Develop³ Systems Engineering 01.2016

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Teil 4: Technologiesprung per Mechatronisierung – Praxisbeispiel Poppe + Potthoff Präzisionsstahlrohre
Kontrollierter Kaltzug
Begriffe des Systems Engineerings - Teil 1
Systems Engineering
Das Familienunternehmen Poppe + Potthoff Präzisionsstahlrohre GmbH macht eine Fertigungslinie für
Präzisionsstahlrohre mit intelligent vernetzter Mess- und Sensortechnik fit für die Zukunft: Industrie 4.0.
Im Rahmen eines Projektes arbeitet das Unternehmen am Technologiesprung für seine Kaltziehbank.
Gemeinsam Das mit Schnittstellen-Management dem Fraunhofer IEM entwickelt bei Softwaretools, Poppe + Potthoff die von ein der Konzept Produktentstehung für die Mechatronisierung
– mit Pionierfunktion die Konstruktion bis für zur den Fertigung gesamten zum Anlagenpark.
Einsatz kommen, ist entscheidend für die Effizi-
über
enz der industriellen Prozesse. Nur ein durchgängiger Informationsaustausch zwischen
den beteiligten Instanzen ermöglicht eine wirtschaftliche Fertigung. Laut dem Verband
Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) wünschen sich Maschinenhersteller
standardisierte Datenschnittstellen zwischen ERP/PDM, M-CAD Stahlrohr und E-CAD ist nicht sowie gleich E-CAD Stahlrohr: Der spätere Anwendungszweck
10 %. bestimmt die Qualitätsansprüche an das verarbeitete
und SPS-Programmierung. Sie sehen dort Einsparpotenziale bis
Metall genauso wie das Herstellungsverfahren. So werden etwa
Präzisionsstahlrohre mit besonders kleinen Toleranzen durch Kaltzug
gefertigt. Zwischen dem unverarbeiteten Rohling und dem
Chidester (Zuken): Aus unserer Sicht gewinnt die Integration der
maßgeschneiderten
Ott (Aucotec): So vielfältig
Rohr liegt
wie
dabei
die Systeme
eine komplexe
in den verschiedenen
Prozesskette.
Prozesse in den frühen Phasen der Produktentstehung rapide an
„Die
Bereichen
Qualität
sind,
der
so
Endprodukte
vielfältig sind
hängt
auch
maßgeblich
die angebotenen
von einem
Schnittstellen.
Das
reibungslosen
Bedeutung. Der Grund liegt in der allgemein bekannten Verschiebung
der Wertschöpfung von der Mechanik in Richtung Elektronik
Ablauf
potenziert
und
sich
grundlegender
noch einmal
Kenntnis
durch die
der
z.
Einflussfaktoren
T. sehr unterschiedlichen
aus dem Prozess
Arbeitsweisen
ab“, erläutert
und die
Bengt-Hennig
daraus resultierenden
Maas, Technischer
Kundenund
Software. Stand heute gibt es eine ganze Reihe von Schnittstellen
und Integrationsmöglichkeiten, aber nicht alle von ihnen rungen
Leiter
Anforderungen.
bei der Poppe
Generell
+ Potthoff
verzeichnen
Präzisionsstahlrohre
wir über die letzten
GmbH.
Jahre
„Stö-
eine deutliche
an einer
Zunahme
Maschine
an
wirken
Projekten,
sich auf
in
den
denen
Betrieb
eine
anderer
Integration
aus –
werden in den Entwicklungsprozessen der Industrie bereits in dem am mit Ende ERP, PDM stehen und Produktionsfehler M-CAD nicht nur oder angefragt, ungewollte sondern Maschinenstillständgesetzt
durch wird. defekte Dabei sehen Werkzeuge.“ wir die Entwicklung sehr positiv, dass
auch um-
wünschenswerten Ausmaß genutzt. Dies ist in besonderem Maße
im Falle der Software-Entwicklung für programmierbare Steuerungen
der Fall. Die Ursache für diesen Befund findet sich häufig in der scher tegration Komponenten der Disziplinen und setzen. intelligenter Bei SPS- Datenauswertung und Fertigungsunterstüt-
machen es
Prozessstabilität zunehmend auch lautet kleine das und Stichwort. mittelständische Die Einbindung Unternehmen mechatroni-
auf In-
Tatsache begründet, dass von Seiten des Managements dieser Unternehmen
die Kommunikation zwischen den verschiedenen Abtei-
einandergreifen die Systeme weniger im gesamten kundenspezifisch, Fertigungsprozess so kann als eine auch Integration die Pro-
möglich. zung sind Sowohl die Anforderungen Zustand dagegen der einzelnen wesentlich Maschinen homogener und ihr und In -
lungen vielfach noch nicht aktiv forciert wird – denn sie bedeutet duktmerkmale häufig recht einfach müssen mit stetig Bordmitteln überwacht umgesetzt werden. werden. Die Chancen liegen
auf der Hand: Ungeplante Stillstände der Anlage können verhin-
zunächst einen Zusatzaufwand und zusätzliche Kosten, die sich
aber durch einen geringeren Abstimmungsaufwand in späteren dert, Dr. Papenfort Fehler besser (Beckhoff): rückverfolgt Bisher und fehlen der Produktausschuss standardisierte Schnittstellen.
werden. Effektives Engineering funktioniert nur, wenn man sich
verringert
Phasen des Produktentstehungsprozesses reduzieren. Mit E3.EDM
für Elektro- und Fluid-Engineering haben wir einen wichtigen Baustein
vorgestellt.
