Kürzere Entwicklungsprozesse durch Simulation

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1 2/15 Februar/März Eine Publikation der WIN-Verlag GmbH & Co. KG D, A, CH: Euro 14,40 ISSN X Innovative Lösungen für Konstrukteure, Entwickler und Ingenieure ANZEIGE STAR-CCM+ in der Luft- und Raumfahrt Kürzere Entwicklungsprozesse durch Simulation Bild: TLG Aerospace Werkzeugbau CAD/CAM-Automatisierung bei Volkswagen Robotersteuerung Softwarebausteine verkürzen das Engineering Antriebstechnik Modulare Steuerungs- und IO-Lösungen senken die Kosten

2 EDITORIAL 003 Alles rosig in der Autobranche? Liebe Leser, die deutschen Automobilhersteller können mit dem vergangenen Jahr zufrieden sein. So hat der Volkswagen-Konzern 2014 zum ersten Mal die Marke von zehn Millionen verkauften Fahrzeugen geknackt. Insbesondere die Hausmarke Volkswagen hat mit 6,12 Millionen Autos dem Konzern zum historischen Rekord verholfen. Auch die Premium-Tochter Audi (1,74 Millionen) und die tschechische Marke Skoda (1,04 Millionen) lagen im siebenstelligen Bereich. Ursprünglich hatte der Konzern die zehn Millionen erst für 2018 angepeilt. Aber auch der Münchener Premium- Autobauer BMW stellte einen neuen Rekord auf: Der Konzern knackte mit seinen Marken BMW, Mini und Rolls-Royce die Marke von zwei Millionen verkauften Autos. Zufriedenheit dürften auch in Stuttgart herrschen: Mercedes-Benz hat im vergangenen Jahr so viele Autos verkauft wie nie zuvor. Die Marke mit dem Stern lieferte 1,65 Millionen Fahrzeuge an Kunden aus (+12,9 Prozent) und erreichte damit das vierte Rekordjahr in Folge. Aber nicht nur die Absatzzahlen steigen, auch bei der Modellvielfalt geht es stetig nach oben. Immer mehr Varianten warten auf ihre Käufer und sorgen für eine kaum noch zu überblickende Modellpalette. Mit diversen Baukasten- und Plattformstrategien ist das Angebot an unterschiedlichen Fahrzeuge so groß wie nie zuvor. Dies dürfte auch in den nächsten Jahren so weitergehen. Was bedeutet das für die Konstrukteure? Die steigende Produktvielfalt und -tiefe erfordert Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf höchstem Niveau. Gute Aussichten also für die Ingenieure bei den OEMs, Zulieferern und den Engineering- & Entwicklungsdienstleistern. Die zunehmenden Planungskapazitäten seitens der Automobil-Hersteller sollten insbesondere den Dienstleistern rosige Aussichten bescheren. Doch das Inhousing einiger OEM irritiert so manchen in der Branche. Und der Wunsch der Auftraggeber nach einer möglichst kleinen Zahl an Tier-1-Partnern zwingt mehr und mehr zu Kooperationen. Wie es derzeit bei den Engineering- & Entwicklungsdienstleistern in der Automotive-Branche wirklich aussieht und wie sie sich für die Zukunft aufstellen, zeigt ein Expertengespräch in dieser Ausgabe. Sie finden die Zusammenfassung dieser interessanten Gesprächsrunde auf Seite 31 bis 33. Viel Spaß beim Lesen! Ihr Rainer Trummer, Chefredakteur Rainer Trummer Chefredakteur PDM.PLM. CONTACT Product Days Produkte im Team besser und schneller entwickeln CIM DATABASE steht für hervorragendes Produktdatenmanagement und Product Lifecycle Management von der Konzeption und Planung bis zur Industrialisierung. Das System unterstützt Unternehmen und deren Ingenieure dabei, ihre wichtigste Arbeit noch besser zu machen: erfolgreiche, innovative Produkte zu entwickeln. Essen München Frankfurt/Main Jetzt kostenlos anmelden!

3 004 INHALT Titelstory: Auch vor der Luftfahrt macht der Ingenieursmangel nicht halt Partnerschaften zwischen Industrie und Lehre sollen nun Studierenden möglichst früh die Praxis näher bringen mit im Boot: CD-adapco. 14 AKTUELL Wirtschaftsticker Macher und Märkte 6 Trends und Technologie Neue Produkte und Verfahren 9 Veranstaltungskalender Was, wann, wo? 12 In diesem Heft gibt es einiges zur Luft- und Raumfahrt neben unserer Titelstory insbesondere in unserem Branchen-Special mit Auftakt auf Seite 54 mit einem Anriss zum aktuellem Stand der Rosetta-Mission. Ab Seite 58 finden Sie eine Übersicht über Virtual-Reality-Techniken in der Luftfahrt vom Engineering bis zur Ausbildung von Piloten und Fluglotsen. Ab Seite 55 kommen Experten zum Thema Lasersintern beim Flugzeugbauer Airbus zu Wort. > Steuern, Regeln, Bewegen und Handhaben am besten auf den Nanometer genau. In den Bereichen Elektrotechnik & Automation sowie Antriebstechnik finden sich diesmal eine Fülle von Themen: Wie man Lichtleiter auf einen Mikro-Chip bringt (Seite 26), warum Maschinenbauer mehr über Software wissen müssen (Seiten 28 und 44), was an Roboter-Programmierung schwierig ist und wie man es sich leicht macht (Seiten 19 und 22) und wo man Module findet, die Geld und Zeit sparen (Seite 46). < Bunt ist die Rubrik CAD & Design: Zunächst skizzieren wir ab Seite 36, wie VW in seinem Werkzeugbau das Thema Wissensmanagement und CAD/ CAM-Automatisierung löst, im Anschluss geht es noch näher ran, an die Maschinen eines Lohnfertigers, der Multi Task Machining (MTM) umgesetzt hat. Multi bleibt es Multi-CAD ab Seite 40, denn mit einem CAD-System kommt eine Gießerei bei der Fülle an Kunden und Branchen nicht aus. Wie man die Elektroplanung und -Dokumentation von mobilen Flutlichtern und Energieversorgungen bis XXL meistert, findet sich ab Seite 42. Bild: Lenze Bilder: vonroll und Inneo Bilder: ESA und ATG Medialab und Realiter SIMULATION & VISUALISIERUNG Titelstory: Zukunft gestalten CD-adapco unterstützt Partnerschaft für den Ingenieursnachwuchs für die Luftfahrt 14 Rechnen in der Wolke Industrie und Forschung untersuchen, wie sich Simulation in die Cloud verlegen lässt 16 ELEKTROTECHNIK & AUTOMATISIERUNG Flexiblere Automatisierung Das Projekt ReApp soll den Zeitaufwand für die Roboter-Programmierung reduzieren 19 Engineering-Zeiten verkürzen Roboter programmieren, ist aufwändig ein modularer Software-Baukasten hilft weiter 22 Kabel: Flexibel trifft hart Kabel sollen flexibel sein aber härteste Anforderungen erfüllen 24 Lichtleiter ab dem Chip Schnellere Netze dank Siliziumphotonik wenn die Automatisierung mitkommt 26 Software entscheidet Will sich der Maschinenbauer unterscheiden, muss er an der Firmware drehen 28 TECHNISCHES MANAGEMENT Report: Zukunft trifft Modell T Ingenieursdienstleister der Automobilindustrie sprechen über die Zukunft der Externen 31 Informationen schützen KMU haben es schwer wie sie trotzdem ihre Daten schützen 34

4 INHALT 005 CAD & DESIGN Bei VW weiß man mit System Wissensmanagement und CAD/CAM im Werkzeugbau der Volkswagen AG 36 Erfolg dank MTM Multi Task Machining hilft auch auch kleinen Unternehmen weiter 38 Der Prozess im Fluss dank CAD Gießerei setzt auf Creo es lässt es sich intuitiv bedienen und einfach updaten 40 Elektro-CAD: taghell am Unfallort Energiesystem-Spezialist Polyma plant Schaltanlagen mit WSCAD 42 ANTRIEBSTECHNIK Motion Control Soft schlägt Hard Open-Source-Bibliothek zur IEC61850 verbindet Simotion-Steuerung mit der Leitebene 44 Module sparen Zeit und Geld Modulares Steuerungs- und I/O-System helfen dem Maschinenbauer im Engineering 46 KONSTRUKTIONSBAUTEILE Mechanik lebt Gewindetriebe stellen sich immer neuen Herausforderungen 48 PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT Raus aus dem Kämmerlein Wie sich Systems Engineering über die Luftund Raumfahrt hinaus umsetzen lässt 50 Wanderung durchs Digital Die Industrie rüstet sich für die Digitalisierung auf der Digital Factory BRANCHE: LUFT- UND RAUMFAHRT Ready to Takeoff Unser Branchen-Special startet mit einem aktuellen Blick auf die Rosetta-Mission 54 3D-Druck bei Airbus Drei Experten über additive Verfahren und Lasersintern beim Flugzeugbauer 55 Die Techniken der VR Die Luftfahrtindustrie kämpft um Effizienz und Sicherheit Virtual Reality hilft 58 HARDWARE & PERIPHERIE Lasersintern von Metallen Realizer entwickelt weiter Bauräume wachsen, Benutzerfreundlichkeit steigt 61 Grafik-Power im Interview Lutz Eigenfeld von Nvidia über die neuen Quadro-GPUs für Ingenieure 62 EDITORIAL 3 MARKTPLATZ 64 DIGITAL ENGINEERING SOLUTIONS 65 IMPRESSUM 66 VORSCHAU 66 Titelthemen REDAKTIONELL ERWÄHNTE FIRMEN UND INSTITUTIONEN Airbus [S. 54, 55], Alstom [S. 50], Berner & Mattner Systemtechnik [S. 28], Boeing [S. 14], Brainloop [S. 34], Brigham Young University [S. 14], CD-adapco [S. 14], Cimatron [S. 38], Concept Laser [S. 55], Contact Software [S. 11], Danfoss [S. 6], Dassault Systèmes [S. 7, 10], Dino-Con Entwicklungs- und Handelsgesellschaft [S. 31], EDAG Production Solutions [S. 31], Eichenberger Gewinde [S. 48], EngRoTec [S. 31], European Space Agency [S. 54], Faulhaber [S. 54], FFT Produktionssysteme [S. 31], Forschungszentrum für Informatik Karlsruhe [S. 19], Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme [S. 44], Fraunhofer IPA [S. 19], Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg [S. 16], GNS Systems [S. 65], HCV Data Management [S. 65], Hummel [S. 10], Igus [24], Inneo [S. 40], Institut für Integrierte Produktion Hannover [S. 31], ITI [S. 16], Kisssoft [S. 10], Lapp-Holding [S. 6], Laser Zentrum Hannover [S. 31], Laser Zentrum Nord [S. 55], Leipziger Messe [S. 8], Lenze [S. 22], Lünendonk [S. 31], MakerBot [S. 10], Max-Planck-Institut für Aeronomie [S. 54], Micro-Hybrid Electronic [S. 54], Minitec [S. 8], MSB Team Celle [S. 38], Nvidia [S. 62], Open Mind [S. 36], Otto Ganter [S. 9], Phoenix Contact [S. 7], Physik Instrumente [S. 26], PI Micos [S. 26], Polyma Energiesysteme [S. 40], PSA [S. 50], PTC [S. 40, 50], Realizer [61], Redaktionsbüro Stutensee [S. 26], Rittal [S. 8], RS Components [S. 10], Siemens Industry [S. 44], Siemens PLM Software [S. 9], Sigmatek [S. 46], SKF [S. 6], Tebis [S. 11], Telegärtner [S. 24], Transcat PLM [S. 10], Untitled Exhibitions [S. 8], Volkswagen AG [S. 38], Virtual Dimension Center Fellbach [S. 58], vonroll-casting [S. 40], Wago [S. 6], W.E.S.T. [S. 31], West-Ru Engineering [S. 31], WSCAD [S. 42], ZVEI [S. 7]. Dokumentenvielfalt? Massenverarbeitung? Batchprozesse? Automatisierung? Nicht so einfach, meinen Sie? Da können wir Sie beruhigen... ganz einfach mit Standardprodukten, server gestützt von SEAL Systems: Bestempeln Mit dynamischen Inhalten Konvertieren Aller benötigten Formate aus der CAD- und Office-Welt Drucken/Plotten Alle Geräte und Formate optimal angesteuert und verwaltet Elektronisch verteilen , Web, Fax, Mobile, Transmittals,... Dokumentationen erstellen Mit automatischen Prozessen Erfahren Sie mehr: Siemens PLM Connection Vorträge, Workshops Mai 2015 Seeheim Teamcenter Enovia Windchill Lösungen von SEAL Systems erfüllen alle Anforderungen, die sich in den täglichen Geschäftsprozessen Ihres Unternehmens durch die Vielfalt und das große Volumen verschiedener Daten, Dokumente und Formate stellen. sealsystems the digital paper factory

