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Roland Lippmann
Maschinenkonstruktionen finden in der Regel mit leistungsstarken, in der Anschaffung und im Support teuren CAD-Systemen statt.
Da die zu konstruierenden komplexen Maschinen statistisch gesehen aber nur aus vielen einfachen Elementen bestehen, die in Form von Linien, Bögen etc. der untersten Ebene der graphischen Primitivs zuzurechnen sind,
ist es eine sträfliche Vergeudung teurer Ressourcen, wenn diese Teile mit dem aufwendigen Equipment konstruiert werden. Ein solcher Arbeitsplatz ist sicher mit 150 000 DM nicht zu gering veranschlagt, wobei die
Jahreslizenzen und Hotlinepreise sowie die enormen Ausbildungskosten für die Konstrukteure und der dafür erforderliche Zeitaufwand noch gar nicht berücksichtigt sind.Kleinere Unternehmen können sich diesen Aufwand
nicht leisten und bleiben deshalb nicht selten von modernen Konstruktionsprozessen ausgeschlossen, was nicht nur ihnen, sondern auch der Großindustrie, deren Zulieferer sie sind, durch ausbleibende Kostenreduzierung
indirekt Schaden zufügt.
Um einfache Maschinenelemente zu konstruieren oder DIN-Teile einzufügen oder bemaßte 2D-Zeichnungen und Stücklisten anzufertigen, benötigt man rein ökonomisch gesehen kein teures CAD. Das
kann z.B. mit AUTOCAD oder CADKEY wesentlich preiswerter und viel schneller ausgeführt werden; allerdings unter der Voraussetzung, daß diese "einfacheren Teile" verlustfrei auch in ein höherwertiges, als
zentrales Koordinations-System wirkendes CAD übertragen werden können. Dieses nimmt alle Konstruktionsergebnisse auf, die nach einer vereinbarten einheitlichen Konvention erstellt wurden, verdichtet sie und fügt die
Teile nach Zusammenbaukriterien geprüft ein und/oder leitet sie an Spezialprogramme zur Blech- oder CNC-Bearbeitung weiter, welche vielleicht nur mit dem Zentralsystem zu realisieren sind. Die vernetzten
Locostsysteme, zu Unrecht als "Zulieferer" unterbewertet, sind somit ungewöhnlich wertvolle Arbeitsstationen eines zu organisierenden Gesamtsystems, das wiederum mit der einheitlichen Datenbank mittels
Netz oder über Datenleitung mit anderen, auch externen Systemen kommunizieren kann.
Die IST-Schnittstelle als integraler Teil einer solch umfassenden Assemblytechnologie auf Clientebene garantiert,
wenn bestimmte Konventionen eingehalten werden, den bidirektionalen Datentransfer zwischen NT-Rechnern und Workstation.
Er besteht aus einem Produkt-Struktur-Navigator, einem Assembly-Client und einem
EDM-Administrator und einem Mailsystem. Eine vor der Einführung der IST-Technologie ggf. im Workstationbereich bereits praktizierte Organisationsform bleibt weitgehendst erhalten. Jede Datenbank mit SQL-Sprache kann
eingesetzt werden. Bisher gepflegte Stücklistenkonventionen werden beibehalten. Die Anwendung dieser ganzheitlich strukturierten Technologie wird in Lehrgängen trainiert. Die Betreung des Systems erfolgt durch
IST-Mitarbeiter oder Vertragspartner.
Die erwarteten Einsparungen bei einem Pilotprojekt, welches innerhalb eines Jahres abgeschlossen sein soll, und an dem zur Erprobung unter harter Produktionsbedingung drei
PC/NT mit CADKEY und eine Workstation mit CATIA, CADDS oder Applicon Bravo beteiligt sind, schätzen wir auf über 100 000 DM.
Sich einer solch innovativen Technologie zuzuwenden, erfordert von allen Beteiligten
ein neues Denken und das Aufgeben mancher bisher gepflegter und nicht mehr zukunftsorientierter Handlungs-Stereotypen. Wir sind jedoch der Meinung, daß im Zeichen allgemeiner Sparzwänge Rationalisierungseffekte auch
im EDV-Bereich anzustreben, kein unlauteres Unterfangen ist. Es wird sich zeigen, ob und wie noch weitere Unternehmen des Mittelstandes, die unter einem hohen Konstruktionsaufwand leiden, auf unsere neue Technologie
reagieren werden. Die ersten Präsentationen waren sehr ermutigend.
