DaimlerChrysler Off-Highway

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1 DaimlerChrysler Off-Highway

2 Virtuelle Produktentwicklung und -erstellung in der prozessorientierten Auftragsabwicklung der MTU Friedrichshafen Dr. Ing. habil. Franz Otto Vogel Leiter Ressortcontrolling Ressort-IV-Koordination DaimlerChrysler Off-Highway

3 Produktentwicklungsprozess bei MTU M M A A R R K K T T Marktanforderungen vertriebl. Lastenheft Neue Neue Technologien Technologien Motoren Motoren Antriebssysteme Antriebssysteme Kosten- Kostencontrollincontrolling (Zielkosten) (Zielkosten) SEmL mit SEmL mit Lieferanten Lieferanten MTU MTU Wissens- Wissensbasibasis Felderfahrung Felderfahrung Pflichtenheft Konzept Entwurf Detaillierung Erprobung exp. Verifikation und Optimierung Baureihe K K U U N N D D E E SEmL = Simultaneous Engineering mit Lieferanten Dipl.-Ing. Schley TCS

4 Entwicklungsstrategie früher und heute! Grundsatzuntersuchungen Grundsatzuntersuchungen + + Entwicklung Entwicklung neuer neuer Technologien Technologien in in der Vorentwicklung der Vorentwicklung! Serienprodukt-Entwicklung Serienprodukt-Entwicklung nur nur mit mit bekannten bekannten Technologien Technologien früher! Frühzeitige Frühzeitige Konzept- Konzept- und und Entwurfsoptimierung Entwurfsoptimierung " Design Design by by Analysis Analysis " Concurrent Engineering Concurrent Engineering! Verkürzung Verkürzung der der Prüfstandserprobung Prüfstandserprobung Möglichst frühe Außenerprobung Möglichst frühe Außenerprobung " Leitmotorenkonzept Leitmotorenkonzept Entwicklungskosten heute! Verbesserung Verbesserung der der Prozess- Prozess- und und Produktqualität Produktqualität " Projektcontrolling Projektcontrolling über über Quality Quality Gates Gates Start Markteinführung Dipl.-Ing. Schley TCS

5 Buch "CIM und Logistik im Unternehmen" Dipl.-Ing. Schley TCS

6 IV-Tools in der durchgängigen Prozesskette PPS / ERP Produktionsplanungs- und Steuerungssystem Enterprise Ressource Planning CAM NC-Programmierung/ Werkzeugverwaltung/ DNC CAD 3D-Produktdefinition Vertrieb Entwicklung Produktion Kundendienst CAE Analytik CAP Fertigungs- und Montageplanung CAQ Rechnerunterstützte Qualitätssicherung EDM / PDM Engineering- / Produkt-Daten-Management Dipl.-Ing. Schley TCS

7 CEC-Projektstruktur und Projektorganisation Projekt CEC Projekt-Sponsoren Lenkungsausschuss C = 3D CAD E = Engineering Data Management C = CADSR (CAD Storage and Retrieval) Koordinationsteam C02 Prozeßkettenorientierte Konstruktions-Methodik C031 Dokumenten- Management C032 Produkt- Management E020 (C05) Aufgaben- Management C06 Änderungs- Management - Parametrik -Features - Standard-Bibliotheken - Schnittstellen zu Stücklisten - Schnittstellen zu FE, NC, BEMI,... - Zeichnungsverwaltung - Dokumenten-Verwaltung - Suchunterstützung - CAD-Integration - Freigabe, Schnittstelle zu PPS-Zeichnungsorganisation - Produktstrukturverwaltung - Produktdatenverwaltung - CAD-Integration - Freigabe, Schnittstelle zu PPS-Stücklisten - Prozessanalyse - Sollprozess-Definition - Anforderungen an Prozeß-Steuerung - ISO Prozeßanalyse - Sollprozess-Definition - Anforderungen an Prozess-Steuerung - ISO 9000 Inhalte C01 CAD- Systemkonzept - Pro/E Hardu.Software - CATIA-Downsizing - Benutzerverwaltung - Dateiverwaltung - SW-Verwaltung - Sicherungskonzept - Datenaustausch C04 Rasterarchiv - Scannen - Raster/Vektor-Editor - Plotten - Archivierung -Viewen C07 EDM - Engineering Data Management (C033) - Dokumenten-Management - Produktstruktur-Management - Prozess-Management Toolbereitstellung Schulung, Einführung, Information Support Dipl.-Ing. Schley TCS