5 006 AKTUELL Macher & Märkte INSIDE-3D-PRINTING-KONFERENZ 3D-Druck kommt an TITELBILD CD-ADAPCO CD-adapco analysiert und untersucht die stetig wachsenden Anforderungen, die durch einen immer schnelleren Forschungs- und Entwicklungsprozess entstehen, im Hinblick auf Simulationsgenauigkeit sowie Benutzerfreundlichkeit. Herausforderungen, Anwendungen und Lösungen werden analysiert, indem man erstklassige Simulationssoftware benutzt und dabei traditionelle als auch immer mehr unübliche Simulationsprobleme untersucht. Als weltweit größter unabhängiger CFD-fokussierter Anbieter im Bereich Strömungssimulation, Support und Services feiert CD-adapco in diesem Jahr sein 35. Jubiläum und bietet somit langjährige Erfahrung bei der Bereitstellung von leistungsfähiger Strömungstechnologie. Der Tätigkeitsbereich der Firma geht weit über die einfache Softwareentwicklung hinaus und umfasst eine große Bandbreite an CAE-Dienstleistungen für den gesamten CFD- und FEA-Bereich. CD-adapco Nordostpark 3-5 D Nürnberg Tel.: Am 3. und 4. März findet die Inside 3D Printing, Fachkonferenz zum 3D-Druck, im Hotel Estrel in Berlin statt. Zu den Schwerpunkten der zweiten deutschen Inside 3D gehört die Anwendung des 3D-Drucks im Automobilbau und in der Luft- und Raumfahrt. Konferenzdirektor Dr. Eric Klemp, Geschäftsführer des Direct Manufacturing Research Centers (DMRC) der Universität Paderborn, hat ein Programm aus Praxisbeispielen, industriellen Anwendungen und Forschungserkenntnissen zusammengestellt. Zu den Keynote-Sprechern gehören der 3D-Druck-Experte Terry Wohlers, Dr. Claus Emmelmann, Leiter des Instituts für Laserund Anlagensystemtechnik an der TU Hamburg-Harburg und CEO des Laser Zentrums Nord, sowie Prof. Dr.-Ing. Franz-Josef Villmer von der Hochschule Ostwestfalen-Lippe. DANFOSS Erfahrungsberichte aus der Praxis kommen von Airbus (siehe auch Seite 55 in diesem Heft), Bego, Boeing, Cassidian, DMG, EDAG, EOS, Fraunhofer, HP, Materialise, Phoenix Contact, SLM und Stratasys. Den Schwerpunkt bildet die additive Fertigung mit unterschiedlichsten Materialien wie Metallen, Kunststoffen und Keramik sowie das Thema Bionic Design. Zur Premiere 2013 in New York zog die Inside 3D Printing rund Besucher an. Zur ersten deutschen Veranstaltung im letzten März kamen Fachbesucher und Experten und in diesem Jahr plant der Veranstalter zumindest flächenmäßig eine Verdoppelung. Ökodesign-Broschüre erklärt EN Das 3D-Druck-Event versucht, die Zukunft dieses Wachstumsmarktes fassbar zu machen. Bild: Rising Media/Web&Tech PR Danfoss stellt kostenlos eine neue Broschüre zur EN zur Verfügung. Die Informationsschrift gibt Erläuterungen zu Auswirkungen und zur Umsetzung. Ziel der Ökodesign-Richtlinie insgesamt ist demnach, die Auswirkungen aller energieverbrauchsrelevanten Produkte auf die Umwelt unter Berücksichtigung des gesamten Lebenswegs zu mindern. Dazu werden Anforderungen an das Produktdesign festgelegt. Heruntergebrochen auf die Antriebstechnik, wurden Wirkungsgradklassen für Motoren (IE1 bis IE4), Umrichter (IE0 bis IE2) und Motorsysteme (IES0 bis IES2) definiert. Damit verbunden ist eine Erhöhung der gesetzlichen Anforderung bei den Effizienzwerten für Motoren bis Die Broschüre soll klären, wie das Ganze funktioniert. Für Antriebe auf Motoren- und Umrichterebene beispielsweise, ergebe sich eine gute Vergleichbarkeit, auf Systemebene jedoch sei die Vergleichbarkeit etwas eingeschränkt, weil die Testbedingungen zwar festgelegt, aber dokumentierte Abweichungen von diesen Vorgaben zulässig sind: Die ausgewiesenen Katalog-Wirkungsgrade von festen Kombinationen sind immer einer Einzelfallbetrachtung zu unterwerfen, weil sich durch beispielswiese andere Kabellängen oder Filter andere Werte ergeben können. Die Broschüre Ecodesign soll dem Anwender Hintergrundwissen ebenso wie Detailinformationen zu den Anforderungen an Motoren, Umrichter, deren Kombination sowie Informationen zur Bestimmung der Effizienzklasse von Motor-Umrichterkombinationen bieten. Dazu kommen Informationen zu Auswirkungen auf eigene Applikationen. KURZ NOTIERT Terminänderung: Der 10. Fachkongress Sicherheit + Automation findet nicht, wie bis dato angekündigt, Anfang März statt, sondern am 23. Juni. Die Jubiläumsveranstaltung erfordere größeren Vorlauf als erwartet. Wago stärkt Standort Minden. 20 Millionen Euro fließen in neue Stanzerei, 25 Millionen in neue Unternehmenszentrale soll alles fertig sein. Wago-Investitionen 2014: 100 Millionen, davon 60 in Deutschland. Generationswechsel: Ursula Ida Lapp (84) hat Amt des Aufsichtsratsvorsitzes der Lapp- Holding an Siegbert E. Lapp (62) übergeben. Die Firmengründerin bleibt dem Unternehmen als Ehrenvorsitzende verbunden. 14 Monate bliebt es dunkel. Die Firma SKF hat für 10 Millionen Euro das Verwaltungsgebäude in Schweinfurt generalsaniert nun grüßt das leuchtende formatfüllende SKF-Logo an der Fassade wieder Stadtgäste und Bürger.

6 Macher & Märkte AKTUELL 007 DASSAULT SYSTÈMES/SOLIDWORKS Bassi ist SolidWorks-CEO Dassault Systèmes, Lösungsanbieter für 3D-Design, 3D-Digital-Mock-Up und Product-Lifecycle-Management (PLM), hat Gian Paolo Bassi (55) zum Chief Executive Officer (CEO) von SolidWorks ernannt. Bassi soll die Entwicklung der künftigen Produkt- und Technologiestrategien der Marke für Desktop- und die SolidWorks-Desktop- Gian Paolo Bassi soll als CEO Cloud-Anwendungen sowie die enge und Cloud-Anwendungen vorantreiben. Zusammenarbeit mit der Anwendergemeinschaft weiterführen. Er folgt da- Bild: Dasssault Systèmes mit auf Bertrand Sicot, der nun Vice President Sales des Vertriebskanals Value Solutions bei Dassault Systèmes ist. Bassi wechselte 2011 zu Dassault Systèmes und hat als Vice President Forschung & Entwicklung der Marke SolidWorks gewirkt. Er leitete an dieser Position die Entwicklung der Cloud-Anwendungen. Ergebnis sind SolidWorks Conceptual Design und Industrial Design, die Nutzern eine 3D-Modellierungsumgebung mit Online-Datenspeicher und Werkzeugen für die Zusammenarbeit bieten. Bassi hat über 25 Jahre Erfahrung in der 3D-, CAD-, und PLM-Anwendungsentwicklung. Vor seiner Tätigkeit bei Dassault Systèmes war er Gründer und CTO von RIWEBB sowie Vice President und CTO von ImpactXoft, wo er drei seiner fünf Patente im Bereich Funktionsmodellierung mitentwickelte. Internationale Fachmesse Werkzeug-, Modell- und Formenbau PHOENIX CONTACT Bent ist Vorsitzender vom DKE-Lenkungsausschuss Roland Bent ist Vorsitzender des Lenkungsausschusses der DKE. Bild: Phoenix Contact Roland Bent, Geschäftsführer Marketing und Entwicklung von Phoenix Contact, wurde für die Amtsperiode von 2015 bis 2018 zum Vorsitzenden des Lenkungsausschusses der DKE (Deutschen Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik) gewählt. Die DKE wird vom VDE (Verband der Elektrotechnik und Elektronik) getragen und erarbeitet Normen und Sicherheitsbestimmungen für diese Disziplinen. Sie vertritt die deutschen Interessen im Europäischen Komitee für Elektrotechnische Normung (CENELEC) und in der internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC). Bent übernimmt das Amt von Wolfgang Hofheinz. Vertreter sind Dr. Klaus Mittelbach, Vorsitzender der Geschäftsführung des ZVEI, und Prof. Dr. Dieter Wegener, Head of Advanced Technologies and Standards bei Siemens. Der Lenkungsausschuss der DKE besteht aus bis zu 37 Personen aus Wirtschaft, Wissenschaft und staatlicher Verwaltung. Er bildet das höchste Entscheidungsorgan der DKE in Fragen der Normungspolitik, der Organisation und Durchführung der Normungsarbeit. DIE NEUE LEISTUNGSSCHAU DES WERK- ZEUG-, MODELL- UND FORMENBAUS. Sie sind Einkäufer in der kunststoff- und metallverarbeitenden Industrie und suchen Hightech-Werkzeuge für Ihre Produktion? Oder Sie sind selbst Werkzeug-, Modell- und Formenbauer, Konstrukteur oder Produktentwickler und wollen sich über aktuelle technologische Innovationen informieren? Dann besuchen Sie die MOULDING EXPO. Hier zeigen die führenden Unternehmen der Branche ihr Know-how und ihre Produkte von Formen für den Spritz- und Druckguss über Stanz- und Umformwerkzeuge bis zu den neuesten Entwicklungen im Modell- und Prototypenbau oder bei additiven Fertigungsverfahren. Zudem werden sich in Stuttgart alle namhaften Zulieferer und Dienstleister für den Werkzeug-, Modell- und Formenbau mit ihren Technologie-Highlights präsentieren. Freuen Sie sich auf die MOULDING EXPO mitten im größten Markt für Industriegüter und auf dem schönsten und modernsten Messegelände Europas. Freuen Sie sich auf die neue Leistungsschau des Werkzeug-, Modellund Formenbaus MAI 2015 MESSE STUTTGART

