Produktentwicklung Neue Engineering-Methoden fordern neue Arbeitsweisen von Konstrukteuren

Autor / Redakteur: Timm Hauschke / Dietmar Kuhn

Engineering-Prozesse sind permanent steigenden Anforderungen und härter werdenden Rahmenbedingungen ausgesetzt. Um am Markt wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen in immer kürzeren Zeiträumen Produkte entwerfen und zur Marktreife führen. Eine neue Engineering-Methode macht jetzt den Weg frei für mehr Standardisierung in der Produktentwicklung – fordert jedoch auch neue Arbeitsweisen von den Konstrukteuren.

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Eplan Engineering Center (EEC) fasst in Baukästen funktionale mechatronische Komponenten zusammen.
Eplan Engineering Center (EEC) fasst in Baukästen funktionale mechatronische Komponenten zusammen.
( Archiv: Vogel Business Media )

In Zeiten des globalen Business arbeiten Teams gemeinsam an Projekten, oft räumlich getrennt oder sogar über Ländergrenzen hinweg – so müssen der Workflow und ein einheitlicher Informationsfluss nahtlos ineinander greifen. Aber auch bei zentraler Projektierung ist ein permanenter Datenabgleich über die einzelnen Engineeringphasen und -disziplinen entscheidend für den Projekterfolg.

Betrachtet man die übliche konventionelle Auftragsprojektbearbeitung, in der die einzelnen Disziplinen wie Mechanik, Elektrotechnik und Software-Entwicklung (SPS) ihre Projektierungsaufgaben abarbeiten, wird ein sequenzieller Ablauf deutlich. Jede Disziplin setzt mit ihrer Planung auf den Ergebnissen der vorgelagerten Konstruktion auf. Dieser sequenzielle Engineeringprozess ist in der Arbeitsorganisation stark projekt- und auftragsbezogen.

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Häufig versuchen Konstrukteure, durch Wiederverwendung vorhandener Projektdaten den Engineering-Prozess zu beschleunigen. Dabei werden neue Projekte aus bestehenden Projektdokumentationen zusammenkopiert. Anschließend müssen die kopierten Unterlagen manuell an die Anforderungen des aktuellen Projektes angepasst werden.

Vorsicht: Fehler aus Altdaten nicht einfach übernehmen

Hinsichtlich der Faktoren Kosten, Zeit und Qualität kann mit diesem Ansatz nur eine geringfügige beziehungsweise sehr langsame Verbesserung des Engineeringprozesses erzielt werden. Die Gefahr besteht, dass Fehler aus Altprojekten mitkopiert werden und im neuen Projekt erneut Probleme verursachen. Weiteres Handicap: Die Mitarbeiter greifen jeweils auf unterschiedliche Altprojekte zu. Eine standardisierte und qualitativ hochwertige Datenbasis kann so kaum definiert werden. Zwar führt das Kopieren in der Engineeringphase möglicherweise zu ersten schnellen Ergebnissen, die negativen Auswirkungen werden jedoch häufig erst in späteren Phasen wie der Inbetriebnahme erkannt und verursachen dann hohe Folgekosten und Zeitverluste.

Mit bewährten und getesteten Funktionen arbeiten

Mit der Entwicklung von Eplan Engineering Center (EEC) wurde eine zukunftsweisende Engineering-Lösung geschaffen, die auf funktionalen Baukästen basiert. Diese umfassen mechatronische Komponenten, die ausschließlich definierte, bewährte und getestete Funktionen beinhalten. Jede Komponente bringt dabei die notwendigen disziplinspezifischen Informationen mit (Mechanik, E-Technik, Fluidtechnik, Software und andere). Geht es also um die Projektierung einer neuen Anlage, so werden auf Basis dieser Komponenten alle benötigten Bauteile der Maschine oder Anlage zusammengestellt.

Aus dieser zentralen, disziplinübergreifenden Konfiguration (funktionaler Beschreibung) werden dann alle Unterlagen, die für die Fertigung sowie die Dokumentation erforderlich sind, auftragsspezifisch generiert. Das können beispielsweise eine komplette CAE-Dokumentation oder ein Eplan-Projekt, SPS-Programme für S7- und CoDeSys-Programme wie auch ganze Maschinenhandbücher sein. Funktionen wie die Script- und Formelsprache lassen Abhängigkeiten und Regeln zur Auslegung beziehungsweise Auswahl von Komponenten definieren und die Berechnung von SPS-Adressen automatisieren.

Der Prozess steht im Kontrast zum konventionellen, sequenziellen Prozess, denn hier generiert das System die komplette benötigte Projektdokumentation. So erhält der Anwender sowohl die Konstruktionszeichnung, den passenden Stromlaufplan, die Fluid-Schaltpläne und die SPS-Programmierung. Der auftragsspezifische Aufwand – bisher manuell – wird durch automatisches Generieren ersetzt – und reduziert sich damit drastisch.

Der Elektro-Ingenieur denkt nun nicht mehr in Sensoren, Aktoren oder Programmbausteinen, sondern in funktionalen Einheiten. Transparenz bringt der zentrale, strukturierte Zugriff auf alle relevanten Daten und die übergreifenden Auswertungen wie beispielsweise Verwendungsnachweise von Bausteinen. Vereinheitlichte Begriffe und definierte Strukturen öffnen der Standardisierung alle Türen.

Variantenkonstruktion durch Parametrierung

Durch Parametrierung der Komponenten können diese individuell eingesetzt werden in unterschiedlichen Projekten. Vorteil: Baukästen sind klar gegliedert und beherbergen alle entscheidenden Merkmale, die später der Variantenkonstruktion dienen. Der Datenbestand bleibt klein – die Möglichkeiten von Varianten sind uneingeschränkt. Am Ende der Projektierung beinhaltet die erarbeitete Konfiguration eine völlige funktionale Beschreibung der Maschine oder Anlage.

So ersetzt Eplan Engineering Center die disziplinspezifischen Systeme nicht, sondern integriert diese datentechnisch im Sinne einer übergeordneten Plattform. Durch Einsatz standardisierter Komponenten wird der Engineering-Aufwand reduziert. Damit steigt die Qualität der Projektdokumentation.

Dipl.-Ing. Timm Hauschke ist Produktmanager bei Eplan Software & Service GmbH in Monheim. Weitere Informationen: Timm Hauschke, Tel. (0 21 73) 39 64-0, hauschke.t@eplan.de

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