CAD/PLM-Einführung beim Automobilzulieferer

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1 CAD/PLM-Einführung beim Automobilzulieferer Umstellung im laufenden Betrieb gelungen Kurzinformation Branche: Produkte: Erschienen in: VDI-Z Fahrzeugbau Pro/ENGINEER Pro/INTRALINK Ausgabe: 07-08/2007 Kaltmassivumformung das hart sich nach einer eher groben Fertigungstechnologie an. Das ist es auch dennoch entstehen mit Hilfe dieses Verfahrens bei ESKA Automotive in Chemnitz hochpräzise Verbindungselemente und weitere technische Teile. Die Entwicklungsumgebung für die komplexen, bis zu sechsstufigen Werkzeuge wurde von INNEO auf Basis des Software-Programms Pro/ENGINEER implementiert. Bei ESKA werden horizontale Mehrstufenpressen (bis zu sechs Stufen) und mit Presskräften von 270 kn bis 550 kn eingesetzt, (Bild 1). Das Ausgangsmaterial ist Draht in Durchmessern zwischen 5 mm und 34 mm; ein entsprechend langer Drahtabschnitt wird also in bis zu sechs Arbeitsgängen in die endgültige Form gebracht. Dies erfordert viel Know-how sowohl in der Verfahrensauslegung als auch in der Werkstoffkunde, damit dem Material nicht zu viel zugemutet wird. Hinzu kommt, dass die Bauteile zunehmend komplexer werden. Die Automobilindustrie beispielsweise optimiert Produkte und Fertigung immer weiter; das bedeutet wiederum, dass zunehmend mehr Bauteile mehrere Funktionen übernehmen müssen. So wirken beispielsweise Befestigungsmittel schwingungsdämpfend; oder das Armaturenbrett wird nicht einfach mit Schrauben befestigt, sondern mit speziellen Befestigungen, die gleichzeitig die Justierung erlauben. Diese Entwicklung bedingt einerseits nicht nur zunehmend eine Nachbehandlung der Teile bei einfachen Schrauben wird nach dem Kaltumformen lediglich noch das Gewinde aufgewalzt sondern auch immer mehr Aufwand in der Verfahrensentwicklung und der Werkzeugkonstruktion. Damit wird auch die technische Ausrüstung in der Entwicklungsabteilung immer wichtiger. Oft definiert der Kunde lediglich die Anwendung und Randbedingungen wie den Bauraum, sodass die ESKA-Entwickler auch die Konstruktion des Teils übernehmen. Dies ist jedoch meist kein Nachteil, denn so können die spezifischen Anforderungen und Möglichkeiten des Fertigungsverfahrens gleich mit eingebracht werden, wie Karl Tillmann, Leiter der Werkzeugkonstruktion, erläutert: Wenn der Kunde einfach nur per Fax eine Zeichnung schickt, können wir nicht mehr eingreifen. Es ist also im beiderseitigen Interesse, dass wir die endgül- Von anwendungsspezifischen Schrauben bis hin zu komplexen Umformteilen reicht das Portfolio von ESKA Automotive Eine 6-Stufen-Horizontalpresse im Einsatz beim mittelständischen Automobilzulieferer. INNEO Anwenderbericht: CAD/PLM-Einführung beim Automobilzulieferer Seite 1 von 5