7 008 AKTUELL Macher & Märkte INTEC UND Z2015 3D-Druck im Blick MINITEC Bauer übergibt an Mitarbeiter Bernard L. Bauer (68), übergibt Unternehmensführung Bild: Leipziger Messe Vom 24. bis 27. Februar finden der Fachmesseverbund Intec und Z in Leipzig statt. Im Fokus stehen die Fertigungstechnik für die Metallbearbeitung und die Zulieferindustrie. Der Veranstalter, die Leipziger Messe, erwartet insgesamt Aussteller aus 30 Ländern. Die Ausstellungsfläche der Intec hat sich im Vergleich zur Vorveranstaltung um mehr als 20 Prozent vergrößert. Ein Fach- und Rahmenprogramm greift beispielsweise mit dem Kongress Ressourceneffiziente Produktion des Fraunhofer- Verbundes Produktion über die Lean Factory bis zur Sonderschau Faserverbundstrukturen auf dem Weg in die Serie Entwicklung, Herstellung, Bearbeitung, Qualitätssicherung aktuelle Themen auf. Den Verfahren der Generativen Fertigung widmen sich gleich zwei Veranstaltungen. Im CCL (Congress Center Leipzig) wird am Mittwoch, den 25. Februar 2015, von bis Uhr ein Intensiv-Programm zum Stand der anwendungsorientierten Nutzung von generativer Fertigung angeboten. In Form eines Speed-Datings werden führende Wissenschaftler der Fraunhofer-Gesellschaft (IWU Chemnitz/Dresden), erfahrene Dienstleister und engagierte AM-Anlagenhersteller und Verfahrensanwender eingeladen, um ganzheitliche und industrierelevante Informationen mit den Ausstellern von Intec und Z zu teilen. an Ulrich Wigand, Andreas Böhnlein und Tobias Doll. Gründer und Geschäftsführer von Minittec, Hersteller von Profil- und Linearsystemen und Lösungsanbieter im Bereich der Fabrikautomation, Bernard L. Bauer (68), übergibt die Unternehmensführung an Ulrich Wigand, Andreas Böhnlein und Tobias Doll. Die lange geplante Nachfolgeregelung ist am 1. Januar 2015 in Kraft getreten. Ulrich Wigand ist bereits seit 2011 COO. Andreas Böhnlein übernimmt in der erweiterten Geschäftsleitung die Bereiche Forschung und Entwicklung, Konstruktion und Zusammenarbeit mit Hochschulen und Forschungsinstituten. Tobias Doll wird sämtliche Produktionsbereiche leiten. Die beiden neu berufenen Geschäftsführer sind ausgebildete Ingenieure. Als Vertreter der Gesellschafter fungiert Sandra Geyer-Altenkirch, die bereits seit einiger Zeit die Abteilung Controlling leitet und die Leitung der Finanzbuchhaltung in Finanzierungs- und Steuerfragen unterstützt. Die 1986 gegründete MiniTec GmbH & Co. KG erzielte 2014 einen Umsatz von über 36 Millionen Euro. CEBIT Rittal kehrt zurück ALL ABOUT AUTOMATION Regionale Messeserie nun an drei Standorten Bild: Rittal 2014 hatte Rittal auf die Teilnahme an der internationalen IT-Messe, CeBIT, verzichtet in diesem Jahr ist man wieder dabei. Vom 16. bis 20. März 2015 stellt das Unternehmen in Halle 12 aus, die auch Veranstaltungsort der Datacenter- Dynamics-Konferenz ist. Laut Rittal überzeugte in diesem Jahr die klare Ausrichtung der Messe als internationale Business-Plattform. Die weiter voranschreitende Digitalisierung führe branchenübergreifend zu Veränderungen in der gesamten Wirtschaft. Die CeBIT greife diese Entwicklung auf. Mit dem Partnerland China ist zudem eine für die IT-Industrie sehr wichtige Wirtschaftsregion mit mehr als 600 Unternehmen auf der Messe vertreten. Die DatacenterDynamics-Fachkonferenz und -Sonderausstellung verspricht für alle Experten ein spannendes Umfeld mit zukunftsweisenden Vorträgen zu werden. Auf der Messe möchte sich Rittal als kompetenter und zuverlässiger Partner für Komponenten, Systeme sowie Lösungen zum Aufbau und Betrieb von Rechenzentren präsentieren. Die Infrastrukturlösungen umfassen Produkte wie IT-Racks, Klimatisierung bis hin zum kompletten Rechenzentrum. Das Konzept der regionalen Arbeitsmessen scheint aufzugehen. Bild: Untitled Exhibitions Neben den großen internationalen Messen etablieren sich zunehmend auch regionale Messen. In der Automatisierungsindustrie ist das beispielsweise die Messeserie all about automation. Im Premierejahr 2014 nur an einem Standort (Friedrichshafen am Bodensee wieder am 9. und 10. Juni 2015) vertreten, können sich nun auch Automatisierer in Dortmund und Umgebung den Kalender am 11. und 12. März anstreichen. Die Metropolregion Leipzig ist am 23. und 24. September dran. Der Veranstalter, Untitled Exhibitions, erwartet im ersten Halbjahr zu den drei regionalen Fachmessen jeweils rund hundert ausstellende Unternehmen. Laut Veranstalter schätzen diese die Nähe der Veranstaltungen zu ihrem Arbeitsort und auch für die Aussteller wirke sich die regionale Vernetzung positiv aus. Digital-Engineering-Leser dürfen kostenfrei auf die all about automation in Dortmund: Registrierung mit Code 6WQ3NVyW auf

8 012 AKTUELL Veranstaltungskalender Wenn Sie in diesem Bereich eine Ihrer Veranstaltungen platzieren möchten, wenden Sie sich bitte an Frau Martina Summer, Tel / , ms@win-verlag.de PLZ Anbieter Firma/Anschrift Schwerpunkte Termine +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ Seminare & Schulungen +++ CH A+CH Schwindt CAD/CAM- Technologie GmbH Callenberger Str Coburg Tel.: Fax: info@schwindt.eu Internet: Transcat PLM GmbH Am Sandfeld 11c Karlsruhe Tel.: Fax: events@transcat-plm.com CADFEM GmbH ANSYS Competence Center FEM Marktplatz Grafing b. München Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@cadfem.de Internet: Comsol Multiphysics GmbH Robert-Gernhardt-Platz Göttingen Tel.: +49-(0) Fax: +49-(0) info@comsol.de Internet: GOM Gesellschaft für Optische Messtechnik mbh Mittelweg Braunschweig Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@gom.com Internet: ESI Engineering System International GmbH Siemensstr. 12 B Neu-Isenburg Tel.: / Fax: / info@esigmbh.de Internet: Software Factory GmbH Parkring Garching bei München Tel.: 089 / Fax: 089 / cad@sf.com Internet: KISSsoft AG Rosengartenstrasse Bubikon Switzerland Tel.: Fax: info@kisssoft.ag Internet: Ihr Dienstleister für CATIA und PLM Hier die nächsten CATIA Kurse: CATIA V5 Part Design Expert CATIA V5 Basiskurs Besuchen Sie unseren kostenlosen Thementag: CATIA im Bereich Sichtflächen und Produktdesign Webseminar "Blended Learning bei Transcat: Grundlagen, Methoden und Praxisbeispiele" Zur Absicherung der notwendigen Weiterbildung für die permanent steigenden Anforderungen im täglichen Berufsleben ist es notwendig, die konventionellen Ausbildungsmethoden durch neue Lernstrategien und -technologien zu ergänzen. Die Erkenntnisse der letzten Jahre haben bestätigt, dass mit Blended Learning (Kombination von Präsenztraining und E-Learning) ein effizienter, flexibler und zeitgemäßer Lernprozess realisiert werden kann. Informieren Sie sich in unserem Webseminar über das Leistungsangebot der Transcat Akademie. CADFEM Open House: Wir rechnen mit Ihnen Sie haben noch nie simuliert oder nur gelegentlich? Sie simulieren bereits und wissen, da ist noch mehr drin? Probieren Sie es aus. Testen Sie die Simulation mit ANSYS an einer konkreten Aufgabenstellung. Wir zeigen Ihnen, wie es geht. Beim CADFEM Open House werden Sie selbst aktiv und berechnen mit Unterstützung eines CADFEM Tutors ein von Ihnen ausgewähltes Anwendungsbeispiel in ANSYS. COMSOL Multiphysics ist ein Werkzeug für virtuelle Produktentwicklung basierend auf der Finite-Elemente-Methode. In unseren Veranstaltungen erlernen Sie verschiedene Modellierungstechniken und erstellen selbständig Simulationsmodelle. Wir zeigen Ihnen, wie Sie COMSOL Multiphysics effektiv und produktiv für Ihr eigenes Aufgabengebiet einsetzen können. Im Mittelpunkt stehen die vielfältigen Möglichkeiten, physikalische Phänomene miteinander zu koppeln. Die Teilnahme an unseren Workshops ist kostenfrei. GOM Inspect Einführungsseminare Netzbearbeitungs- und Auswertesoftware für 3D-Daten Die kostenlose GOM Inspect Software eröffnet den freien Zugang zur 3D-Datenbearbeitung. Die Seminare richten sich an Anwender aus Produktentwicklung, Konstruktion und Qualitätssicherung, die 3D-Daten aus unterschiedlichen Messsystemen betrachten, bearbeiten und auswerten. Das Seminar umfasst praktische Übungen zu Datenimport, Netzbearbeitung, 3D-Inspektion, 2D-Inspektion, GD&T, Prüfberichten und Daten-Export. ESI Group lädt Sie ein ESI Group ist Vorreiter und weltweit führender Anbieter von Virtual Prototyping Software-Lösungen sowie Engineering-Dienstleistungen für die gesamte Fertigungsindustrie. In den kommenden Monaten laden wir Sie zu folgenden Veranstaltungen ein: Gießtechnik im Motorenbau, , Magdeburg DAGA 2015 Stand 222, , Nürnberg Pass By Noise Special Interest Group (SIG), , Nürnberg GIFA Halle 11H56, , Düsseldorf ESI DACH Forum 2015, , Bamberg Workshops, Seminare und Consulting zu folgenden Themen: Software-Entwicklung mit TOOLKIT, OTK und J-Link für Creo Parametric Anpassungen von Windchill Wandstärkenprüfung in Creo Parametric mit WALLCHECK Software Factory die EXPERTEN für PTC-Produkte Die KISSsoft AG stellt Maschinenbau-Berechnungsprogramme für die Nachrechnung, Optimierung und Auslegung von Maschinenelementen (Zahnräder, Wellen, Lager, Schrauben, Federn, Passfedern, Presssitze und andere) her. KISSsoft bietet auf der Grundlage von internationalen Berechnungsstandards (ISO, DIN, AGMA, FKM, VDI etc.) weitgehende Optimierungsmöglichkeiten. Die Anwendung erstreckt sich vom einfachen Maschinenelement bis zur automatischen Auslegung von kompletten Getrieben. Schnittstellen zu allen wichtigen CADs runden dieses Angebot ab. Aktuelle Termine und Orte finden Sie unter oder auf Anfrage unter Freecall: 0800-CATIAV6 Termin: Ort: eigener Arbeitsplatz Weitere Themen und Termine unter www. transcat-plm.com/vera Kostenfreie Webseminare zu wichtigen Themen rund um V6, CATIA, ENOVIA, SIMULIA, 3DVIA Composer, MultiCAD, Neutrale Datenformate, EXALEAD in Frankfurt in Berlin in Hannover in Dortmund in Stuttgart in München in Chemnitz Termine und weitere Infos zu COMSOL Multiphysics Workshops, Trainingskursen und Webinaren finden Sie unter GOM Inspect Einführungsseminare am 16. März, 20. April, und 22. Juni in der GOM-Zentrale in Braunschweig. Anmeldung unter oder contact@gom.com Ihr Ansprechpartner: Weitere Veranstaltungen: Entwicklerworkshop TOOLKIT JLink Entwicklerworkshop Workshop Windchill Customization Inhouse Workshops Infos auf oder per an cad@sf.com Vertiefungsschulung Wellenberechnung Vertiefungsschulung Zahnradberechnung Sonderschulung Kleine Zahnräder aus Kunststoff & Sintermetall Infos und Anmeldung 2/2015

