SolidWorks 2008 - Solid Solutions AG

Transcrição

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
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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.
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.
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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
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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
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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.
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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.
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.
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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)
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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.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
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Gesamtbetriebskosten zu senken.
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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
36
Product Information
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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.
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.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
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A - 1120 Wien
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Die vorliegende Ausgabe 1-2008
erscheint in einer Auflage von
13.000 Exemplaren, wovon
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3.000 in Österreich und 7.500 Stück
in Deutschland verteilt
werden.
Redaktion (verantwortlich)
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SolidWorks 2008 - Solid Solutions AG

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