Gehäuse für neue Instrumente werden zunächst am Computer entworfen. Carsten Koch Leiter Konstruktion, Forschung und Entwicklung Analyse der methodischen Schwächen Der Berater der PTC University identifizierte zunächst die methodischen Schwächen in Entwicklung und Konstruktion, indem er typische 3D-Modelle mit Hilfe der PTC University Expert Model Analysis (XMA) untersuchte. XMA scannt die Modelle und analysiert ihren Aufbau anhand von mehreren Messgrößen unter verschiedenen Aspekten mit dem Ziel, ihre Komplexität zu reduzieren und den Optimierungsbedarf sichtbar zu machen. Das Tool wurde bislang nur im Rahmen von Beratungsgesprächen eingesetzt, soll den Kunden aber künftig auch als Desktop-Anwendung zur Verfügung stehen. In einem zweiten Schritt führte der Berater Interviews mit einer Reihe von Key-Usern im Unternehmen, um die Ergebnisse der Analyse abzusichern und die Bereiche mit dem größten Handlungsbedarf zu identifizieren. Dabei zeigte sich, dass die Qualitätsunterschiede vor allem den Technischen Zeichnern zu schaffen machten, die oft Modelle ändern oder neu aufbauen mussten, um ihre Zeichnungen ableiten zu können, wie Koch erläutert. Das geschehe zwar in einem konstruktiven Dialog, bedeute aber dennoch unnötige und kostenintensive Mehrarbeit. Eine Tankanlage im Testcenter in Maulburg. Aufbauend auf der Schwachstellenanalyse entwickelte der Berater zusammen mit dem CAD-Systemadministrator und einer Gruppe von Key-Usern Vorschläge für die Vereinheitlichung der Arbeitsweisen. Sie orientieren sich zwar an den Best Practices für die parametrische Konstruktion mit PTC’s Software, tragen aber den kundenspezifischen Besonderheiten Rechnung – nicht nur denen von Maulburg. Seite 4 von 6 | Fallstudie PTC.com Fallstudie „Wir haben unsere Methoden mit den anderen PCs abgestimmt, so dass sie technisch für alle anwendbar sind“, versichert Koch. „Zunächst ging es darum, den Aufbau von Modellen und Zeichnungen, die Ausrichtung von Bauteilen und ähnliche, grundlegende Dinge unternehmensweit zu vereinheitlichen. Zusätzlich haben wir ein Startmodell definiert, wie man es aus der Automobilkonstruktion kennt.“ Die allgemeinen Methoden sind inzwischen freigegeben und in Maulburg eingeführt. In einem nächsten Schritt sollen spezielle Konstruktionsregeln definiert werden, um bestimmte Bauteile und Baugruppen schneller konstruieren und die Konstruktionsmodelle in den Folgeprozessen effizienter nutzen zu können. Beispielsweise Regeln für den Umgang mit parametrisch aufgebauten Teilefamilien sowie den entsprechenden Familientabellen. Zu den speziellen Methoden gehört auch die Verwendung von Dummy-Modellen wie etwa zur Erzeugung einer Beschriftung zylindrischer Bauteile oder die Verlegung eines Kabels im Raum von Punkt A nach B sowie dessen Ableitung der gestreckten Länge auf Zeichnungen. Durch offenen Dialog entstehen neue Impulse Schulungskonzept überarbeitet Die Entwicklung einer einheitlichen Konstruktionsmethodik ist eine Sache, sie in den Köpfen der Anwender zu verankern eine andere. In Zusammenarbeit mit der PTC University hat Endress+Hauser deshalb auch das Schulungskonzept grundlegend überarbeitet. Anstelle der traditionellen Standard- und Update-Schulungen, die nach Kochs Erfahrungen „immer nur die Hälfte der Teilnehmer erreichen, weil die anderen den Stoff entweder schon kennen oder damit überfordert sind“, setzt man jetzt auf halbtägige Workshops in Kleingruppen. „Länger sind die Anwender ohnehin nicht aufnahmefähig und das Interesse ist größer, weil sie nicht einen ganzen Tag aus ihrer Projektarbeit gerissen werden.“ Auch das Management begrüßte die Idee der halbtägigen Workshops, weil sie sich besser in den Arbeitstag einbinden lassen. Insgesamt hat Endress+Hauser im Rahmen des Precision Learning Programs (PLP) der PTC University 20 Workshops zu unterschiedlichen Themen durchgeführt, angefangen von Basics, die eigentlich allen Anwendern bekannt sein sollten, bis hin zu Spezialthemen, die bislang überhaupt nicht systematisch geschult wurden. Um den Schulungsbedarf der einzelnen Anwender zu ermitteln, wurde ihr Kenntnisstand mit Hilfe von Interviews ermittelt und auch definiert, welchen Kenntnisstand sie erreichen sollen. Dieses Delta konnte dann in den Workshops gezielt geschult werden. Im Schnitt nahm jeder Anwender an sechs Workshops teil, verteilt auf zwei Tranchen, wobei gute Konstrukteure natürlich nicht die Workshops zu Basisthemen besuchen mussten. Seite 5 von 6 | Fallstudie Der Liquiphant ist seit vielen Jahren auf dem Weltmarkt erfolgreich. Neue Produkte basieren immer auf Teamwork. PTC.com Fallstudie „Nach anfänglicher Skepsis wurden die Veränderungen von den meisten Anwendern positiv bewertet“, versichert Koch. Koch ist sicher, dass die einheitliche Konstruktionsmethodik in Verbindung mit dem neuen Schulungskonzept schnell zu einer besseren Datenqualität in der Konstruktion führen wird. Um festzustellen, ob die neue Methodik auch angenommen wurde, will Endress+Hauser die Modellqualität im nächsten Jahr noch einmal durch die PTC University analysieren lassen. Außerdem plant das Unternehmen den PTC® Creo® ModelCHECK TM einzuführen, der sich so konfigurieren lässt, dass vor der Freigabe von Dateien automatisch die Einhaltung der Methoden abgefragt wird. Nicht um die Mitarbeiter zu kontrollieren, sondern um ihnen die Möglichkeit der Selbstkontrolle zu geben, wie Koch abschließend betont. „Wir wollen keinen unnötigen Leistungsdruck aufbauen.“ Kontakt Sprechen Sie mit einem Schulungsberater der PTC University über die möglichen Vorteile des PTC University Precision Learning Program für Ihr Unternehmen. PTC.com/go/training-advisor Alle Bilder freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Endress+Hauser. © 2013, PTC Inc. (PTC). Alle Rechte vorbehalten. 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