9 Veranstaltungskalender AKTUELL 013 PLZ Anbieter Firma/Anschrift Schwerpunkte Termine Altair Engineering GmbH Calwer Straße Böblingen Tel.: / Fax: / information@altair.de DSC Software AG Am Sandfeld Karlsruhe Tel.: 07 21/ Fax: 07 21/ info@dscsag.com Internet: Coffee GmbH Computerlösungen für Fertigung und Entwicklung In der Werr Angelburg Tel Fax info@coffee.de AutoForm Engineering Deutschland GmbH Emil-Figge-Str Dortmund Tel.: Fax: info@autoform.de CENIT AG Industriestraße Stuttgart Tel.: Fax: info@cenit.de usb GmbH Feringastr. 12b Unterfoehring Tel.: Fax: info@cmpic.eu CD-adapco Nürnberg Office Nordostpark Nürnberg Tel.: Fax: info@cd-adapco.com Infinite Design Exploration for CAE - ATCx Cloud Wie wäre es, wenn Sie Ihren Entwicklungsteams heute schon die unbegrenzten HPC Ressourcen zur Verfügung stellen könnten, die Sie für bessere und schnellere Designentscheidungen benötigen? Erfahren Sie von Altair, AWS und Intel sowie unseren Kunden Stanley Black & Decker und Vertu mehr über die Nutzung von HPC Ressourcen wie HyperWorks Unlimited für die Simulation. Außerdem kann jeder Teilnehmer die Altair Cloud Lösungen mit kostenfreien Cloud Zyklen kennenlernen und eigene Modelle untersuchen. Die Teilnahme ist kostenfrei! DSC Lösungen erweitern den Leistungsumfang von SAP in den Bereichen Product Lifecycle Management und Dokumenten-Management um: eine intuitive und effiziente Bedienoberfläche mit intelligenter Prozessunterstützung die Integration von Produktentwicklung und Fertigungsplanung zahlreiche praxisnahe Zusatzlösungen, Integrationen für CAx, Office und vieles mehr 3D Drucker Experience Day in Gladbeck 3D Druck-Technologien halten Einzug in die Industrie und zahlreiche weitere Branchen. Um Ihnen den Mehrwert der 3D Druck- Technologien für Ihr Unternehmen transparent zu machen, lädt Coffee Sie herzlich zu einem kostenlosen Experience Day am 3. März im TechnologieZentrum Gladbeck ein. Erleben Sie 3D Drucker live vor Ort und lernen Sie die Unterschiede zwischen den einzelnen Druckverfahren kennen. Wir freuen uns auf Sie. Interessiert? Dann melden Sie sich auf für das kostenlose Event an. AutoForm bietet Softwarelösungen für den Werkzeugbau und die Blechumformung an. Deren Einsatz verbessert die Zuverlässigkeit in der Planung, reduziert die Anzahl der Werkzeug-erprobungen und verkürzt die Tryout-Zeiten. Dies führt zu höchster Qualität bei der Bauteil- und Werkzeugkonstruktion und maximaler Verlässlichkeit in der Fertigung. Zudem werden Pressenausfallzeiten und die Ausschussrate in der Fertigung erheblich reduziert. Das Lieferspektrum wird abgerundet durch maßgeschneiderte Trainings, Fortbildungen, konkreten Implementierungsprojekten und Consultingaktivitäten. Besuchen Sie CENIT auf folgenden Veranstaltungen: SAP PLM Roadshow in Hamburg PRODUCT INNOVATION in Düsseldorf mav Innovationsforum in Böblingen AMS Day in Stuttgart HANNOVER MESSE, Halle 7, Stand C37 Mai-Juni 2015 New PLM Days (Termine deutschlandweit) CMPIC Europe 2015 Die seit Jahren erfolgreiche CMPIC Konferenz aus den USA zum Thema Configuration-Management (CM) wird 2015 erstmalig auch in Deutschland stattfinden. Angepasst an den europäischen Markt treffen sich vom in Augsburg Experten und Kollegen, um sich über aktuelle Trends und Entwicklungen im Bereich CM auszutauschen. Als Teilnehmer werden auch Sie die Möglichkeit haben, Networking zu betreiben und von den vielen lehrreichen Gelegenheiten, die die Konferenz bietet, zu profitieren! Workshop: CFD für die chemische Prozess-, Pharma- und Lebensmittelindustrie Die dynamischen Entwicklungen der weltweit chemischen, pharmazeutischen und lebensmitteltechnischen Industrie stellen für die Prozessgerätehersteller und Endnutzer eine große Herausforderung dar. Das Design und die Leistungsfähigkeit ihrer Produkte muss daher ständig verbessert werden. In diesem Workshop informieren wir Sie, wie man Strömungsund Partikelsimulation einsetzt, um genau diesen Aufgaben gerecht zu werden. Wann: 26. Februar 2015 Wo: Steigenberger Frankfurter Hof, Frankfurt Veranstalter: Altair Engineering GmbH Weitere Informationen sowie ein Anmeldeformular finden Sie unter EventHome.aspx?event_ id=35 Aktuelle Veranstaltungen finden Sie auf 3D Drucker Experience Day 3. März 2015 von 9:30 Uhr bis ca. 16 Uhr, TechnologieZentrum Gladbeck IWG Am Wiesenbusch Gladbeck Anmeldung unter: html Free Hands-On Workshops jeweils ab 13 Uhr Systematische Prozessverbesserung am in Ostfildern Kosten- und Grobmethodenplanung am in Dortmund Schnelle Wirkflächenkonstruktion in CATIA am in Pfaffenhofen Ausführliche Informationen zu allen Veranstaltungen und Webinaren unter in Augsburg 10. Februar in Frankfurt workshops +++ Roadshows & Marketing +++ Roadshows & Marketing +++ Roadshows & Marketing +++ Roadshows & Marketing +++ Roadshows & Marketing +++ 2/2015

10 014 SIMULATION & VISUALISIERUNG Studententeams entwickeln Drohne ANZEIGE AEROSPACE-PROGRAMM Die Zukunft gestalten Der Fachkräftemangel macht auch vor der Luftfahrtindustrie nicht Halt. Junge Luftfahrtingenieure müssen möglichst schnell industrieorientierte Kenntnisse erlangen. Helfen soll dabei das Programm AerosPACE, eine Partnerschaft zwischen Industrie und Hochschulen. Das folgende Beispiel zeigt, wie Studententeams ein Drohnenprojekt erfolgreich meistern. Dabei spielte die Simulation eine wichtige Rolle. VON MIKE RICHEY (BOEING COMPANY), STEVE GORRELL & JOE BECAR (BRIGHAM YOUNG UNIVERSITY) UND TITUS SGRO (CD-ADAPCO) Bild 1: Die AerosPACE-Architektur. Bilder: CD-adapco Die wohl größte Herausforderung, der sich die Luft- und Raumfahrtindustrie derzeit stellen muss, ist die bevorstehende Verrentung eines großen Teils ihrer Mitarbeiter. Nach einer aktuellen Studie erreichten in den großen Unternehmen der Branche im Jahr 2014 fast 50 Prozent der Mitarbeiter das Renteneintrittsalter. Dieser brain drain in einer Industrie, die in den USA über fünf Prozent des Bruttoinlandsprodukts erwirtschaftet, verursacht einen Fachkräftemangel und den Verlust wertvollen Wissens. Hinzu kommen eine wachsende Qualifikationslücke und eine hohe Fluktuationsrate 45 Prozent der jungen Mitarbeiter planen in den nächsten fünf Jahren einen Wechsel des Arbeitgebers. Boeing ist vom drohenden Mitarbeitermangel stark betroffen, die mehr als Mitarbeiter haben einen Altersschnitt von über 48 Jahren. Dieser Herausforderung mit jungen Hochschulabgängern zu begegnen, ist schwierig, da es diesen an multidisziplinärer und fachübergreifender Ausbildung mangelt. Boeing investierte Millionen in MINT-Programme, um mehr Ingenieure mit multidisziplinärer Ausbildung rekrutieren zu können. Vor kurzem beteiligte sich das Unternehmen an der Organisation des Programms AerosPACE (Aerospace Partners for the Advancement of Collaborative Engineering), einer Partnerschaft zwischen Industrie und Hochschulen für eine zentrale Vorlesung, die Studenten multidisziplinäre Entwicklung und kollaboratives Konstruieren nahebringt. AerosPACE (Bild 1) bringt Interessenvertreter aus Industrie, von verschiedenen Hochschulen und aus der Verwaltung zusammen, um bei der nächsten Generation von Luftfahrtingenieuren Kernkompetenzen aufzubauen und die von der Industrie benötigten Kenntnisse zu vermitteln und das in einer realitätsnahen Umgebung. Der Fokus liegt nicht nur auf dem Schließen von Kenntnislücken, sondern bietet ein komplettes, übergreifendes Projekt, das Konstruktion, Bau und Fliegen umfasst und das verteilte theoretische Wissen zusammenbringt. Zudem lernen die Teilnehmer Softskills wie Teamwork, effiziente Zusammenarbeit und Terminmanagement. Gezielte Betreuung Boeing stellt den AerosPACE-Teams je einen CAD-, CFD- und FEA-Trainer zur Seite. Studenten bekommen so ihre spezifischen Fragen beantwortet und können Seminare und Praktika besuchen. Zusätzlich ist neben dem Betreuer der Hochschule jedem Team ein allgemeiner Trainer von Boeing zugeordnet. Die Boeing-Trainer sind soweit wie möglich bei den wöchentlichen Teammeetings anwesend, sie folgen den Teamdiskussionen auf einer virtuellen Lernplattform und stehen für Fragen und Betreuung zur Verfügung. Während es das Hauptziel von AerosPACE ist, Studenten mehr industrieorientierte Kenntnisse beizubringen, bietet es darüber hinaus die Möglichkeit, die Effizienz verschiedener Teamformationen zu erforschen, zum Beispiel ad hoc oder hierarchisch anhand des Dienstalters. Projekt AerosPACE 2013/14 Die Partner bei AerosPACE im Jahr 2013/14 waren Boeing sowie die Hochschulen Brigham Young University, Embry-Riddle Aeronautical University, Georgia Institute of