Aufrüsten das Format natürlich mit neuen festgelegt Technologien werden. Und es muss unabhängig
Daten in einem gemeinsamen Datenpool teilen kann. Dazu muss
Wie von bei den vielen eingesetzten kleinen und Tools mittleren sein. ERP-Systeme Unternehmen müssen des Maschinen- Aufträge
Eisenbeiss (Siemens): Im Maschinenbau ist diesbezüglich die und einstellen Anlagenbaus können. ist Mechanik- der Maschinenpark und Elektrokonstruktion von Poppe + Potthoff sowie über die
gesamte Bandbreite an Lösungen anzutreffen: Es gibt bereits in Jahrzehnte Softwarekonstruktion gewachsen. müssen Dementsprechend aus diesen Daten vielfältig die Maschine sind die oder vorhandenen
Anlage konstruieren Anlagen. „Unsere können. ‚alten Die Daten Schätzchen‘ müssen sind zwischen produktiv allen und be-
hohem Maße durchgängige Workflows, die Mehrfach-Eingaben
nahezu vermeiden. Es gibt aber auch noch den Papierausdruck, der erfüllen teiligten ihren Programmen Zweck; eine hin komplette und her fließen Erneuerung können. der Nur Anlagen so ist ist paralleles
nicht Engineering notwendig möglich. und unter finanziellen Gesichtspunkten nicht
somit
an die Nachbardisziplin weitergereicht wird.
sinnvoll“, erklärt Bengt-Hennig Maas die Ausgangssituation des Unternehmens.
Chidester (Zuken): Bei der Aus schrittweisen unserer Sicht Aufrüstung gewinnt ist die also Integration Kreativität der
Fürnschuß (B&R): Nach unserem Kenntnisstand verwenden 85 %
der Maschinen- und Anlagenbauer keine integrierten Schnittstellen
zwischen M-CAD, E-CAD und SPS-Programmierung oder sie mit Bedeutung. dem Fraunhofer Der Grund IEM liegt integrieren der allgemein Maas und bekannten sein Team nun Verschie-
neue
gefragt Prozesse – und in den eine frühen systematische Phasen der Herangehensweise. Produktentstehung Zusammen rapide an
behelfen sich mit Tabellenexporten. Eine weitere Herausforderung Technologien bung der Wertschöpfung in bestehende von Anlagen. der Mechanik in Richtung Elektronik
sind die Engineering-Daten selbst, also die Bauteilebeschreibungen Die und mechatronische Software. Stand Optimierung heute gibt es der eine Prozess- ganze und Reihe Maschinenüberwachunstellen
und erfolgt Integrationsmöglichkeiten, bedarfsgerecht. Nach dem aber Retrofit-Prinzip nicht alle von analysie-
ihnen
von Schnitt-
der einzelnen Anbieter. Eine effiziente Unterstützung des Arbeitsflusses
über die Disziplinen hinweg ist erst dann gegeben, wenn ren werden die Projektpartner, in den Entwicklungsprozessen wo genau eine der Verbesserung Industrie bereits vorhandener in dem
neben integrierten Schnittstellen auch die Bauteilebeschreibungen oder wünschenswerten die Ergänzung Ausmaß neuer Mess- genutzt. und Steuerungstechnik Dies ist in besonderem notwendig Maße
Eine für alle Kaltziehbank Engineering- von Poppe Systeme + Potthoff gleichermaßen wird als erste zur einen Verfügung Technologiesprunhen.
Automation im Sinne einer Studio bedarfsgerechten 4 bietet eine Mechatronisierung Round-Trip-Kopplung machen: zu Eplan Sie Möglichen gen der Fall. auszuloten“, Die Ursache berichtet für diesen Dr.-Ing. Befund Christian findet sich Henke, häufig Fraunho-
in der
ste-
ist. im Falle „Bedarfsgerecht der Software-Entwicklung meint für uns nicht, für programmierbare die Grenzen des Steuerun-
technisch
wird
Electric
mess-
P8.
und steuerungstechnisch aufgerüstet
fer Tatsache IEM. „Vielmehr begründet, sollen dass von diejenigen Seiten des Stellhebel Managements angegangen dieser werdenternehmen
die unter die Kommunikation den gegebenen zwischen Rahmenbedingungen den verschiedenen größten Abtei-
Un-
Nutzen lungen stiften.“ vielfach Die noch Referenzanlage nicht aktiv forciert des gemeinsamen wird – denn sie Projekts bedeutet ist
eine zunächst Rohrziehmaschine einen Zusatzaufwand des Unternehmens. und zusätzliche Hier entstehen Kosten, die präzise sich
Sonderanfertigungen.
aber durch einen geringeren Abstimmungsaufwand in späteren
Bild: Poppe + Potthoff
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