An einem nahtlosen Übergang von der IST-Technologie zu höherwertigen EDM- und EPD-Verfahren (z.B. PELORUS) wird z.Zt. gearbeitet. Das Ergebnis
dürfte für die Zuliefererindustrie und für deren Auftraggeber sehr interessant werden.
Anläßlich eines Vortrages zur Einführung der neuen IST-Technologie wurden nachfolgende Thesen vorgetragen und der
erste, bei der Firma XY durchgeführte Projektplan erläutert.
Basisinformationen zur Präsentation der EDM-Assemblytechnologie
Ist-Zustand
Thesen zum Ist-Zustand in vielen Konstruktionsbereichen der mittelständischen Industrie
1)Obwohl noch viele Konstruktionen am Reißbrett erfolgen (Argumente: "das genügt uns", Scheu vor neuen
Technologien, Generationsproblematik, hohe Investitions- und Folgekosten), scheint der CAD-Markt insgesamt nahezu gesättigt zu sein. Bedarf besteht für div. Spezialsoftware, die den Planungs-, Konstruktions- und
Produktionsprozeß beschleunigen helfen und für maßgeschneiderte firmenbezogene Gesamtlösungen, welche auch kleineren Unternehmen eine wirtschaftlich vertretbare Beteiligung am Fortschritt ermöglichen.
2)Wenn
bereits komplett oder teilweise am Rechner konstruiert wird, dann erfolgt gerade in der mittelständischen Industrie der CAD-Einsatz oft ohne ein ganzheitliches und durchgehendes Planungskonzept mit EDM und PPS. Die
Stücklistentechnologie befindet sich nicht selten auf unterstem Niveau, nur wenige Firmen denken und handeln im Sinne eines Assembly-Design.
3)Firmen im Bereich der Zuliefererindustrie werden nicht selten von
ihren Auftraggebern zur Nutzung teurer Hard- und Software genötigt. Die dadurch entstehenden Investitions- und Folgekosten übersteigen in der Regel die Finanzkraft der kleinen Unternehmen.
4)Wir beobachten in
derartigen Situationen eine wirtschaftlich verhängnisvolle Diskrepanz zwischen der eingesetzten Hard- und Softwareleistung einerseits und den tatsächlich zu bewältigenden Aufgaben andererseits: Für viele (für die
meisten?) Konstruktionen werden unverhältnismäßig teure Werkzeuge verwendet (Kanonen schießen nach Spatzen), und komplexe Aufgaben müssen oft auf leistungsschwächeren Einheiten durchgeführt werden. Beides ist
unwirtschaftlich.
5)Die mittelständische Industrie könnte wirtschaftlich vertretbar am Technologiefortschritt teilhaben, wenn ihr kostenverträgliche Systeme zur Verfügung stünden, die den gesamten Planungs-,
Konstruktions- und Fertigungsprozeß als technologische Einheit über eine lange Zeit auf hohem Niveau (ISO 9000) garantieren. Ein naht- und verlustloser Übergang von den aktuellen Verfahren zu moderneren Technologien
ist dann gewährleistet, wenn durch gemeinsame Planung eine firmenspezifische Lösung gefunden wird, die unter Verwendung möglichst vieler Ressourcen und unter Beteiligung der davon unmittelbar Betroffenen das
optimale, ganz auf die Zukunft ausgerichtete Ergebnis für das Unternehmen anstrebt.
Planungsansatz und IST-Technologie
1)Das IST-Konzept verteilt die Aufgaben auf die jeweils dafür
(wirtschaftlich) beste(n) Maschine(n) mit adäquater Software. Workstations und Hochleistungs-PC arbeiten gemeinsam in einem mittels Netz, Server und Peripherie geschlossenen und datenbankunterstützten System.