11 ANZEIGE Studententeams entwickeln Drohne SIMULATION & VISUALISIERUNG 015 Technology und Purdue University. Die Studententeams der Universitäten bekamen die Aufgabe, eine autonome Drohne zu entwickeln, zu bauen und zu testen, mit deren Hilfe sich Felder überwachen lassen, um die Ernte zu optimieren. Die Drohne musste zahlreiche Missionsparametern erfüllen (Bild 2). 36 Studenten der vier Universitäten wurden in drei Teams aufgeteilt, wobei man auf einen gleichwertigen Wissensstand der Teams geachtet hat. Betreuer von Boeing und den Hochschulen wurden den Teams zugeteilt. Die Teams haben verschiedene Gebiete der Technik bearbeitet, von Aerodynamik, Materialauswahl und Antrieb über die Fertigung und Strukturanalyse bis hin zu Gewicht, Steuerung, Test des Zusammenbaus, Start, Landung und dem Abruf der Messwerte. Die Studenten wurden anhand von Web- Ex-Seminaren und Praktika ausgebildet. Die Lektionen umfassten Themen wie integrierte Produkt- und Prozessentwicklung, Größenbestimmung und Analyse von Abhängigkeiten in Excel, Open VSP, MotorCalc sowie dem CAD-Paket Siemens NX und der multidisziplinären CAE-Software STAR- CCM+ von CD-adapco. Die Teams konstruierten bis zum Ende des ersten Semesters im Winter 2013 ihre Version der Drohne und präsentierten ihre Zwischenergebnisse einem Sachverständigenrat von Boeing. Alle Teams begannen mit einem Missionsprofil, das als Basis für ihre Konstruktion diente. Dies ermöglichte dem Team, wesentliche Designanforderungen wie Start-, Flug- und Landegeschwindigkeit, Flughöhe, Steigrate und Kurvenradius zu bestimmen. Mit Hilfe dieser Informationen definierten die Studenten einen Lösungsraum für die Konstruktion, um sinnvolle Werte für die Tragflächenlast und das Leistungsgewicht zu erhalten. Ein Team plante, die gesamte Drohne mit Hilfe eines 3D-Druckers zu Bild 2: Vorgegebenes Missionsprofil für die zu bauende Drohne. fertigen. Deren Konstruktion zeigt die zu druckenden Teile sowie CFK-Stäbe mit außenliegenden Verschlüssen, mit denen die Teile zusammengehalten werden, die aber auch einen schnellen Austausch beschädigter Teile erlauben. CFD-Analyse Alle Teams hatten zu diesem Zeitpunkt ihre Entwürfe so weit ausdetailliert, dass man CFD-Analysen mit STAR-CCM+ durchführen konnte. Vorbereitende CFD-Analysen übernahm ein graduierter Tutor mit Nurflügel-Drohnengeometrien. Die Intention war, Probleme zu identifizieren und Lösungen zu finden, die schneller zu qualitativ hochwertigen Simulationen führen. Alle Teams erzeugten die CAD-Geometrie für das Konzeptdesign ihrer Drohnen mit OpenVSP. Um Probleme genauer betrachten zu können, wurde ein Oberflächenschnitt der Tragfläche eines der Teams benutzt, um ein Gitter zu erzeugen. Da die Flächenfunktionen von OpenVSP keine genügend glatten Flächen erzeugt, importierte man die OpenVSP-Geometrie in NX und erzeugte Schnitte, über die man Freiformflächen für das Gitter spannte. Aus NX wurde das Volumenmodell der Tragfläche im Parasolid-Format an STAR-CCM+ übergeben. Eine sphärische Strömungsdomäne erzeugte man aus der Geometrie. Sie enthielt nur die Hälfte der Tragfläche, um Rechenzeit zu sparen. Beim Vergleich der Auftriebs- und Strömungswiderstandskoeffizienten aus der Simulation mit den Werten aus Windkanaltests wurde deutlich, dass die Ergebnisse sehr vielversprechend waren. Bild 3 zeigt das Gesamtgitter mit drei Millionen Zellen, Bild 8 eine Zoomaufnahme der Hinterkante. Optimierung der Kanten Die wichtigsten Ziele des Gitters waren die Optimierung der Vorder- und Hinterkante sowie der Nachlaufströmung, Wand-Werte für y+ von unter eins und ein langsamer Anstieg der Grenzen (slow boundary growth) für eine genauere Ableitung der Momente. Die Flügeloberflächen wurden an Vorder- und Hinterkante aufgetrennt, um getrennte Grenzen zu erzeugen, an denen man das Oberflächennetz verfeinern konnte. Das Gittermodell der Trimmklappen ermöglichte die Option Verfeinern der Trimmklappennachlaufströmung für die Strömung hinter der Drohne (siehe Bild 3). Diese ändert sich parametrisch mit dem Anströmwinkel. Das Längenverhältnis der Prismenlayer wurde so lange angepasst, bis man befriedigende y+- Werte erreicht hatte. Den Teams erläuterte man, wie sie ihre Gitter verfeinern könnten, indem sie Strategien wie einen geeigneten Aufbau der Fluiddomäne sowie die Verfeinerung von Vorder- und Hinterkante und der Nachlaufströmung nutzen. Eines der Teams hatte zu Beginn Probleme, weil seine Prismenlagen an der Hinterkante endeten; Bild 3: Optimierung der Strömung an den Trimmklappen der Drohne. Bild 4: Ein Sperr-Interface an der Hinterkante des Flügels ermöglicht die gewünschte Anordnung von Prismazellen. dies wurde mit Hilfe eines Supportingenieurs von CD-adapco gelöst. Die endgültige Lösung nutzt ein Sperrinterface, um mehr Prismenlager hinter der Hinterkante wachsen zu lassen (siehe Bild 4). Bild 5 zeigt in einer Simulation die Geschwindigkeitskonturen und y+-werte an der Wand. Durch die bidirektionale Schnittstelle von STAR-CCM+ zu NX konnte man diese Probleme schnell lösen. Bild 5: Wand-Y+-Werte und Geschwindigkeitskonturen des simulierten Flügels. Blick in die Zukunft Derzeit ist die Konstruktionsarbeit zu etwa 75 Prozent abgeschlossen und es ergaben sich schon interessante Erkenntnisse: Es zeigte sich, dass Kommunikation der wichtigste Faktor ist. Je mehr die Teammitglieder kommunizierten, desto besser arbeiteten sie zusammen und desto höher war die Zufriedenheit der Studenten. Das AerosPACE- Team gewann darüber hinaus wichtiges Feedback, wie sich die Technologie und das Lehrmaterial verbessern lässt, beispielsweise beim Filesharing oder bei Seminaren, Praktika und dem Support für komplexe Produkte wie NX oder STAR-CCM+. Das im Projekt vermittelte Wissen hat den Studenten geholfen, Ingenieure zu werden, was auch die Studenten bestätigten. Die Zusammenarbeit zwischen Boeing und den Universitäten zeigte auch, welche Vorteile eine enge Zusammenarbeit für beide Seiten bringen kann. Aus diesem Grund möchte man die Partnerschaft weiterführen und sogar ausbauen. RT

12 022 ELEKTROTECHNIK & AUTOMATISIERUNG Robotersteuerungen VORGEFERTIGTE LÖSUNGEN BRINGEN ROBOTER IN BEWEGUNG Modulare Software verkürzt das Engineering Immer schneller müssen Maschinenbauer variantenreiche, flexible und intelligente Produkte auf den Markt bringen. Ein Weg ist, auf vorgefertigte Bewegungsfunktionen auf Basis standardisierter Softwaremodule zu setzen, wie es etwa beim Antriebstechnik-Anbieter Lenze möglich ist. VON DETLEF STORK gen, alles für die schnelle Umsetzung der Anwendung enthalten ist. Selbst eine komplexe Pick & Place-Bewegung lässt sich so einfach wie eine Einzelachsbewegung umsetzen. Die zunehmende Individualisierung von Produkten führt zu sinkenden Losgrößen in der Fertigung. Dadurch müssen die Produktionsanlagen folglich immer flexibler werden, womit die Stunde für flexible Roboter schlägt, die nicht an starre Bewegungsabläufe gebunden sind. Ihr Anteil in der industriellen Fertigung wächst massiv ein Beispiel ist die Verpackungsindustrie. Diese Entwicklung jedoch stellt Maschinenbauer vor bislang nicht gekannte Herausforderungen: Es gilt, komplette Roboter inklusive Steuerung und mitunter unterschiedliche Kinematik in die Gesamtautomatisierung zu integrieren mit allen Problemen, die das mit sich bringen kann wie beispielsweise hohe Aufwände für Programmierung und Schnittstellen zwischen den Einzelsystemen und -komponenten. Durch Module wird es einfacher Einfacher wird es durch standardisierte und wiederverwendbare Softwaremodule. Lenze bietet an dieser Stelle eine wachsende Anzahl von Modulen an, aus denen sich selbst für eine komplette Fertigungsstraße die Software zusammenstellen lässt. Bisher deckt der Lösungsbaukasten die sogenannte Application-Software-Toolbox Fast Anwendungen wie Wickeln, Querschneiden, Fördern, Vereinzeln, Gruppieren oder Siegeln ab. Und die Toolbox wächst und wächst um weitere Maschinenapplikationen, wie zuletzt um den Baukasten für die Robotik, in dem, wie bei allen Fast-Lösun- Egal welche Kinematik Unabhängig davon, welche Kinematik zum Einsatz kommt, geht es immer darum, eine Bewegung in einem mehrdimensionalen Raum zu erzeugen entweder in Form linearer Zusammenhänge eines Portalsystems oder auch nichtlinear wie bei einem Delta- Roboter. Welches Konzept zur Lösung der Automatisierungsaufgabe das richtige ist, wird die Applikation entscheiden: Von der Verpackung bis zum Material-Handling. Wegen der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Robotern in der Fertigung brauchen Maschinenbauer dabei Technik, die sich flexibel und möglichst einfach für die jeweilige Aufgabe anpassen lässt. Noch ist es gängige Praxis, dass der Maschinenbauer fertige Kinematiken kauft und komplett selbst programmiert oder komplette proprietäre Roboterlösungen verwendet und diese in die Anlagen integriert. Bei der Nutzung des Roboters als Komponente gilt es, die Robotersteuerung mit allen Fragen der Durchgängigkeit von Software, Kommunikation und Engineering- Tools zu integrieren. Bei der Nutzung freier Kinematiken ist die komplette Programmierung selbst durchzuführen. Genau an dieser Stelle setzt die aktuelle Erweiterung der Toolbox an und betrachtet Steuerungs- und Bewegungsfunktionen von Robotern ganzheitlich. Auf der Hardwareseite wachsen die klassische Motion Control und die Robotersteuerung zusammen. Die vorgefertigte Robotiklösung beinhaltet Technologiemodule für Pick & Place, Bewegungsfunktionen und die entsprechende Koordinatentransformation für un-

13 Robotersteuerungen ELEKTROTECHNIK & AUTOMATISIERUNG 023 Mit Software-Modulen von der Stange können Maschinenbauer unterschiedliche Kinematiken für Handling-Aufgaben integrieren. terschiedliche Kinematiken, basierend auf PLCopen Part 4. Über die Parameter des Technologiemoduls lassen sich die Bewegungsfunktionen einstellen. Als Parameter dienen beispielsweise Bahngeschwindigkeiten, Beschleunigungen, Radien und Verschliff. Auch das Koordinatensystem lässt sich definieren. Im Kinematikmodell erfolgt die Parametrierung der mechanischen Größen wie Armlängen, Abstände der Parallelstreben und vieles mehr. Ohne Programmieraufwand wird die Applikation referenziert, verfahren und in Betrieb genommen. Dabei stehen aktuell Kinematikmodelle für Portalsysteme und Riemenkinematiken sowie Knickarmroboter, Scararoboter und zwei- und dreiachsige Delta-Roboter zur Verfügung. Paradigmenwechsel Es geht also nur noch darum, wie ein Bewegungsauftrag auszusehen hat und nicht, wie der Roboter zu programmieren ist. Weiterer Pluspunkt: Soll eine andere Kinematik eingesetzt werden, ist neben der mechanischen Integration nur der Austausch des entsprechenden Kinematikmodells mit Einstellung notwendiger mechanischen Parameter erforderlich. Robotik-Applikationen lassen sich damit durch einfache Parametrierung statt wie bis dato durch Programmierung auf Controller-Ebene, umsetzen. Zudem kann der Controller auch die Steuerung einer weiteren Achse in der Anlage übernehmen. Dadurch entfällt im besten Fall die Programmierung aufwändiger Schnittstellen. Zudem unterstützt das Konzept die Modularisierung der Maschinen. Die Komplexität der Aufgabe wird in Teile runtergebrochen und folglich reduziert. Maschinenmodule lassen sich durch die standardisierten Technologiemodule umsetzen und wiederverwenden. Auch dies reduziert wieder Engineering-Zeiten durch Steigerung von Wiederverwendbarkeit und Qualität der Software, wodurch sich gerade die Testaufwände reduzieren. Bei Umsetzung modularisierter Aufgaben in der Steuerung hilft das in Fast enthaltene Application Template. Die OMAC-Variante des Application Template erlaubt es, Verpackungsmaschinenbauern ihre Applikationen nach dem PackML-Standard umzusetzen. Kundenspezifische Programmbestandteile können ebenso einfach wie die Technologiemodule in das Application Template integriert werden. Engineering vereinfacht Der Engineering-Prozess wird einfacher und durchgängiger. Zudem lassen sich Aufwände für Schulung, Programmierung, Inbetriebnahme und Tests deutlich reduzieren. Das hat einen positiven Einfluss auf die Engineering-Zeiten ein Ansatz, den Lenze schon seit einigen Jahren mit der Fast-Application-Software-Toolbox unterstützt. Unter dem Strich geht es darum, dass der Einsatz standardisierter und wiederverwendbarer Module dem Programmierer Luft verschafft, sich auf die Entwicklung und den Test der besonderen Funktionalitäten einer Maschine zu konzentrieren die dem Maschinenbauer einen Technologievorsprung sichern, den Endanwender überzeugen und die entscheidenden Kaufanreize liefern. Die Technologiemodule nutzen standardisierte Schnittstellen und können beliebig kombiniert und mit eigenen selbst erstellten Komponenten ergänzt werden. Die Technologiefunktionen sind skalierbar auf die Anforderungen der jeweils zu lösenden Aufgabe. setzt und anschließend von Lenze automatisierungstechnisch ausgerüstet. Zusätzlich zur Antriebstechnik bekommt der Maschinenbauer nun auch die Motion Control für den Roboter aus einer Hand und damit eine Anlagenautomatisierung, die wirklich aus einem Guss ist. In den kommenden Jahren wird die Robotertechnik auch mittels modularer Software in Bereiche vordringen, die heute noch speziellen und aufwändigen mechanischen Lösungen vorbehalten sind. Auch Aufgaben, für die Standardroboter zu groß sind, können mit Mehrachskinematiken automatisiert werden. Die Flexibilität der Maschinen steigt und die Engineering-Aufwände im Bereich Mechanik, Elektrotechnik und insbesondere der Software sinken. Auch mittelständische Maschinenbauer können so Roboterkinematiken in ihre Maschinenkonzepte integrieren, die ganz genau auf die jeweilige Ausgabe zugeschnitten sind. J B I Detlef Stork ist Technologiemanager Motion bei Lenze. Fazit Besonders effizient wird die Maschinen- Das System bietet Robotermodule für Pick & Place und die Koordinatentransformation für unterschiedliche Kinematiken. programmierung, wenn nicht nur die PLCopenBausteine, sondern ion Produ t on gurat komplette Technologiefunktionen als Softwarevon acatec Macht Bausteine zum Einsatz innovation zum kommen. Für die Robotik inderspiel! bedeutet diese Herangehensweise, dass Prozesse quasi frei von RestriktioDurchgängig vom Vertrieb über Konstruktion nen passend ausgelegt bis zum ETO. DAMIT sind Sie vorn. werden können. Steht Ausprobieren? Rufen Sie uns an! die Kinematik fest, wird diese nach der AusleDauerhaft, einfach und unglaublich schnell! gung konstruktiv umgewww.acatec.de

