Geometrische Ähnlichkeitssuche  Hohe Teilevielfalt zum Vorteil wenden

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Als Sondermaschinenbauer entwickelt und produziert Zollern kundenspezifische Lösungen mit zahlreichen Individualteilen. Dank der Software-Suite Simus Classmate von Simus Systems findet die Konstruktion nun abwandlungsfähige CAD-Modelle schneller, fasst Varianten intelligent zusammen und steigert die betriebliche Effizienz.

Eine Krone über der Initiale des Firmennamens steht für über 300 Jahre Geschichte der Unternehmensgruppe Zollern: 1708 gründete Meinrad II. von Hohenzollern-Sigmaringen in Laucherthal die Fürstlich Hohenzollernschen Hüttenwerke – heute ist Karl Friedrich Fürst von Hohenzollern Mitgesellschafter und Vorsitzender des Beirates der Zollern GmbH & Co. KG. Neben der Zentrale in Sigmaringen bestehen mehrere Werke und Tochtergesellschaften in Europa, Nordamerika und Asien. Rund 1.800 Mitarbeiter stellen mit Fachwissen und Perfektion kundenspezifische Lösungen für die Automobil- und Baumaschinenindustrie, maritime Anwendungen, Medizin- und Energietechnik und Maschinenbau her. Vier Geschäftsfelder umfassen Antriebstechnik, Feinguss, Sandguss und Schmiede sowie Stahlprofile.

Baukasten für Großgetriebe

In Herbertingen entwickelt und fertigt der Geschäftsbereich Antriebstechnik Getriebe und Winden, Drehwerke für Krane, aber auch hydrostatische Antriebe, Rundtische für Werkzeugmaschinen und Handhabungstechnik für die Automobilproduktion. Eine Vielzahl von Produkten, Varianten und Sonder­fertigungen bestimmen die Tätigkeit der rund 50 Konstrukteure. „Das Herzstück ist unser Getriebebaukasten“, sagt Karl Wahl. Als CAD-Administrator hat er bereits 2007 die Migration von 2D auf das 3D-CAD-System Solid Edge begleitet. Zwischen 2010 und 2015 wurde eine riesige Datenmenge in Indien in 150.000 parametrische 3D-Modelle überführt, die schnell verschiedene Größen der Teile entstehen lassen. „In SAP S/4HANA haben wir eine sehr gute Klassifikation angelegt“, meint Wahl. „Doch bei der Vielzahl ähnlicher Teile reichte dies nicht aus, um jeweils schnell die optimale Grundlage für kundenspezifische Varianten zu finden.“

Geometrische Ähnlichkeitssuche bei Zollern gefragt

„Wir wollen unsere Suchzeiten reduzieren, Dubletten vermeiden und ähnliche Teile zusammenführen, um wirtschaftlichere Stückzahlen zu erreichen“, beschreibt der Projektleiter seine Ziele. „Im ERP würde eine klassenübergreifende Suche nicht funktionieren, da die geometrischen Unterschiede nur mit sehr großem Aufwand abzubilden sind.“ Also sah man sich am Markt nach Software zur geometrischen Ähnlichkeitssuche um. Der Vergleich von drei Lösungen fiel zugunsten von Simus Systems aus: In ihrer Software-Suite findet sich Classmate CAD, das eine geometrische Klassifizierung und ­Indexierung von 3D-CAD-Modellen vornimmt und damit die Grundlage für schnelle und mikrofeine geometrische Ähnlichkeitssuchen legt. Die Software füllt mit den gefundenen Werten Sachmerkmalleisten aus, berechnet einen Ähnlichkeitsindex und erstellt sowohl 2D- als auch 3D-Ansichten zur Voransicht. Das Programm integriert sich in viele CAD-Systeme und arbeitet im Hintergrund. Ausschlaggebend für die Entscheidung pro Simus Systems waren vor allem drei Gründe: „Dank einer Schnittstelle zu S/4HANA können wir in beiden Systemen die gesamten Daten pflegen, wobei Classmate CAD dies wesentlich erleichtert“, erklärt Karl Wahl. „Als einziges System verarbeitet es die Product Manufacturing Information (PMI), die an CAD-Modellen hängt. Schließlich bereitet die Lösung weitere Effizienzgewinne in der Arbeitsplanung und Kostenkalkulation vor.“  