Normale Konstruktionsergebnisse können in einer (oder mehreren?) Workstation, die als Integrator wirkt, zu Assemblies zusammengefügt oder mit hochwertigen CNC- oder Blechverarbeitungsprogrammen weiterbehandelt
werden. Konstruktionsergebnisse und andere Daten werden nicht mehr in Disketten hinterlegt. Die Speicherung erfolgt ausschließlich über Netz und Datenbank. Die Arbeitstationen verfügen nicht mehr über Disketten-
oder CD-Laufwerke. Die Programminstallation wird mittels Server und Netzt vorgenommen.
2)WindowsNT-Maschinen und CAD-Programme, die auch Flächen- und Volumenmodellierer enthalten, können in einem idealen
Preis-Leistungsverhältnis alle Lowlevel-Aufgaben übernehmen. Das Produkt CADKEY gewährleistet die an CAD-Systeme zu stellenden Anforderungen. Als Integratormaschinen können Workstations mit CADDS und
CADDS-Applikationen oder mit einer anderen bewährten Software zum Einsatz kommen.
3)Je nach Aufgabenumfang wird die entsprechende Datenbank verwendet. Die evtl. vorher genutzten Datenbanken werden genau so
beibehalten wie die ggf. voher erarbeiteten Stücklistenstandards.
4)Der Datentransfer zwischen unterschiedlichen CAD-Systemen erfolgt in der Regel im IGES-Standard.
5)Das IST-Konzept umfaßt vorläufig folgende Leistungen
(s. Graphiken):
EDM-Administrator (Datenbank- und Stücklistenverwaltung)
EDM Assembly- und Produktstruktur-Navigator (Koordination und Integration der Detailleistungen)
EDM-Mailing-System (nach allgemeinem Standard) zur projektbezogenen inner-betrieblichen Kommunikation und als
Verbindung zu externen Mitarbeitern
EDM-Produktmanager (Termin-, Projektplanung und Projektkontrolle)
EDM Detailer (Zeichnungserstellung, Material-,Versuchs- und Produktionsbe-schreibung)
optional
Mock Up-Integrator (Integration von Großmodellen mittels Highend-Software: Aplicon Bravo oder CADDS oder ....)
Multimedia-Designer (für Gebrauchsanleitungen, Schulungs- und Werbematerial)
Beratungs- und Serviceleistungen nach abgeschlossenen Serviceverträgen
Hardware- und Softwarelieferungen und Ausbildung des Personals.
Vorteile durch die Anwendung der IST-Technologie
"Zukunftsorientiert, qualitätssteigernd und wirtschaftlich" durch:
Kreative Anwendung einer modernen und ganzheitlich angelegten Planungs- und Konstruktionstechnologie und dadurch eine wesentlich
verbesserte Konkurrenzfähigkeit gegenüber Mitbewerbern Zukunftssicherung durch aktive Teilnahme am technologischen Fortschritt
Aufbau einer übersichtlichen und ausbaufähigen firmeneigenen Planungsstruktur
Sicherung bisheriger CAD-Daten und Weiterentwicklung bewährter Planungsmethoden.
hundertprozentig datenbankunterstütztes Konstruieren
ganzheitliches Handeln mittels Assemblytechnologie unabhängig vom jeweiligen CAD
Einsparungen bei den Folgekosten für Jahreslizenzen und Systemservice
Verwendung der Hard- und Software, die sich auch zukünftig bewähren wird
sensible Anpassung des Personals an die neuen Technologien
fachlich umfassende und reelle Betreuung durch das IST-Team bei Erstellung
der Struktur, dem Verkauf von Hard- und Software, der Ausbildung des Personals und der Betreuung der neuen Systemeinheit per Hotline und vor Ort innerhalb eines Servicevertrages.
Projektplan für Firma XY
Für die Firma XY ist die IST-Technologie nicht als Standardleistung zu übernehmen, sondern den firmenspezifischen Bedürfnissen und weiterverwendbaren Ressourcen anzupassen.