14 Engineering- & Entwicklungsdienstleister im Gespräch MANAGEMENT 031 OEM BEVORZUGEN TIER-1-KOMPLETTANBIETER Die richtige Form der Zusammenarbeit Automobil-Hersteller sind hungrig nach Planungskapazität: Immer mehr Modellvarianten und immer kürzere Planungszeiten müssen planungstechnisch abgedeckt werden. Im Grundsatz sieht die Welt der externen Planer (EDL) deshalb rosig aus. Doch das Inhousing einiger OEM irritiert manchen in der Branche. Und der Wunsch der Auftraggeber nach einer möglichst kleinen Zahl von Tier-1-Partnern zwingt zu Kooperationen. Ein Statusbericht. VON HANS-JÜRGEN BITTERMANN Wie lockt man im Wettbewerb stehende Engineering-Dienstleister der Automobilindustrie zu einem Lunch, um sich über Branchenentwicklungen und Branchentrends auszutauschen? Ganz einfach mit einem Blick weit zurück: Man verspricht eine Ausfahrt im Ford Modell T, Baujahr Der stolze Eigner Ralf Heimberg (Gesellschafter der West-Ru Engineering GmbH, die zu diesem Event eingeladen hatte) kutschierte seine technikaffinen Mitfahrer unermüdlich Runde um Runde. Der Oldtimer war auch mit Blick auf die Agenda des Tages interessant, setzte die Ford Motor Company doch schon beim Modell T auf Varianten: Es gab die Tin Lizzy als zwei- und viersitziges Cabriolet, als Coupé, als Limousine und als Lastkraftwagen. Die erstmals genutzte Fließbandfertigung hat sich prinzipiell bis heute erhalten. Die Zukunft hat bereits begonnen Was erwarten die Engineering-Dienstleister an Veränderungen in den kommenden Jahren? Die Automobilfabrik der Zukunft wie wird sie aussehen? Studien betonen die Bedeutung der Nachhaltigkeit, der Energieeffizienz und des Leichtbaus. Und es gehe darum, Flexibilität wirtschaftlich zu realisieren. Soll heißen: Mit Varianten immer schneller auf den Bedarf im Markt reagieren. Diese Zukunft hat tatsächlich bereits begonnen: Mit diversen Baukasten- und Plattformstrategien ist das Angebot (optisch) unterschiedlicher Fahrzeuge schon heute gewaltig. Winfried Maienschein ist als stellvertretender Bereichsleiter bei der EDAG Production Solutions im Bereich Anlagen-Engineering tätig. Aus seiner Sicht wurden die großen Entwicklungsschritte im Anlagenbau bereits in den 1980er und 1990er Jahren realisiert, als flexible Roboterfertigungszellen mehr und mehr die starren Fertigungsstraßen ablösten. Er sieht, dass besonders in der Karosserie-Rohbau-Fertigung auch künftig die Robotertechnik zum Einsatz kommen wird. Allerdings werden sich die Fertigungsprozesse ändern. Sogenannte kommunizierende Robotersysteme könnten verstärkt die heute noch größtenteils erforderlichen feststehenden Vorrichtungen ersetzen. Für ihn sind das bereits erste Ansätze zur Industrie 4.0. Eine große Herausforderung an die Fertigungsprozesse der Zukunft wird aus seiner Sicht auch die Verarbeitung neuer Rohbaumaterialien sowie der Materialmix mit neuen Verbindungstechnologien sein. Beispielsweise die Verbindung von Stahl mit Aluminium beziehungsweise mit Verbundwerkstoffen. Es sei aber bereits heute abzusehen, dass die Verwendung von Stahl erst einmal beibehalten werde. Auch beim Antrieb sieht er auf mittlere Sicht keine wesentliche Abkehr von der Dominanz des Otto-Motors. Mehr Aufgaben für Roboter Ein Kollege stimmt ihm zu: Ganz sicher werden Roboter immer mehr Aufgaben übernehmen. Dennoch sollte es Transportund Förderbänder auch in Zukunft geben aufgrund des Gewichts der Karossen sieht Immer mehr Modellvarianten und kürzere Planungszeiten prägen das Bild in der Automobil-Industrie. Dies hat auch Auswirkungen auf die Engineering- & Entwicklungsdienstleister. Bild: FFT-Gruppe er die Schnittstelle zwischen einem Roboter und dem Band bis auf weiteres erhalten. Was ich mir gut vorstellen kann ist, dass die Schutzzäune um die Roboter entfallen. Eberhard Jahn von der FFT Produktionssysteme sieht ebenfalls durch die Verwendung anderer Werkstoffe deutliche Veränderungen im Anlagenbau der Zukunft. Das Robot-Schweißen werde weniger zum Einsatz kommen. Auch die neuen Antriebstechniken (Hybridmotor, E-Motor, Brennstoffzelle) wirken sich auf den Anlagen - bau aus.

15 032 MANAGEMENT Engineering- & Entwicklungsdienstleister im Gespräch Ein Ford Modell T (Baujahr 1912) lockte Engineering- Dienstleister aus dem Raum Fulda zu einem von West-Ru initiierten Erfahrungsaustausch. Leichtbau durch Materialmix Wie der Rohbau in zehn oder fünfzehn Jahren aussieht, sei ganz sicher abhängig davon, welche Werkstoffe zum Einsatz kommen sei es ein Kunststoff, sei es Aluminium, seien es Verbundwerkstoffe, stimmt Thomas Franke (EDAG) zu. Die Zulieferer forcieren den Einsatz durch gute Argumente Verbundwerkstoffe glänzen durch niedriges Gewicht. Ihre Verarbeitung und Verbindung zu anderen Materialien ist jedoch nicht trivial. Vor allem karbonfaserverstärkte Kunststoffe, bei denen die Faser in eine Matrix eingebettet ist, aber auch ein Werkstoffverbund aus schichtweise aufgebauten Materialien stellen neue Anforderungen an Bearbeitungsmaschinen und Werkzeuge. Dazu passt auch das Projekt Tailored Tubes des IPH Institut für Integrierte Produktion Hannover und des LZH Laser Zentrum Hannover. Das Ziel: Besonders leichte, maßgeschneiderte Hohlbauteile, die an genau jenen Stellen aus festem Stahl bestehen, wo sie große Belastungen aushalten müssen, während an weniger kritischen Stellen leichtes Aluminium zum Einsatz kommt. Zunächst sollen mehrere Rohrabschnitte aus Stahl und Aluminium zu einem langen Hybridrohr (Hybrid Tube) zusammengefügt werden. Dieses Rohr bringt man anschließend durch Innenhochdruck-Umformen in Form. Dabei wird ein flüssiges Druckmedium in das Rohr gepresst, so dass das Hybrid Tube die Geometrie der außen anliegenden Form annimmt. Weil dabei ein extrem hoher Druck herrscht mehr als bar muss man die beiden Werkstoffe fest miteinander verbinden, damit sie sich gemeinsam umformen lassen. Das ist die erste große Herausforderung, vor der die Forscher stehen. Schweißen kommt nicht in Frage: Dabei entstünde eine spröde Naht, die beim Umformen reißt. Stattdessen setzen die Forscher auf das Laserlöten, um Stahl und Alu dauerhaft miteinander zu verbinden. Veränderungen in der Verbindungstechnik Auch Oliver Dierolf, Leiter Robotic bei der EDAG Production Solutions, sieht werkstoffbedingte Veränderungen bei der Verbindungstechnik: Wenn man nicht mehr schweißen kann, wird die Klebetechnik oder das Nieten zum Einsatz kommen. Allerdings wird aus seiner Sicht das Thema Recycling und Reparaturen noch zu häufig ausgeblendet. Auch die neuen Antriebskonzepte beeinflussen den Rohbau und später die Montage, beispielsweise die Hochzeit von Rohkarosse und Motor, so Dierolf. Noch mehr Varianten Die steigende Produktvielfalt und -tiefe fordert vor allem eines: Forschungs- und Entwicklungsleistungen auf höchstem Niveau. Das bedeutet für den OEM beispielsweise, dass auf einer einzigen Produktionslinie gleich mehrere Varianten eines Fahrzeugs durchlaufen. Dies bedarf einer präzisen Koordination. Eine weitere Entwicklung: Um die Menge an produzierten Fahrzeugen pro Produktionslinie zu erhöhen, wird die Taktzeit reduziert damit steigen natürlich der Aufwand und die Intensität der Automatisierung und insgesamt die Komplexität der Steuerungstechnik. Dafür muss mehr fachlich versiertes Personal verfügbar sein. Georg Kremer, Geschäftsführer der West- Ru GmbH: Klar erkennbar in den vergangenen Jahren ist die immer enger werdende Terminschiene, neue Fahrzeuge kommen schneller auf den Markt. Die Produktions- Planungszeiten von aktuell 18 Monaten werden weiter optimiert. Um das bei einem zunehmenden Mangel an Fachkräften in Deutschland zu realisieren, brauchen Tier- 1-Dienstleister tatkräftige Unterstützung. West-Ru könne diese Kapazitäten bereitstellen. Generell versuchen OEM, die Zahl ihrer Dienstleister und Zulieferer möglichst klein zu halten. Sie arbeiten deshalb bevorzugt mit einem Dienstleister, der ein möglichst breites Angebot bietet. Aus diesem Grund ist die temporäre Zusammenarbeit mit Sub-Dienstleistern seit Jahren eine durchaus übliche Sache, bestätigt Winfried Maienschein (EDAG). In Zukunft wird der Engineering-Dienstleister einen immer größeren Teil der Wertschöpfung übernehmen, zeigen sich mehrere Teilnehmer überzeugt das funktioniere aber nur, wenn der EDL seine Produktivität immer weiter verbessere und jegliche Optimierungspotenziale nutze. In lockerer Runde tauschten sich die Teilnehmer über Branchenentwicklungen und Branchentrends aus.

