Engineering 08.12.2006, 19:25 Uhr

Produkt-Lebenszyklus birgt Wissensschatz  

Der Trend geht zum Produktentwicklungssystem, das eine stete Produktverfolgung ermöglicht, die Zulieferer einbindet und den Wissensfundus allen Beteiligten zugänglich macht. Aktuelle Entwicklungen wurden auf der PTC-Anwenderkonferenz Mitte November in Düsseldorf deutlich.

Schnell ändert Jim Heppelmann am Bildschirm ein paar Leistungswerte als Ausgangsgrößen in einer Formel. Nur ein paar Mausklicks später und schon passen sich automatisch die Wandstärken im 3-D-Modell des Verbrennungsmotors an – und die Stücklisten bis hin zur Endbenutzer-Dokumentation gleich mit. „So sieht die Zukunft des Engineerings aus“, schwärmte Hepelmann, Vizepräsident für Software und Produkt-Chef der Parametric Technoloy Corporation (PTC), Needham/USA, auf der Anwenderkonferenz in Düsseldorf.

Die Software MathCAD, die dies leistet, ist Teil der Strategie zum Produkt-Lebenszyklus-Management (PLM) von PTC. „Das ist wie Excel für Ingenieure“, veranschaulichte Heppelmann. So setzt z. B. der Bootsmotorenhersteller Mercury die Lösung erfolgreich ein, um den Abgasstrom in den Krümmern zu berechnen und frühzeitig zu optimieren. Der Automobilzulieferer Becker Elektronik prüft mit dem Produktentwicklungssystem, ob die Navigationssysteme problemlos ins Auto passen und Motorradproduzent Harley Davidson demonstriert so am PC Montage und Demontage der Zylinderköpfe für die Ausbildung der Techniker.

Gerade für die Automobilbranche sieht Visionär Heppelmann den größten Nutzen von PLM: Hier gilt es, eine Vielzahl individueller Ausstattungsmerkmale, Teile- und Dokumentationsvarianten über den gesamten Lebenszyklus eines Modells auf dem aktuellen Stand zu halten. Hinzu kommen wechselnde, global verteilte Zulieferer. Da müsse alles zusammen passen und jederzeit nachvollziehbar sein. „Das geht nur mit Dynamic Publishing“, so der Ingenieur. Arbortext, ein PTC-Programm, das z. B. VW für die Weiterentwicklung seiner Luxuskarosse Phaeton einsetzt, verknüpft damit alle anfallenden Dokumente über den gesamten Lebenszyklus. Dabei gehe es besonders darum, den riesigen Wissensfundus der Konstrukteure zu heben, machte er deutlich. Schließlich geht mit den im Alter ausscheidenden Ingenieuren schnell auch das Know-how, erklärte Heppelmann.

Ein weiteres Problem sieht er in der CAD-Welt, wo es Geometrien und Features gibt – also mit Attributen versehene CAD-Elemente. Einmal in eine CAD-Konstruktion eingefügt, behält ein Feature seine Gestalt immer bei und lässt sich nur über seine Parameter ändern. Die Geometrie ist zwischen unterschiedlichen IT-Systemen austauschbar, die Features hingegen nicht, weil sie unterschiedlich definiert sind. Als Manko sieht Heppelmann auch, dass die wenigsten Industrieunternehmen die Voraussetzungen dafür hätten, eine dynamische 3-D-Simulation der ganzen Fabrik zu bewerkstelligen.

Dennoch stellten viele Unternehmen, die derzeit 3-D-CAD Software in der Entwicklung einsetzen, fest, dass der Umstieg auf eine PLM-Lösung enorme Vorteile bringt. Zu denen zählt auch die US-Firma Ping aus Phoenix, die jährlich mehrere hunderttausend maßgefertigter Golfschläger mit Millionen möglichen Ausprägungen für die individuelle Schwerpunktplatzierung produziert. Das bisherige 3-D-Oberflächensystem begrenzte die Produktentwicklungskapazität von Ping.

„Früher arbeiteten alle an Projekten, die sehr lange im Entwicklungsstatus verblieben, bis daraus dann irgendwann neue Produkte entstanden“, erinnert sich Vize-Entwicklungschef John Solheim. In der Betriebsmittelkonstruktion war Pro/Engineer – die integrierte CAD/CAM/CAE-Lösung von PTC – bereits im Einsatz. Deshalb entschied man sich bei Ping, sie auch für die Produktentwicklung einzusetzen. „Wir erhielten damit ein Modell mit einer völlig glatten Oberfläche“, begründete Solheim die Entscheidung.

Bereits nach einer einwöchigen Schulung konnten die Entwickler alle bisherigen Aufgaben deutlich schneller erledigen. Solheim dazu: „Ein Ingenieur braucht nun fünf Tage zur Modellierung neuer Schlägerköpfe – vorher benötigten mehrere Spezialisten 60 Tage.“ Zudem lässt sich die Form der Schlägerköpfe nun viel leichter als bisher bestimmen und die Ingenieure können deren exaktes Gewicht berechnen, da Pro/Engineer Volumenmodelle statt reine Oberflächenmodelle.

„Beim alten System stimmten die Volumenwerte nie, und wir hatten immer leichte Unebenheiten an der Oberfläche, die wir manuell durch Materialabtragen ausgleichen mussten. Die Anpassungen führten in ihrer Kombination regelmäßig dazu, dass das Gewicht nicht den Vorgaben entsprach“, erläuterte Solheim: „Dank Pro/Engineer können wir nun sogar auf die Herstellung von Prototypen verzichten, was eine deutliche Zeitersparnis bedeutet. Früher brauchten wir zusätzliche sechs Wochen, um ein Werkzeug zu korrigieren, nachdem wir einen ganzen Satz Eisen gefertigt hatten, nur um festzustellen, dass das Gewicht nicht stimmte.“

Außerdem führte Ping sein gesamtes Konstruktions-Know-how in der Wissensdatenbank Winchill zusammen. Insgesamt konnte der Golfausrüster seit der Implementierung des Produktentwicklungssystems von PTC seine Time-to-Market von 24 auf neun Monate senken und die Anzahl neuer Produkte von zwei auf 14 pro Jahr steigern, wie der für die Optimierung des Produktentwicklungsprozess zuständige Daniel Shoenhair erläutert. E. LANGE

Von E. Lange
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