Die Planung sollte sich
erfahrungsgemäß an den bewährten vier Säulen dieses Arbeitsbereiches orientieren und sie in einer noch intelligenteren Weise als bisher nutzen.
a) Hardware
b) CAD- und Datenbanksoftware u.a.
c) Konstrukteure und Planer
d) Konstruktions- und Planungsmethoden
a) Hardware
Nach einer genauen Bedarfsplanung der zukünftig erforderlichen Arbeitsplätze wird der größte Teil der neuen
Konstruktionsarbeit incl. Konstruktionsverwaltung schrittweise auf Low-cost-Maschinen (WindowsNT) verlagert. Ihre Investitions- und Folgekosten betragen nur einen Bruchteil der Ausgaben, die für Workstations
aufzuwenden sind. Ein Teil dieser Investitionskosten kann evtl. durch den Verkauf der z.Z. eingesetzten Rechner und/oder durch Verwendung der Bildschirme aufgefangen werden. Eine Hochleistungsmaschine (bei kleineren
Konfigurationen ein starker NT-Rechner) dient als Server, eine ähnliche Maschine kommt in Verbindung mit CNC-Programmen zum Einsatz.
Der Systemadministrator arbeitet an einem NT-Rechner. Verbleibende
Workstations werden so lange für die Pflege der bisherigen Konstruktionen eingesetzt, bis die alten Daten voll in die von IST geschaffene Erweiterung Ihrer Datenbank mit unmittelbarem Zugang zur CAD-Oberfläche
übertragen sind. Außerdem werden mit ihnen betrieblich bewährte Applikationen (Blechbiege- oder NC-Fräsprogramme) weiter betrieben.
Die bisherigen Plotter und Drucker sind von jedem Arbeitsplatz aus ansteuerbar.
b) CAD- und Datenbanksoftware
Die WindowsNT-Rechner werden mit einer vollwertigen 3D-Software mit optimaler 2D-Fähigkeit und mit der IST-Schnittstelle zur weiterverwendeten Oracledatenbank, die sich auf
dem Server befindet, ausgestattet. Die bisherige Stücklistenphilosophie und PPS-Verbindungen (Lagerverwaltung) bleiben erhalten und werden kreativ fortgeführt. Die erwartete Ausbildungszeit für die Anwendung der
komplexen Planungseinheit und für den produktiven Einsatz der CAD-Software wird aus Erfahrung auch mit CAD-unerfahrenen Konstrukteuren mit zweimal vier Tagen angesetzt. Die Anwendung der Assemblytechnologie wird
gleichzeitig geschult.
c) Konstrukteure und Planer
Der erfahrene Systemadministrator übernimmt auch weiterhin alle Steuerungs- und Planungsfunktionen. Seine Verantwortung wird durch die Steigerung der
"Produktivkraft" der Konstrukteure und durch perfektere Konstruktionsverwaltung noch größer.
d) Konstruktions- und Planungsmethoden
Das datenbankgestützte Konstruieren hat äußerste Priorität.
Ganzheitliches Denken und projektorientiertes Konstruieren im Sinne eines Assemblydesigns ist Konstruktionsalltag. Kaufteile erhalten einen zunehmenden Stellenwert (Datentransfer über elektronische Medien!). Externe
Konstrukteure müssen sich der neuen projektorientierten Planung voll unterordnen.
Sicherung und Übertragung alter Daten
Unter Verwendung von Standardschnittstellen (IGES?) werden vorhandene
Konstruktionsdaten schrittweise in die neue Systemeinheit überführt und dadurch endgültig und von einem bestimmten CAD unabhängig gesichert und einer modernen IST-Konstruktionsverwaltung unterstellt. Alle bisherigen
rechnergestützten Stücklisten und Lagerbestandsverwaltungsprinzipien bleiben vollkompatibel erhalten.
Dem IST-Team ist daran gelegen, diese zukunftsweisende Technologie gemeinsam mit den Fachleuten der
Industrie und exakt nach deren speziellen Bedürfnissen aufzubauen und weiterzuentwickeln. In diesem Sinne freuen wir uns auf die Diskussion mit Ihnen anläßlich der Poduktpräsentation in unserem Hause.