16 Engineering- & Entwicklungsdienstleister im Gespräch MANAGEMENT 033 Die wachsende Variantenvielfalt erfordere ein schnelleres Engineering. Dazu benötigt man beispielsweise noch effizientere Planungswerkzeuge. Neue Bewertung der Datenströme Ralf Fehmer, Geschäftsführer der W.E.S.T. GmbH: Die Effizienz leidet unter der Variantenvielfalt und die Applikationsdichte in den Produktionslinien erfordert eine neue Bewertung der Datenströme, die in allen Stadien der Produktentwicklung, Fertigungsmittelentwicklung und Produktion an Vielfalt, Struktur und Information erheblich zugenommen haben. Hierbei kommt es darauf an, parallel und On Time klassifizierte und geprüfte Daten in der Prozess- und Zuliefererkette zur Verfügung zu stellen. APDM, Automatic Process Data Manager, ein Software-Paket von W.E.S.T., sieht er als Antwort auf die neuen Herausforderungen. Outsourcing oder Insourcing? Arno Sommer, Leiter IT bei der EngRoTec das Unternehmen beschäftigt sich mit der Simulation und Auslegung von Fertigungsanlagen in der Automobilindustrie sieht das Thema Outsourcing beziehungsweise Insourcing mit durchaus gemischten Gefühlen: die Inanspruchnahme von Engineering-Dienstleistungen sei ja immer abhängig von der Marktsituation derzeit sieht er speziell im IT-Bereich bei manchen OEM wieder die Tendenz, vieles im Haus zu erledigen. Das hänge auch von einzelnen Persönlichkeiten beim OEM ab. Ähnlich schätzt er die Lage hinsichtlich von temporären Kooperationen zwischen Engineering-Dienstleistern ein: Das hänge immer von den verfügbaren beziehungsweise erforderlichen personellen Kapazitäten ab. Michael Häsler, Geschäftsführer der DINO-CON Entwicklungs- und Handelsgesellschaft das Unternehmen entwickelt Fertigungsprozesse für die Automobilindustrie sieht aufgrund von immer individuelleren Produkten eher wachsende Chancen für Dienstleister. Bei der Frage Insourcing oder Outsourcing gebe es keine einheitliche Linie im Markt das sei bei den einzelnen OEMs durchaus unterschiedlich. Die Frage temporärer Kooperationen von Dienstleistern ist für ihn abhängig von den verfügbaren Kapazitäten. Er hat in den vergangenen Jahren durchaus diese Form der Zusammenarbeit gepflegt. Die hohe Bedeutung der Entwicklungsdienstleister als Wertschöpfungspartner der Industrie wird auch an der Art der Zusammenarbeit deutlich, wie die Lündendonk-Studie 2013 zeigt. Projekte mit einem Volumen von mehr als einer Million Euro machen etwa 21 Prozent des Umsatzes der untersuchten Technologie-Beratungs- und Engineering-Services-Anbieter aus. Hier zeigt sich, dass Kunden große Gewerke, wie die Entwicklung von Karosserien oder das komplette Testmanagement, an einen oder wenige Dienstleister auslagern. Bei diesen Projekten ist der Engineering-Dienstleister in der Verantwortung, ein komplettes Projektergebnis zu liefern, kommentiert Mario Zillmann, Leiter Professional Services bei Lünendonk. Oftmals haben Engineering- Dienstleister ihre Standorte auf dem Werksgelände ihrer Kunden und sind so direkt in die Leistungskette integriert. Aus Sicht der befragten Anbieter werden die Unternehmen in den nächsten Jahren zunehmend Komplettpakete (Work Packages) ausschreiben. Industrie 4.0: Sicherheitsfragen lösen Wenn virtuelle Welten mit der realen Fertigung verschmelzen wie schätzen Engineering-Dienstleister das Thema Industrie 4.0 ein? Die Botschaft von Industrie 4.0 an die Automobilindustrie: Die Vernetzung von Produktionseinheiten und Betriebsmitteln wie Maschinen, Roboter, Fördermitteln und Werkstücken spart Energie ein und lastet alle Prozesse besser aus kurz: sie erhöht die Wettbewerbsfähigkeit. Auch der Zugriff auf die Anlagen per Internet zu Wartungszwecken oder für Software-Updates sei möglich was zunächst auf massives Misstrauen von OEM stoßen dürfte, wie in der Branche zu hören ist. Industrie 4.0 ist zunächst ein Ziel, das aufgrund seiner Vorteile in den technischen Abläufen angestrebt wird. Eine nicht abwendbare Zwangsläufigkeit ist ebenso aufgrund der technischen Möglichkeiten gegeben. Nun gilt es also, neue Techniken zu nutzen, technisch sichere Unser große Vorteil ist die Verfügbarkeit von Planungsingenieuren, der Auftraggeber holt sich schlicht und ergreifend mehr Kapazität ins Haus, so DIPL.-ING. GEORG KREMER, GESCHÄFTSFÜHRER DER WEST-RU ENGINEERING GMBH, KELKHEIM Methoden zu entwickeln und alle Sicherheitsaspekte (technische, produktbezogene und fertigungstechnische) so zu gestalten, dass die Vorteile zu einer Einheit mit Entwicklung und Produktion verschmelzen, so Ralf Fehmer. Der eine oder andere Teilnehmer am Lunch zeigte jedoch eine erstaunliche Distanz dazu, der Hype scheint noch nicht überall angekommen zu sein. Das spiegelt wohl einmal mehr den Unterschied zwischen der nüchternen Welt der Techniker und Ingenieure und der von Ankündigungs-Euphorie geprägten IT-Welt. Fazit: Industrie 4.0 im Automobilbau viele reden und schreiben darüber, der Begriff bleibt aber diffus. Sehr viel klarer ist die Rolle und Bedeutung der Engineering-Dienstleister: Mit der Vergabe von Planungs-, Simulations-, Programmierungs- und Kalibrierungsarbeiten an externe Dienstleister bleibt die Planungsabteilung des Automobilunternehmens trotz Zunahme der Varianten schlank. Werden die Vergabepakete an den Engineering-Dienstleister jedoch immer größer, sucht dieser seinerseits spezialisierte Dienstleister zur Untervergabe kleinerer Engineering-Pakete. Diese Sub-Unternehmen finden sich nicht nur in Deutschland, sondern auch im europäischen oder außereuropäischen Ausland, wie das Beispiel West-Ru zeigt: Der Dienstleister deckt heute bereits den Planungs- und Design-Part sowie die Simulation ab, verstärkt auch sein Engagement bei der Programmierung (OLP). Andere Unternehmen bieten hingegen beispielsweise nur den Design-Part an. West-Ru-Geschäftsführer Georg Kremer bringt es so auf den Punkt: Unser großer Vorteil ist die Verfügbarkeit von Planungsingenieuren in unseren europäischen Engineering-Gesellschaften, der Auftraggeber holt sich schlicht und ergreifend mehr Kapazität ins Haus. Hinzu kommen attraktive Kostenstrukturen und unser fachliches Knowhow im Automobilbau. RT

17 042 CAD & DESIGN ECAD & Dokumentation HERSTELLER VON STROMERZEUGERN UND FLUTLICHTERN SETZT AUF WSCAD SUITE Am Kunden orientiert Die mobilen Stromerzeuger und Flutlichter von Polyma versorgen und beleuchten Baustellen, Unfallorte oder Open-Air- Konzerte. Dabei kommt es immer wieder zu neuen Anforderungen, die der Hersteller seit 10 Jahren mit ECAD-Lösungen von WSCAD umsetzt, nun stand der Umstieg auf die neue Version an. VON FABIAN VON FRANKENBERG UND ROBERT HARNER Seit 1948 fertigt das Unternehmen Polyma Energiesysteme Stromerzeuger und Flutlichtanlagen. Forschung und Entwicklung hatten von Anfang an hohe Priorität, da die Energiesysteme auch fernab aller Stromnetze zuverlässig ihre Arbeit verrichten müssen egal ob als autarke Stromversorgung, Trafofreischaltungen oder für die Versorgung von Baustellen mit Strom und Licht die Einsatzgebiete sind vielfältig. Auf den ersten Blick scheint es so, als würde für eine Aufgabenstellung immer eine Standardlösung von Polyma passen. Doch die Gespräche mit Auftraggebern vor Ort und die Analyse der technischen Rahmenbedingungen und örtlichen Gegebenheiten bringen oft neue Erkenntnisse. In solchen Fällen gilt es, rasch eine maßgeschneiderte Lösung für den Kunden zu entwickeln, die seinen individuellen Anforderungen gerecht wird. Schließlich ist es ein entscheidender Unterschied, ob ein mobiler Stromerzeuger oder eine Flutlichtanlage auf dem weiten, flachen Land, im Gebirge oder in den engen Gassen einer verwinkelten Altstadt zum Einsatz kommt. Um flexibel, zuverlässig und schnell reagieren zu können, ist der Einsatz von Elektro-CAD-Software zwingend notwendig. Auf der Suche nach einer geeigneten Lösung fiel bereits vor etwa 10 Jahren die Wahl auf die Lösung von WSCAD electronic für die Planung und Dokumentation der Produkte. Unter anderem waren das Produktspektrum und die vielen Möglichkeiten, die sich mit der CAD-Software boten, wichtige Faktoren bei der Auswahl. Neben diesen Punkten überzeugte auch das Preis-Leistungsverhältnis dieser Softwarelösung. Seit kurzem hat Polyma nun die neue Version WSCAD Suite 2014 im Einsatz. Intuitiv und flexibel Durch den ständig zunehmenden Kostenund Zeitdruck benötigen die Konstrukteure von Polyma eine zuverlässige, flexible CAD- Software, um eine optimale Kapazitätsauslastung zu gewährleisten. Die Dokumentation der Projekte muss so einfach und schnell wie möglich erfolgen, besonders für den Bereich der mobilen und stationären Stromerzeuger oder Flutlichtanlagen. Die unkomplizierte und intuitive Bedienung der WSCAD Suite macht es den Anwendern bei Polyma leicht, mit der CAD-

18 < Mobile Flutlichter von Polyma leuchten den Einsatzort taghell aus. Bilder: Polyma und WSCAD ECAD & Dokumentation CAD & DESIGN 043 Software zu arbeiten. Die Oberfläche lässt sich individuell für jeden User einstellen und der Anwender kann auf diese Weise seinen Arbeitsbereich für sich optimal gestalten. Die Vielzahl der vorhandenen Explorer erlauben dem User ein zügiges, ergonomisches Arbeiten. Und auch die neuen Verwaltungsfunktionen für Schütze, SPS, Klemmen und Querverweise sind logisch und übersichtlich angeordnet. Online oder offline arbeiten Der neue Symbol-Explorer kann auf zwei Symboldatentöpfe zugreifen. Einer liegt offline auf der lokalen Festplatte, der zweite auf dem Serviceportal von WSCAD. Das Serviceportal wird von WSCAD immer auf dem neuesten Stand gehalten und mit Artikeln von Herstellern wie beispielsweise Finder, Eaton, Wago und Pilz gefüllt. Dabei stellt der Nutzer einfach eine Anfrage an den Service und die korrekten Grafiken und Artikeldaten der Baureihe oder des Herstellers sind umgehend verfügbar. Falls es noch flexibler sein muss, kann der User über den neuen Symboleditor oder die Black-Box-Funktion schnell eigene Symbole erstellen. Die Auswertungen der Listen lassen sich durch den Vorlagen-Explorer vorher definieren und nach der Generierung der Listen für das nächste Projekt abspeichern. Zentral kann der User die grafischen Rahmen mit den eigenen, firmenspezifischen Vorgaben und zum Beispiel auch einem Logo füllen. Den Abschluss der Dokumentation markiert der PDF-Export. Diese Funktion erstellt eine PDF-Datei mit Querverweisen. Dies ermöglicht, dass die einzelnen Artikel nicht nur durch ihr Symbol verfügbar sind die detaillierten Artikeldaten lassen sich durch eine Fly-Over-Funktion jederzeit anzeigen. Umstieg auf die aktuelle Version : Unseren Kunden bieten wir innovative Lösungen auf der Basis von neuesten technischen Erkenntnissen. Das erfordert auch den Einsatz von CAD-Software, die dem aktuellsten Stand entspricht und unser En gineering optimal unterstützt, so Fabian von Frankenberg, Vertriebsleiter bei Polyma. Da bei Polyma bereits seit vielen Jahren die Software von WSCAD im Einsatz ist, sind die Mitarbeiter mit der Funktionsweise und dem Handling bestens vertraut. Der Umstieg von der Version 5.5 auf WSCAD Suite 2014 stellte in der Konsequenz keine große Hürde dar. Beim Umstieg fiel auch die Entscheidung für den Kauf von Mehrfachlizenzen in der Floating-Lizenz. Die Nutzer der Software wurden im Rahmen eines Inhouse-Workshops auf die neuen Features und Funktionen geschult. So konnte die neue Version zeitnah eingesetzt werden, und spürbare Ausfallzeiten durch Abwesenheit von Mitarbeitern ließen sich so vermeiden. Der Workshop hat den Anwendern Impulse gegeben, wie sie die neuen Software-Funktionen nutzen können, um den Workflow und das Engineering noch einmal deutlich zu vereinfachen. Im Anschluss erfolgte eine umfassende Optimierung. Hoher Anspruch trifft sich Polyma und WSCAD stellen einen hohen Anspruch an die optimale Kundenbetreuung und Kundenbindung hier haben zwei Partner mit gleicher Philosophie zusammengefunden. Es freut uns sehr, dass wir mit unseren Leistungen, nicht nur mit unserer Software, sondern auch im Bereich Flexibilität, Kostenreduzierung und Zufriedenheit punkten konnten, sagt Robert Harner aus dem Produktmanagement bei WSCAD zu der Zusammenarbeit. Nach der Erweiterung der Lizenzen und dem Workshop vor Ort sind beide Firmen zufrieden mit dem Ergebnis. Jeder Anwender konnte nun die Software sicher und einfach bedienen egal ob Power-User oder Gelegenheitsnutzer, ob Planer, Techniker oder Servicemitarbeiter. Durch die vielen Explorer ist es möglich, zügig und ergonomisch zu arbeiten. Die Möglichkeit des Exportes von intelligenten PDF-Dokumenten mit funktionierenden Querverweisen und Artikelvorschau ist in der Produktionsstätte für die Techniker ein entscheidender Vorteil, erklärt einer der Elektrokonstrukteure bei Polyma. Und weiter: Im Bereich des Schaltschrankbaus wird mit Kollisionswarnungen der Bauteile gearbeitet. Das gibt dem Konstrukteur Sicherheit. Die vielen Produktdaten aus dem Serviceportal helfen dem Projektierer auch, neue Bauteile in der CAD-Lösung einzusetzen. Für mich ein klares Zeichen für gesteigerte Effizienz und Effektivität. So konnten wir freie Kapazitäten schaffen, die nun für andere Aufgaben zur Verfügung stehen. JBI Fabian von Frankenberg ist Vertriebsleiter bei Polyma Energiesysteme in Kassel. Robert Harner ist Produktmanager bei WSCAD Electronic in Bergkirchen. Weiteres typisches Produkt: Ein mobiler zweiachsiger Stromerzeuger, der sich flexibel einsetzen lässt, beispielsweise auf Großveranstaltungen oder auf Baustellen. Die Elektroplanung und Anpassung der Anlagen erfolgt jetzt in der WSCAD Suite Die abschließende Dokumentation im PDF-Export enthält auch Metainformationen über die verbauten Stücklistenartikel.