Reibungslose Implementierung

Mit der Implementierung von Classmate CAD wurden mehrere Klassen mit freigegebenen Teilen aus S/4HANA übernommen. Damit konnte man eine integrierte Sicht aus bestehender SAP-Klassifikation und den Ergebnissen der geometrischen Analyse durch Classmate CAD erreichen. „Wir haben festgelegt, was wir wie sehen wollen und welche Informationen ergänzt werden“, erinnert sich Karl Wahl. „Wir haben viele neue Möglichkeiten entdeckt und schnell umgesetzt.“ An rund 50 Arbeitsplätzen der Konstrukteure wurde die Suchmaschine Classmate Finder aufgespielt. Sie lässt sich per Button aus der Oberfläche von Solid Edge aufrufen und stellt damit umfassende Suchfunktionen bereit. Für rund 20 weitere Anwender ohne CAD-Zugriff, etwa in Einkauf, Qualitätssicherung und Auftragszentrum, wurde die browserbasierte Version EasyFinder eingeführt. „Durch die optimale Zusammenarbeit mit Simus Systems haben wir in kurzer Zeit sehr viel geleistet“, sagt Karl Wahl. „Trotz der hohen Auslastung unseres IT-Bereichs haben wir die Einführungsphase in rund drei Monaten durchlaufen.“ In einer ersten Umfrage erklärten rund 60 Prozent der Anwender, dass sie die Software sehr häufig nutzen. 20 Prozent arbeiten gelegentlich damit – die übrigen Mitarbeiter nutzten die Software aufgrund ihrer Aufgabenlage nicht. „In eintägigen Nachschulungen haben wir die Kenntnisse nochmals vertieft“, berichtet Karl Wahl: „Wer einmal die Suche in Classmate Finder gestartet hat, will nicht mehr zum ERP-System zurück – die Vorteile sprechen für sich. Damit konnten wir eine höhere, qualitativ bessere Nutzung durch die Anwender erreichen.“

80 Prozent Zeiteinsparung

Inzwischen sind die neuen Suchmöglichkeiten seit rund 20 Monaten im Einsatz. „Langjährige Konstrukteure haben ohnehin zu jedem Teil ein umfangreiches Wissen; vor allem Neulinge erledigen ihre Arbeit nun viel schneller und leichter“, berichtet Karl Wahl. Dabei werden Suchen und Teilevergleiche nicht nur wesentlich schneller ausgeführt – die Ergebnisse sind dank Abbildung und Vorschaumodell, PMI und Detailinformationen wesentlich aussagekräftiger. Seine eigenen Untersuchungen, alle Teile einer bestimmten Konstruktion zu finden, ihre Dokumentenverwendung abzufragen und dort weitere Informationen zu sammeln, haben früher oft fünf Tage gedauert. „Heute spare ich 80 Prozent der Arbeitszeit ein und erledige derartige Aufgaben an einem Tag“, erklärt Karl Wahl. Zwar lässt sich die riesige Bauteilmenge des Sondermaschinenherstellers mit vielen Individualteilen nicht wirklich begrenzen. „Es gelingt uns aber, ähnliche Teile intelligent zusammenzuführen, sodass sie sich mehrfach verwenden lassen.“ Mitarbeiter in der Qualitätssicherung finden nun schneller passende Messprotokolle, im Auftragszentrum werden Arbeitspläne bereinigt und die Montagezeiten genauer eingepflegt. Im Einkauf orientiert man sich über die Preise ähnlicher Teile – bei Stahlbauteilen führt das zu 60 bis 70 Prozent Zeit­ersparnis. Auch im Vertrieb greift man für eine schnelle Preisfindung auf Ähnlichteile zurück und findet diese jetzt deutlich komfortabler.  

Fertigungstechnische Analyse 

Potenziale der Bauteilbeschaffung entdecken

Erfolg wird ausgebaut

Aufgrund dieser Erfahrungen rechnet Karl Wahl mit einer Amortisation seiner Investition im ersten, maximal im zweiten Jahr. „Wir prüfen auch Möglichkeiten, die Vorteile für die Arbeitsplanung und den Einkauf mit weiteren Modulen von Simus Classmate auszubauen“, erklärt Karl Wahl. „Die Software eröffnet mit einfacher Bedienung große Zeiteinsparungen – Service und Vertrieb reagieren schnell und kompetent.“

Dr. Thomas Tosse ist Inhaber der Agentur Hightech Marketing.