2 tige Form gemeinsam mit dem Kunden entwickeln. Zudem ist es oft so, dass unsere Produkte bei der Entwicklung nicht im Vordergrund stehen. Der Motorenkonstrukteur kümmert sich eher um Brennräume, Kolben und Ähnliches als beispielsweise um die Befestigung der Lichtmaschine am Block. So können wir hier unterstützend wirken und unser Know-how einbringen. Umstieg von 2D auf 3D Anfang des Jahres 2005 begann die Suche nach einem Ersatz für das vorhandene 2D-CAD-System. Wichtigste Triebfeder für die Neuanschaffung war die Notwendigkeit, die als 3D-Modell angelieferten Bauteile weiterverarbeiten zu können. Zudem sollte eine zeitgemäße Lösung für die Werkzeugkonstruktion die Konstrukteure bei ihren wachsenden Aufgaben unterstützen. Parametrische Modellierung stand ebenso auf dem Wunschzettel wie die Möglichkeit zur Weitergabe der Daten an den Werkzeugbau und externe Lieferanten. Die Entscheidung fiel auf Pro/ENGINEER, (Bild 2) unter anderem auch, weil dieses System bei den ESKA-Kunden weit verbreitet ist. Die Einführung begann Ende des Jahres 2005 und war Mitte 2006 abgeschlossen. Wir haben enge Terminvorgaben von unseren Kunden, erklärt der technische Geschäftsführer Dr.-Ing. Stefan Mann: Man kann nicht die komplette Werkzeugkonstruktion für zwei Wochen lahm legen, sondern muss den Umstieg stufenweise durchziehen. Das wichtigste Werkzeug der Abteilung ist nicht 'mal eben so' ausgetauscht. Mit Pro/ENGINEER wurde Pro/INTRALINK als Verwaltungssystem eingeführt; der zu verwaltende Zeichnungsbestand umfasst bis Einzelteilzeichnungen Einzelteilzeichnungen. Eine solche Menge ergibt sich, weil ein Werkzeug bis zu 150 Einzelteile umfassen kann Bei aktiven das heißt, mindestens einmal jährlich zu fertigenden Teilen folgen letztlich diese hohen Zahlen. Zu den Zusammenbau- und Einzelteilzeichnungen kommen darüber hinaus die Zeichnungen des zu fertigenden Produkts sowie die Stufenpläne, also der Ablauf der Fertigung, hinzu. Werkzeugzusammenstellung im Software- Programm Pro/ENGINEER INNEO Anwenderbericht: CAD/PLM-Einführung beim Automobilzulieferer Seite 2 von 5

3 Konstrukteure unterstützen Mit der Vielzahl von Teilen steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Teile wieder verwendet werden können so muss die Zeichnungsverwaltungslösung das Wiederfinden von Teilen gut unterstutzen. Bei ESKA entschieden sich die Verantwortlichen für eine Konfiguration, in der das ERP (Enterprise Resource Planning)- Programm das führende System ist, in dem die Teilestämme geführt werden. Hier ist auch die Klassifizierung und Identnummernvergabe angesiedelt. Pro/INTRALINK bildet dementsprechend die Schnittstelle zwischen ERP- und CAD-System. Die Altdaten aus dem 2DSystem wurden als PDF in INTRALINK hinterlegt. Wir haben hier eine Vielzahl von Audits durch die Automobilhersteller, so Dr-Ing. Mann, da müssen wir ein belastbares Änderungsmanagement und festgelegte Abläufe vorweisen können Es ist zu beobachten, dass die Konstruktionsabteilungen und ihre Abläufe bei Audits verstärkt überprüft werden. Aber transparente Prozesse sind ja schon alleine durch die Vielzahl aktiver Teile auch in unserem Interesse; hier kann keiner mehr alles wissen. Die 'saubere' Dokumentation ist zudem in Richtung Werkzeugherstellung und Erodiertechnik wichtig. Auch in diesen Bereichen werden Fehler vermieden, wenn Falscheingaben gar nicht mehr möglich sind. Mit INTRALINK haben wir ein Werkzeug gefunden, das uns hier optimal unterstützt. Kompetenter Systempartner Als Systempartner entschied sich ESKA für INNEO, deren Leipziger Geschäftsstelle relativ nahe liegt und so einen guten Kontakt gewährleistet. INNEO zeigte schnelle Reaktionszeiten, wenn es Fragen gab, erinnert sich Tillmann. Die Preise waren im Mittelfeld und es konnte ein Komplettpaket aus Software, Hardware und Dienstleistungen geschnürt werden. Besonders wichtig war, dass wir mit INNEO einen Partner gefunden haben, der durch seine Größe und Marktpräsenz Sicherheit für eine langjährige Zusammenarbeit gibt und gleichzeitig Referenzen in ähnlichen mittelständischen Betrieben vorweisen kann. INNEO führte die Schulungen durch, implementierte die CAD/PLM (Product Lifecycle Management) Lösung inklusive der Anbindung von INTRALINK an das ERP-System und richtete Pro/INTRALINK den ESKA-Anforderungen entsprechend ein vom Consulting über das Pflichtenheft bis hin zur Umsetzung. INNEO Anwenderbericht: CAD/PLM-Einführung beim Automobilzulieferer Seite 3 von 5