8 CAD-Tool 3D-Modellierung CAM CAQ Serien- Freigabe Entwicklungs- Auftrag CAD CAE EDM / PDM PPS / ERP CAP Computer Aided Design Ziele und Inhalte vollständige Beschreibung des Produktes durch ein einziges 3D-Datenmodell Nutzung der 3D-Modelle in allen Prozessablaufschritten -Konstruktion -FE-Analyse -Modellbau, NC-Programmierung -Technische Dokumentation -Einkauf -Einbauprojektierung -Qualitätswesen Optimierung der durchgängigen Prozeßkette - in der Produktentwicklung - in der Produkterstellung - in der Produktdokumentation - in der Produktpflege Dipl.-Ing. Schley TCS

9 3D-Modell des BR V 8000 Dipl.-Ing. Schley TCS

10 3D-Modelle von aktuellen Baureihen MT883 AAAV 20V 4000 Genset Dipl.-Ing. Schley TCS

11 3D-Modelle der ATL-Gruppe für die BR 8000 Dipl.-Ing. Schley TCS

12 CAE-Tool Analytik CAM CAQ Serien- Freigabe Entwicklungs- Auftrag CAD CAE EDM / PDM PPS / ERP CAP Computer Aided Engineering Ziele und Inhalte Optimierung der Produkteigenschaften (Funktion und Kosten) Sicherstellung der Produktqualität Minimierung der Entwicklungszeiten Simulation aller physikalischen Prozesse in der Konzept- und Entwurfsphase: - Festigkeit - Schwingungen - Aero- und Fluiddynamik - Thermodynamik - Systemdynamik Dipl.-Ing. Schley TCS

13 Anwendungsbeispiele für das CAE-Tool-Analytik Dipl.-Ing. Schley TCS

14 Ziele und Inhalte der EDM/PDM-Strategie bei MTU CAM CAQ Serien- Freigabe Entwicklungs- Auftrag CAD CAE EDM / PDM PPS / ERP CAP Engineering Data Management / Product Data Management Ziele und Inhalte Einheitliche Verwaltung aller MTU- Konstruktionsunterlagen (in Verbindung mit der Produktstruktur) Drehscheibe für 2D-/ 3D-Datenaustausch mit Internen und Externen Verwaltung der Zugriffsrechte (>1000 Benutzer) Direkte Anbindung an die CAD-Systeme Schnelle, flexible und einfache Informationsbeschaffung und weitergabe Transparenz und Durchgängigkeit der Informationsflüsse Unterstützung und Steuerung von SE-Prozessen Unterstützung der Zertifizierung z.b. nach ISO 9000 Projektspezifisches Datenmanagement/ Dokumentmanagement/ Prozessmanagement Dipl.-Ing. Schley TCS

15 Info aus EDM/PDM-System und CIM DATABASE EDM/ PDM-Tool CIM DATABASE Produktstruktur EDM-Suchmaske 2D/ 3D-Viewing Dipl.-Ing. Schley TCS

16 mikrofilmgestützte Zeichnungsverwaltung Zeichnungsarchivierung und verteilung Situation Ende zentrale Arbeits- und Sicherheitsarchive Zeichnungsoriginale Stück davon aktiv: Stück St./Mon. 49 dezentrale Archive Mikrofilm- Rückvergrößerungen St./Mon. Zeichnungsoriginale St./Mon St./Mon. Lichtpausen / OZA's St./Mon. Mikrofilm- Rückvergrößerungen St./Mon. Mikrofilm- Lochkarten ext. Stellen. Dipl.-Ing. Schley TCS

17 Stufenfreigabe von 3D-Modellen Stufenfreigabe zur Unterstützung von neuen Freigabeabläufen Private Arbeitsbereiche der Konstrukteure Entwurf, Randbeding. Konstruktionsvorgaben Bearbeitung innerhalb der Projektgruppe Vorabfreigabe Stufe 1 (5%) Grobe 3D-Darstellung einer Baugruppe Information für nachfolgende Bearbeitung: Projektierung, Analytik, Erstauslegung Vorabfreigabe Stufe 2 (20%) Geometrie-Verfeiner. von Baugruppe u. Teil Information für nachfolgende Bearbeitung: Modellbau, Einkauf, Bemi usw. u.s.w. Fertigungstechnische Beratung, Analytik Vorabfreigabe Stufe 3 (100%) Zeichnungserstell. durch Ableitung aus 3D-Modell Vorab an verschiedene Fachabteilungen zur Information z.b. Fertigungsvorbereitung Freigabeablauf Durchlauf bei allen Prüfinstanzen Dipl.-Ing. Schley TCS