Projekt Assembly
Entscheidungen und Planungsschritte
1)Erarbeitung und Präsentation eines IST-Rahmenkonzeptes zur Qualitätssteigerung und Kostenminimierung der Planungs- und Konstruktionsprozesse
2)Beratung und Entscheidung über eine der drei Umsetzungs-Möglichkeiten
a) Nach der Informationsveranstaltung und Diskussion wird entschieden, daß sich an den bisherigen Planungsverfahren und am
"bewährten Hard- und Softwareeinsatz" nichts ändert oder
b) unter Beibehaltung der bisherigen Verfahren wird ein begrenztes Pilotprojekt als Prinzipstudie zur evtl. umfassenden Einführung neuer
Technologien gestartet und zügig durchgeführt. Es wird sichergestellt, daß durch das Pilotprojekt die Funktionsfähigkeit der Planungs- und Konstruktionsabteilungen nicht gestört wird oder
c) mit sorgfältig
geplanter und schrittweiser Überführung der bisherigen Verfahren in neue Technologien wird ein umfassendes Assembly-Projekt gestartet und in engster Zusammenarbeit beider Firmen exakt nach den Bedürfnissen und
zeitlich-finanziellen Möglichkeiten der Fa. XY durchgeführt. Dies geschieht unter der Bedingung, daß trotz schrittweiser Ablösung der bisherigen Maschinen die Funktionsfähigkeit der Planungs- und
Konstruktionsabteilungen während des Projektverlaufs jederzeit gewährleistet ist.
Entscheidet man sich für die Möglichkeit a), dann sind keine weiteren Beratungsaktivitäten erforderlich, die Verbindung
zwischen den Firmen XC-IST erlischt. Bei einer Entscheidung für b) oder c) schlagen wir folgende Schritte vor:
A)Gemeinsame Bestandsaufnahme vor Ort mit dem Ziel, die beschlossenen Neuerungen den betroffenen
Mitarbeitern der Fa. XY zu erläutern und die Erfahrungen und Vorstellungen der Verantwortlichen bei Fa. XY mit den technologischen Möglichkeiten der neuen Methode in Übereinstimmung zu bringen, um daraus eine
detaillierte Pilotprojekt- bzw. Neuprojekt-Konzeption mit Zeit- und Finanzierungsplan erarbeiten zu können.
Um die Fa. XY korrekt und umfassend beraten zu können und so viel als möglich auch weiterhin
die vorhandenen Ressourcen zu nutzen, müssen wir die aktuelle Organisationsstruktur und Planungshierarchie, die Netzwerkinstallation und verwendete Datenbank, die aktuelle Konstruktionssoftware incl. Schnittstellen
und das PPS-System verstehen lernen. Dafür sollten mind. zwei IST-Mitarbeiter drei Tage lang am Firmensitz tätig werden. Das Ergebnis dieser Bestandsaufnahme muß ein Konzept sein, das alle Anpassungsentwicklungen
und die zukünftige Planungsstruktur für b) und/oder c) enthält. Außerdem kann nach dieser detaillierten Bestandsaufnahme festgelegt werden, welche Zeit für das CAD-Training der eingesetzten XY-Mitarbeiter
aufzuwenden sein wird und welche Hard- und Software für die Lowlevel-Ebene zu kaufen ist. Darüberhinaus wird der erforderliche Zeitraum für die verschiedenen Aktivitäten und der Kostenrahmen festgelegt.
B)Entscheidet man sich sofort oder erst nach erfolgreich absolviertem Pilotprojekt b) für die Variante c), dann müssen zusätzlich zu o.g. Planungs- und Entscheidungsschritten die Ablösemodalitäten der Hard- und
Software und die Ausbildungsinitiativen für weitere Konstrukteure festgelegt werden.
C)Die Varianten b) und c) erfordern Betreuungsaufwand beim Aufbau und bei der Unterhaltung der Planungseinheit (Hard- und
Software), bei der Schulung und Weiterentwicklung sowie bei der permanenten Anpassung an die sich über die Zeit ändernden Bedürfnisse der Fa. XY. Parallel zu einem ständigen Hotlineservice können diese Aufgaben von
der IST-GmbH übernommen werden. Zur wirtschaftlichen Durchführung der Betreuungsdienste sollte man die neuen Informationsübertragungstechnologien nutzen.
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