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DER KONSTRUKTEUR 10/2015

DER KONSTRUKTEUR 10/2015

CAD / CAM / PLM

CAD / CAM / PLM STATEMENT 02 In Konstruktion und Produktion gibt es viele „Stellschrauben“, um die Produktkosten zu optimieren Außerdem empfiehlt sich die Ermittlung der Komplexitätskosten mit einer Variantenbewertungsrechnung. Das schafft nicht nur die Grundlage für die kaufmännische Bewertung von Varianten, sondern auch Transparenz und somit das Bewusstsein für Komplexitätskosten. Mit der Variantenbewertungsrechnung steht dem Maschinenbauer ein wichtiges Instrument zur Verfügung, um den Kunden zu „lenken“ und die Variantenvielfalt bereits bei der Entstehung zu vermeiden – z. B. mit Hilfe eines Produktkonfigurators oder durch eine differenzierte Bepreisung von standardisierten und individualisierten Produkten. Maßnahme 4: Produktkosten gestalten und optimieren Häufig entsteht ein Produkt und das Unternehmen kann erst bei abgeschlossener Entwicklung sagen, was dieses Produkt kostet. Und der Vertrieb stellt dann fest, dass sich aus den Kosten zzgl. dem geplanten Gewinn ein Preis ergibt, der am Markt nicht durchsetzbar ist. Deshalb ist es sinnvoll, frühzeitig marktgerechte Zielkosten zu definieren. Die Gesamtzielkosten werden auf die einzelnen Module und Komponente des zu entwickelndes Produktes aufgeteilt – z. B. anhand der Kostenstruktur des Vorgängerprodukts oder auf Basis einer Funktionskostenanalyse. Dann sind die Zielkosten für alle Beteiligten transparent, und ihr Erreichen kann den jeweiligen Verantwortlichen zugeordnet werden. Im Entwicklungsprozess selbst ist ein durchgängiges Zielkostenmanagement erforderlich. Bei Abweichungen von Zielund Ist-Kosten muss frühzeitig mit Designto-Cost-Aktivitäten gegengesteuert werden, denn nur in der frühen Entwicklungsphase hat man den erforderlichen Handlungsspielraum. Selbst für Montagezeiten werden heute schon Zielwerte auf der Ebene von Komponenten und Modulen definiert. Durch eine fertigungs- und montagegerechte Produktgestaltung lassen sich in der Praxis sehr häufig ohne großen Aufwand bis zu 30 % der ursprünglich vorgesehenen Montagezeiten sparen. Ein weiterer wichtiger Punkt ist hier die Prozesskette der Wertschöpfung mit der Frage „Make or Buy?“, die es systematisch zu klären gilt. Zu den Stellschrauben in der Beschaffung gehören die Formulierung von Zielpreisen gegenüber den Lieferanten, die Analyse von Kaufteilpreisen und der Direktbezug von Teilen ohne Zwischenlieferanten. Maßnahme 5: Simultaneous Engineering Dr. Michael Döppert, Chefredakteur Bei allen hier genannten Maßnahmen für effizienteres Konstruieren geht es nicht primär darum Kosten zu sparen oder Entwicklungszeit zu reduzieren. Oberstes Ziel ist es vielmehr, die Kundenanforderungen bestmöglich zu erfüllen und Maschinen von hohem Nutzwert anzubieten, ohne in die Komplexitätsfalle zu laufen. Darüber hinaus hat ein Unternehmen, das die dargestellten Maßnahmen anwendet, mehr Freiräume, um echte Innovationen zur Marktreife zu entwickeln und neue Geschäftsfelder zu erschließen. Diese Freiräume sind mehr als wertvolle Nebeneffekte. Sie sind eine notwendige Voraussetzung, um die eigene Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft dauerhaft sicher zu stellen. Die klassische zeitliche Abfolge der Konstruktions-Gewerke (erst die Mechanik, dann Hydraulik/Pneumatik, die Elektrotechnik und abschließend die Steuerungstechnik) führt gerade bei der Entwicklung von größeren Anlagen zu nicht tolerierbaren Lieferzeiten. Daraus folgt: Aufgrund der steigenden Anforderungen an die Durchlaufzeiten („Time to Market“) und immer komplexeren Produktstrukturen müssen im Produktentstehungsprozess (PEP) Aufgaben stärker parallel erledigt werden. Das wiederum setzt eine genaue Beschreibung sowohl der Produktstrategie und –architektur als auch des jeweiligen PEP selbst voraus. Damit werden wesentliche Meilensteine und Eckpunkte definiert, die unterschiedliche Organisationseinheiten im Unternehmen verantworten. Zugleich werden Endtermine (Liefertermine) festgelegt, zu denen sich die beteiligten Bereiche verpflichten. Für eine Koordination aller Gewerke ist ein crossfunktionales Team (Simultaneous Engineering-Team) verantwortlich. Seine Aufgabe ist es, das Projekt proaktiv zu steuern. Das SE-Team gibt Meilensteine frei und bewertet so im Sinne eines Risikomanagements den Produktreifegrad. Bei Abweichungen werden frühzeitig Maßnahmen definiert, um Entwicklungsziele nicht zu gefährden. Der Aufbau einer solchen Plattform- oder Baukastenstrategie mit einer Mehrfachverwendung von Modulen in verschiedenen Produkten, Baureihen und ggfs. Marken unterstützt die Verkürzung des späteren Auftragsabwicklungsprozesses mit Sonderkonstruktionen sowie den Anlauf in der Serienproduktion durch bereits bewährte Produktkonzepte. Die Automobilindustrie – Stichwort MQB Modularer Querbaukasten der Volkswagen Gruppe – macht vor, wie dies praktisch umzusetzen ist. Ziel ist es, Nischenmärkte mit individuellen Anforderungen schnell beliefern zu können. Bilder: Porsche AG, Porsche Consulting GmbH www.porscheconsulting.com 54 Der Konstrukteur 10/2015