19 052 PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT Vom Digital Engineering zum Digital Enterprise AUSBLICK AUF DIE DIGITAL FACTORY Die digitale Industrie nimmt Gestalt an CAD/CAM und CIM als die Computerunterstützung vor über drei Jahrzehnten die Produktentwicklung erfasste, war noch nicht vorstellbar, wie weitgehend die Digitalisierung das Engineering verändern würde. Heute ist digitale 3D-Modellierung Standard. Nun beginnt die Industrie, sich mit der vollständigen und durchgängigen Digitalisierung der Wertschöpfungskette für Industrie 4.0 zu rüsten. VON ULRICH SENDLER Der Hamburger Hafen und seine Logistik ist Industrie-4.0-Thema für SAP. Bild: Hamburger Hafen Das Internet und damit die mobile Computernutzung haben unser Verhalten grundlegend verändert. Der Zugriff auf das Internet und seine Nutzung über Smartphone und Tablet-PC sind für uns schon selbstverständlich. Jetzt beginnen sich Dinge, Geräte und Produkte aller Art im Internet anzumelden und dort mit anderen Dingen oder mit den Menschen zu kommunizieren, zu handeln und zu verhandeln. Das Internet der Dinge, das Internet of Things (IoT), füllt sich mit Leben. Höchste Zeit für die produzierende Industrie, sich darauf einzustellen. In Deutschland wurde dafür der Begriff Industrie 4.0 geprägt. Eine vierte industrielle Revolution lässt virtuelle und reale Fabrik miteinander verschmelzen. Rohmaterial wird mit RFID-Tags versehen und von Sensoren einer Förderanlage erkannt, die für die passende Ablieferung an einer smarten Maschine sorgt. Auch das Produkt selbst wird mit IP, Software und Elektronik smart gemacht und kann sein Leben im Internet beginnen. Umgekehrt lassen sich nun Daten aus der Produktnutzung vom Produzenten weiter nutzen für Reparatur und Services aller Art, bieten aber auch Erkenntnisse für die Entwicklung künftiger Produkte. Soweit Theorie und Vision. In der Praxis finden wir Softwareinseln und vielfältige Medienbrüche über die ganze Wertschöpfungskette hinweg: zwischen den Ingenieurdisziplinen, zwischen Produktdesign, Produktionsplanung und Produktion, zwischen Herstellern und Lieferanten, zwischen allen Beteiligten im Internet. Genau hier ist jetzt Bewegung in die digitale Welt gekommen. Monolithische, proprietäre Software, die nicht mit anderen kommuniziert und außer ihren Hauptnutzern niemand verstehen und nutzen kann, verliert spürbar an Ansehen. Dass der Code of PLM Openness (CPO) des der Automobilindustrie und Luftfahrt nahestehenden ProSTEP-iViP-Vereins Ende letzten Jahres 82 Unterzeichner zählte, von denen 55 IT- und Service-Anbieter waren, ist dafür ein untrügliches Zeichen. Reibungsloser Datenfluss Die IT-Anbieter nehmen neutrale Datenformate und Standards als Wettbewerbskriterium ernst und kümmern sich im ureigensten Interesse um Integration. Denn je weiter die Digitalisierung reicht, je mehr Teile der Wertschöpfungskette sie umfasst, desto unmöglicher ist es, alles aus einer Hand und mit einer Software zu lösen, und desto wichtiger wird folglich der möglichst reibungslose Datenfluss. Die Unterstützung eines einzelnen Anwendungsbereichs reicht nicht mehr aus. Ein gutes Beispiel ist das Systems Engineering, das noch vor wenigen Jahren als eine Spezialdisziplin der Luft- und Raumfahrt galt, mittlerweile aber in der Automobilindustrie und selbst im allgemeinen Maschinenbau viele professionelle Anwender kennt. Ob Dassault Systèmes, IBM, PTC, SAP oder Siemens PLM Software die weltweit führenden Anbieter sind auf unterschiedlichen Pfaden dabei, Application Life cycle Management (ALM) und Product Life cycle Management (PLM) miteinander zu verknüpfen. Software und Hardware sollen hinsichtlich ihrer produktrelevanten Daten nicht separate Welten bleiben. Dasselbe gilt für Mechanik und Elektronik/Elektrotechnik. Im letzten Jahr konnten beispielsweise AUCOTEC und EPLAN berichten, dass sich die mit ihren Systemen erzeugten E-Technik-Daten direkt mit den wichtigsten PLM-Systemen verwalten lassen. Auch Anbieter, die eher die mittelständische Industrie mit Software oder Service bedienen, punkten zunehmend über die Unterstützung interdisziplinärer Zusammenarbeit und das Management der jeweiligen Daten. Das Datenmanagement ist das eine, das andere ist die Nutzung der Daten für eine gemeinsame Simulation. Um ein cybertronisches System also ein mechatronisches System mit Internetzugang testen und seine Funktionalität simulieren zu können,

20 Vom Digital Engineering zum Digital Enterprise PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT 053 muss man die unterschiedlichen digitalen Modelle der beteiligten Disziplinen zusammenführen. Seit 2013 ist das auch eines der Themen des CAE-Forums der Digital Factory, das sich ausschließlich mit Berechnung und Simulation befasst. Auf der Hannover Messe angekommen Die Entwicklung ist auf der Hannover Messe an verschiedenen Stellen zu beobachten. In der Digital Factory (Hallen 7 und 8) wird sämtliche IT angeboten, die die Industrie in den Prozessen ihrer Wertschöpfungskette einsetzt: CAx, PLM, MES, ERP und diverse Trends und Highlights wie Virtual Reality oder Additive Manufacturing. Zu letzterem gibt es in diesem Jahr erstmals eine Additive Manufacturing Plaza, wo Maschinenhersteller wie Arburg oder Stratasys zeigen, wie sich aus digitalen Produktmodellen ohne Zwischenschritte fertige Produkte erstellen lassen. Aber es bleibt nicht mehr bei der Ausstellung der einzelnen IT-Komponenten. In den letzten Jahren hat sich das Forum Industrial IT in Halle 8 zu einem Forum entwickelt, in dem man all diese Arten von Industriesoftware und ihre Anwendungsmöglichkeiten in Richtung Industrie 4.0 diskutiert. Jetzt heißt das Forum konsequenterweise Forum Industrie 4.0. Das Motto der Digital Factory, der internationalen Leitmesse für integrierte Prozesse und IT-Lösungen, kommt in die Phase der Umsetzung. Das Schließen der digitalen Wertschöpfungskette zwischen Produktentwicklung, Produktionsplanung, Produktion und Service steht unmittelbar auf der Tagesordnung. Im hoch beachteten Forum finden sich Vorträge aller IT-Angebotsbereiche sowohl aus der Digital Factory als auch aus der Industrieautomation und IT. Ebenso wird aus der Praxis der Industrien berichtet, die diese IT einsetzen. Big Data in der Industrie Internet der Dinge das heißt nicht zuletzt Big Data. Immer weiter wachsende Mengen von Daten, erzeugt von Industrieprodukten, finden sich im Internet, und sie nützen nur dem etwas, der sie analysieren kann. So ist es kein Wunder, dass die IT- Anbieter in der Digital Factory ihr Angebot von Engineering-Software in diese Richtung ausbauen. PTC etwa hat in den vergangenen Jahren mehrere Firmen übernommen, die Plattformen und Werkzeuge für den Bau von Apps für das IoT anbieten. Auch Dassault Systèmes setzt zunehmend auf den Ausbau des Geschäfts im Internet, und SAP hat soeben einen eigenen Geschäftsbereich gebildet, der das Internet der Dinge adressiert. Siemens PLM Software gehört seit Mai 2014 zu einer Division, die nun wie die Messe in Hannover Digitale Fabrik heißt. Gleichzeitig präsentiert sich auf der Digital Factory seit zwei Jahren der Verband BIT- KOM mit einem Gemeinschaftsstand, und IBM kam 2014 erstmals mit einem eigenen Stand ist auch Microsoft wieder Aussteller in der Digital Factory. Auch der Service rückt immer stärker in den Fokus. Als vor einigen Jahren die Hannover Messe IT-based Services zum Thema machte, gab es noch wenig Resonanz. Mit dem Internet der Dinge wird jetzt der Service, den man auf Basis smarter Produkte anbieten kann, zu einem der zentralen Aspekte. Möglicherweise lohnt sich demnächst eine Neuauflage dieses Schwerpunkts. PLM als Grundpfeiler für Industrie 4.0 So sehr aber die Zukunft der Industrie bereits zu spüren ist, es sind noch viele Baustellen offen. Die technisch relevanten Produktdaten über den gesamten Lebenszyklus der Produkte im Zugriff zu haben, ist keineswegs selbstverständlich in den Unternehmen und nur in einem kleineren Teil der Industrie realisiert. Deshalb bleibt das Produktlebenszyklusmanagement sowohl für die Prozessindustrie als auch für die diskrete Fertigung eine der großen Herausforderungen, denn es ist einer der Grundpfeiler für Industrie 4.0. Von Digital Engineering zum Digital Enterprise dieser Weg führt über die Digitalisierung und Automatisierung aller einzelnen Schritte der industriellen Wertschöpfung, und darin ist die Industrie bereits sehr weit gekommen. Aber der Weg führt zur Verkettung der gesamten Wertschöpfungsprozesse, und darin sind wir noch keineswegs am Ziel. Es fehlt eine Plattform, die das Internet industrietauglich macht, und eine solche Plattform müsste von ERP über PLM und MES alle Softwaresysteme umfassen, die die Wertschöpfung digital unterstützen. Das Internet erlaubt heute auch den Zugang über Dinge, und es erlaubt den Zugang zu Dingen und damit theoretisch und praktisch sogar zu Maschinen. Aber das kann gefährlich werden, denn es bietet als Infrastruktur nicht die Sicherheit, Zuverlässigkeit und auch nicht die garantierte Geschwindigkeit, die man für industrielle Prozesse insbesondere für laufende Maschinen und Anlagen benötigt. Für Industrie 4.0 sind dies absolut kritische Anforderungen. Vielleicht könnte sich aus der Debatte über Industrie 4.0 ergeben, dass sich die wichtigsten Anbieter von Software dazu durchringen, eine solche Plattform zu bilden. Das werden wir dieses Jahr noch nicht sehen. Aber wichtige Schritte auf dem Weg dorthin. RT Ulrich Sendler ist Fachautor, Berater und Analyst. Siemens PLM Software will die Kette der intelligenten Modelle schließen. Bild: Siemens PLM Software Bei PTC steht über dem komplexen V-Modell das Internet der Dinge und Dienste. Bild: PTC