18 CAD-Modell Roh- und Fertigteil im Pro/Model.View 1.Zeile mit Rohteil im EDM anklicken 2.Lupe anklicken 1.Zeile mit Fertigteil im EDM anklicken 2.Lupe anklicken An jedem EDM-Arbeitsplatz sind jetzt zum Beispiel schnelles Visualisieren des Bauteils und der bearbeiteten Flächen (Drehen, Vergrößern etc.) und Vermessen von Abständen und Radien einfach möglich, ohne zusätzliche Kosten zu verursachen. Dipl.-Ing. Schley TCS

19 PPS/ERP-Tools bei MTU CAM CAQ Serien- Freigabe Entwicklungs- Auftrag MTU-Buchveröffentlichung Carl Hanser Verlag CAD CAE EDM / PDM PPS / ERP CAP ca ab Jahreswechsel 2003/ Produktions-Planung und -Steuerung Enterprise Ressource Planning Ziele und Inhalte Schaffung der Voraussetzungen zur Ablösung der bei MTU erstellten Individual-Software - CIMOS-PPS - Fertigungssteuerung FEST - Qualitätssicherung QUISS - Instandhaltung MAXIMO -u.a. durch Einführung der Standardsoftware SAP/R3 Ablösung der Hostsysteme auf Basis eines modernen Client-/Server-Konzepts Dipl.-Ing. Schley TCS

20 DELMIA-CAP-Tool auf Basis des PPR Hubs Entwicklungs- Auftrag Product Process Ressource Hub (PPR) CAD CAE EDM / PDM PPS / ERP CAP Computer Aided Planning Ziele und Inhalte Quelle: DELMIA CAM CAQ Serien- Freigabe Rechnerunterstützte Gestaltung und Optimierung manueller und teilautomatisierter Arbeitssysteme Aufbau und Planung der neuen Montagelinien für die kommerziellen Motoren der Baureihen 2000 und 4000 Anlagenlayout und planung Arbeitsplatzgestaltung Ergonomieanalysen Grundlage und Ausgangsbasis für den Aufbau der Digitalen Fabrik Dipl.-Ing. Schley TCS

21 Rechnergestützte Montageplanung 2D-Montagelayout BR 4000 Flurförderfahrzeug 3D-Montagelayout BR 4000 (Drehstation) Process Engineer Dipl.-Ing. Schley TCS

22 CAM-Tool Computer Aided Manufacturing CAM CAQ Serien- Freigabe Entwicklungs- Auftrag CAD CAE EDM / PDM PPS / ERP CAP Computer Aided Manufacturing Ziele und Inhalte Schnellere und sichere NC-Programmierung und Fertigung durch Integrierte 3D-Datenmodelle zu allen Informationen, keine fehlerbehafteten Geometrieschnittstellen direkte Referenz auf das 3D-Werkstück- und Rohteilmodell Simulation von Vorrichtungen Simulation von Werkzeugen und Werkzeugwegen gleiche Systeme in allen Fertigungsabteilungen (Sonderfertigung und Serienfertigung) Dipl.-Ing. Schley TCS

23 Simultaneous Engineering mit Lieferanten (SEmL) 3D-Plot Entwicklungs - Auftrag 2. Simultanes Engineering CAD 1. Start SE-Prozess - konstruktive Grob-Abstimmung Abstimmung, Optimierung Einsatz von 3D-Ploting 3D-Plotting CAE EDM / PDM PPS / ERP CAP SEmL-Prozess - Lieferant in Prozess einbeziehen - SEmL-Prozess einleiten 5. Modellabnahme Übergabe der Modelleinrichtung an Giesser Abstimmung der Fertigungsprozesse 3. Modellkonstruktion - Modellplanung -Formschema aus 3D CAD - Detailkonstruktion der Werkzeuge CAM CAQ Erstmuster Abguss Formschema 4. Modellerstellung Erzeugung der NC- Programme mittels Pro/E 3D-NC-Fertigung der Modelle Serien- Freigabe Modellfinish und Fertig-Montage der Komplettwerkzeuge Dipl.-Ing. Schley TCS

24 3D-CAD-modeliiertes Kernpaket und formwerkzeug Kernpaket (Zylinderkopf) in Kunststoffausführung Kernformwerkzeug (Kurbelgehäuse) in Metall -Kunststoffausführung Einschussplatte (Stahl) Rohteil Kernkastenoberteilrahmen (Alu) Oberteilkassette in Kunststoff (jederzeit austauschbar) Formaufbau Kernpaket Fertigteil Kurbelraumkern für Kurbelgehäuse der BR 2000 Losteile (Kunststoff, jederzeit austauschbar) Unterteilkassette in Kunststoff (jederzeit austauschbar) Auswerferplatte (Stahl) Kernkastenunterteil-Rahmen (Alu) Bodenplatte (Stahl) Dipl.-Ing. Schley TCS