4 Tillmann erinnert sich an die Einführung: Am Anfang mussten wir die ein oder andere Lernkurve durchlaufen. Aber wir haben schon recht schnell die ersten positiven Effekte erlebt. Beispielsweise gibt es keine Geometriefehler mehr, denn die fallen in 3D sofort auf Wir können mit der Pro/ENGINEER-Geometrie und unserem FEM (Finite Elemente Methode)-System MSC Super Forge für die nichtlineare Stoffflusssimulation sofort die Durchführbarkeit eines Verfahrensablaufs testen und überprüfen. Das tun wir heute oft schon in der Angebotsphase, wo es hilft, realistische Daten für die Beurteilung der technischen Machbarkeit und die Kalkulation zu erhalten. Mit Pro/ENGINEER lässt sich die klassische Arbeitsteilung zwischen Konstrukteur und technischem Zeichner sehr gut abbilden: Der technische Zeichner leitet die Zeichnungen aus dem 3D-Modell des Konstrukteurs ab und entlastet diesen, sodass der wiederum mehr Zeit für Verfahrensuntersuchungen und Optimierungen hat. Wenn sich bei der Software relativ wenig Differenzierung zu anderen Paketen zeigt, dann wird der Anbieter und seine Dienstleistungen immer wichtiger, erläutert Raik Flämig, kaufmännischer Geschäftsführer bei ESKA Wir haben schnell gesehen, dass wir von INNEO viel Unterstützung bekommen und dies auch in Zukunft gewährleistet ist. Stefan Mann ergänzt: Wir fertigen schon lang keine Standardschrauben mehr, sondern immer mehr Spezialteile. Da benötigten wir ein optimal unterstützendes Werkzeug gerade in der Werkzeugkonstruktion. Wir hatten auch im Jahr der Pro/ENGINEER-Einführung etwa 10 % neue Produkte, die alte, auslaufende Teile ersetzten; die Umstellung hat uns in der täglichen Arbeit nicht behindert. Daran hat INNEO vor allem, wenn man weiß, dass wir nur sehr geringe Ressourcen im Administrationsbereich haben, beispielsweise keinen speziellen CAD- Administrator großen Anteil Automobilzulieferer mit wechselvoller Geschichte ESKA Automotive hat eine wechselvolle Geschichte hinter sich wie viele ostdeutsche Betriebe: zweitältester Schraubenhersteller Deutschlands, gegründet 1881 als Sachsische Schrauben und Muttern-Fabrik, nach dem zweiten Weltkrieg Eingliederung in die staatliche Industrie, nach der Wende wechselnde In- INNEO Anwenderbericht: CAD/PLM-Einführung beim Automobilzulieferer Seite 4 von 5

5 vestoren, die an der Privatisierung scheiterten schließlich übernahmen laus Gruber und Winfrid P. Stoffelden Chemnitzer Standort, später auch eine Fertigungsstätte in Barenstein und einen Betrieb in Schwerte, der ein anderes Kaltformverfahren einsetzt. Ais klassisches mittelständisches Unternehmen der Automobilzulieferindustrie behauptet sich ESKA heute am Markt. INNEO Anwenderbericht: CAD/PLM-Einführung beim Automobilzulieferer Seite 5 von 5