CAD / CAM / PLM Zugang zu Simulation für KMU Die Möglichkeit, physikalische Eigenschaften wie Druck, Temperatur, Geschwindigkeit, Belastung oder Verformung am Computer zu simulieren und visualisieren, bringt zahlreiche Vorteile mit sich: Numerische Simulationen und Visualisierungen sind weit weniger aufwendig als reale Experimente und sparen dadurch Zeit und Kosten – allein schon, weil sie beliebig beinfluss-, wiederhol- und vergleichbar sind. Während große Unternehmen in der Regel problemlos auf Simulations- und Visualisierungstechnologien zugreifen können, gestaltet sich dies für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) meist schwierig. Denn bei allen offensichtlichen Vorteilen der Technologien sind sie oft sehr anspruchsvoll, benötigen in der Regel leistungsfähigere Computer und müssen manchmal sogar in großen und performanten Rechenzentren betrieben werden. Diese Ressourcen und das notwendige Know-how haben KMU oft nicht parat. Doch es gibt Hilfestellung: Die Sicos BW GmbH (SImulation, COmputing, Storage) wurde vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart gegründet, um speziell KMU den Zugang zu Simulation und Höchstleistungsrechnen zu erleichtern. Das Unternehmen informiert, berät und vermittelt branchenübergreifend, individuell und unentgeltlich beim Einsatz modernster und leistungsfähiger Computer und Datenspeicher für die Produktentwicklung im Industrie- und Technologiesektor. www.sicos-bw.de 3D-Druck im Schiffbau 05.– 10.Oktober in Stuttgart Halle 4 Stand 4438 Die Hamburgische Schiffbau- Versuchsanstalt (HSVA) stellt mit additiver Fertigungstechnologie von Stratasys Prototypen- Komponenten für Schiffs modelle her. Mit dem 3D-Drucker Objet Eden 350V produziert die Anstalt seit 2013 Hochleistungs-Teile aus Kunststoff, die sie vorher extern fertigen ließ. Die Technologie im eigenen Haus spare 70 % an Durchlaufzeit und 30 % an Produktionskosten, hieß es. „Die traditionelle Anfertigung eines Schiffsruder-Prototypen aus Holz oder Plastik dauert normalerweise bis zu drei Wochen. Mit dem 3D-Drucker können wir innerhalb eines Tages Teile produzieren, die nach dem Reinigen für die Endmontage bereit sind,“ erklärt Michael Neumeier, Konstrukteur bei HSVA. Die Anstalt nutze den 3D-Druck auch bei der Produktion von Gehäusen für Propellergondeln und Schiffsantriebssystemen. Die Komponenten werden in Verogray gedruckt, einem festen, blickdichtem Material, das komplexe Details und eine glatte Oberfläche liefert. www.stratasys.com/de IDEALE EINHEIT AUS LINEARFÜHRUNG UND ANTRIEB Verschiedene Füh ührungsvarianten . Unterschi hiedlich kombinierbare Antriebsmöglichkeiten . Querschnitte te 40 mm x 37 mm bis 120 x 4555 mm Maximaler Hub bis 11000 mm Rostbeständige Ausführungen . Komplett inkl. Moto or und Steuerung 1 IDEE 2 KONZEPT LÖSUNG BEDARFSGERECHTE SYSTEMLÖSUNG FÜR PRÄZISIONSLAGER UND LINEARTECHNIK 3 Zahnriemenantrieb RODRIGUEZ GmbH Tel. +49 (0) 2403 780-0 info@rodriguez.de www.rodriguez.de Rodriquez.indd DU_Rodriguez_LinearachsenZahnriemen_135x185_derKonstrukteur10.indd 1 1 18.08.2015 03.08.15 08:27:26 15:48 Der Konstrukteur 10/2015 55

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