25 Integration der CAM-Tools WZVS, DNC und NC PPS-System CIMOS - MTU Projekt Fertigungsleitsystem FLS DNC-Archiv Neuanlagen und Änderungen im BEMI-Sachstamm DNC Neues NC-Programm FIT - A&B Systems Aktuelle Werkzeugliste NC-Systeme EXAPTclassic - EXAPT Systemtechnik EXAPTplus - EXAPTSystemtechnik Pro/NC - PTC u.a. WZVS TDM - Walter WZVS-Archiv Optimiertes NC-Programm Neues NC-Programm Einrichteblatt NC-Maschine Werkzeug Werkzeug Codet räger Balluff Einstellgerät NC-Regi strier-nr. T-Wort Werkzeugdaten NC-Regist rier-nr. Identnummer Dipl.-Ing. Schley TCS

26 Dipl.-Ing. Schley TCS Virtuelle Produktentwicklung und erstellung Werkzeugverwaltung im TDM System Planungsbereich Werkzeugmaschine WKZ-Kommissionierung WKZ-Lager WKZ-Voreinstellung Konstruktion/CAD Produkte Werkzeuge Vorrichtungen Arbeitsvorbereitung Arbeitsplanung NC-Programmierung PPS Einkauf Materialwesen Fertigungsbereich Planungsbereich Werkzeugmaschine Werkzeugmaschine WKZ-Kommissionierung WKZ-Kommissionierung WKZ-Lager WKZ-Voreinstellung Konstruktion/CAD Produkte Werkzeuge Vorrichtungen Arbeitsvorbereitung Arbeitsplanung NC-Programmierung Arbeitsvorbereitung Arbeitsplanung NC-Programmierung PPS Einkauf Materialwesen PPS Einkauf Materialwesen Fertigungsbereich Fertigungsbereich WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme Planungsbereich Werkzeugmaschine WKZ-Kommissionierung WKZ-Lager WKZ-Voreinstellung Konstruktion/CAD Produkte Werkzeuge Vorrichtungen Arbeitsvorbereitung Arbeitsplanung NC-Programmierung PPS Einkauf Materialwesen Fertigungsbereich Planungsbereich Werkzeugmaschine Werkzeugmaschine WKZ-Kommissionierung WKZ-Kommissionierung WKZ-Lager WKZ-Voreinstellung Konstruktion/CAD Produkte Werkzeuge Vorrichtungen Arbeitsvorbereitung Arbeitsplanung NC-Programmierung Arbeitsvorbereitung Arbeitsplanung NC-Programmierung PPS Einkauf Materialwesen PPS Einkauf Materialwesen Fertigungsbereich Fertigungsbereich WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme WALTER Informations Systeme

27 DNC-System Factory Integrating Tool FIT Factory Integrating Tool Datenbankserver NC-Programmverwaltung DNC-Datenübertragung offene Schnittstellen zu CAD/CAM-Systemen Schnittstelle zum Werkzeugverwaltungssystem TDM flexibles Datenbankmodell DNC-Betrieb und Maschinendatenerfassung Werkzeugvoreinstellung Handarbeitsplatz FIT-Client Dipl.-Ing. Schley TCS

28 NC-Programmierung mittels des Pro/E-3D-Modells CAx-Prozesskette Konstruktion Pro/E Freigegebene 3D-Modelle/Zeichnungen Produktdaten EDM Arbeitsplanung Pro/ModelView Pro/Model.View BEMI-Konstruktion Pro/E Baukasten Pro/E Werkzeugwesen WZVS / TDM 3D-Visualisierung NC-Programmierung / Simulation der Bearbeitung Pro/NC 3D-Festvorrichtung 3D-Baukasten NC-Programmierung / Simulation des Messens Pro/CMM (Projekt) 3D-Werkzeuge 3D-Taster Ziel: Schnelle Bereitstellung von sicheren und effektiven NC-Programmen für für Bearbeitungsmaschinen und und Koordinatenmessgeräte Dipl.-Ing. Schley TCS

29 IV-Tool-CAQ Serien- Freigabe Entwicklungs- Auftrag CAD NC-Programmierung / Simulation des Messens Pro/CMM (Projekt) CAE EDM / PDM PPS / ERP CAP Computer Aided Quality Assurence Ziele und Inhalte CAM CAQ Ablösung des QUISS-Systems Programmierung von Messmaschinen auf Basis des Pro/ENGINEER-CAD-Modells Simulation der Prüf- und Messabläufe Prüfplanerstellung mit PE-Inspekt Dezentralisierung der QM-Akitivitäten Dipl.-Ing. Schley TCS

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