7/11 September/Oktober ISSN 1618-002XEine Publikation der WIN-Verlag GmbH & Co. KG D: Euro 14,40 CH: SFr 24,50 A: Euro 14,90

Einbaufertige Linear-einheiten von MISUMI

Antriebstechnik S. 36

Praxisberichte: Stahlbau und durchgängige CNC-Fertigung

Metallbearbeitung S. 46

Kostenreduktion durch Prototypen-Fertigung

3D-Drucker S. 18

P R O M O T I O N

Wirtschaftliche Anlagenplanung

C O M O S F E E D V O N S I E M E N S I N D U S T R Y S O F T WA R E

www.digital-engineering-magazin.de Innovative Lösungen für Konstrukteure und Entwickler

Liebe Leser,Happy Birthday PC! Am 12. August feierte der

Personalcomputer seinen 30. Geburtstag. Das

Modell 5150 war 1981 die Antwort von IBM auf

einen wachsenden Markt von preisgünstigen,

kompakten Rechnern, die Newcomer-Firmen

wie Apple oder Commodore auf den Markt ge-

bracht hatten. IBM war damals überwiegend für

seine Großrechner bekannt und wollte mit dem

Modell 5150 seinen Kunden einen Computer für

den Hausgebrauch anbieten. Der Rechner für

jedermann eignete sich besonders für Textver-

arbeitung, Tabellenkalkulation und auch Tele-

spiele. Übrigens: Das Betriebssystem lieferte da-

mals eine noch recht unbekannte Firma namens

Microsoft. Für deren Gründer Bill Gates sollte

dies der Beginn einer beispielslosen Erfolgsge-

schichte werden und ihn zu einem der reichsten

Männer auf dem Globus machen.

Drei Jahrzehnte nach seinem Marktstart

blickt der klassische PC nun in eine ungewisse

Zukunft. Mark Dean, einer der damaligen IBM-

Ingenieure, formulierte es dieser Tage in seinem

Blog so: „Der PC geht den gleichen Weg wie die

Schreibmaschine, die Schallplatte oder die Glüh-

birne.“ Als wichtiges digitales Arbeitsgerät nutzt

Dean jetzt einen Tablet-Computer. Dass der PC

jetzt schon Geschichte ist, sehe ich noch nicht.

Besonders im Business-Bereich – zu dem der ge-

samte Engineering-Bereich nun einmal zählt –

gehören Rechner auf Basis der PC-Technologie

nach wie vor zu wichtigen Arbeitsmitteln. Aber

auch in diesem Anwendungsbereich gibt es

heute schon vielversprechende Ansatzpunkte

für andere Technologien, zum Beispiel die Nut-

zung von Tablet-Computern oder internetbasie-

renden Diensten.

Es ist kein Geheimnis, dass die PC-Anbieter

immer weniger an den Hardwareverkäufen ver-

dienen und mit einer – im Vergleich zum Soft-

ware- und Dienstleitungsgeschäft – niedrigeren

Rendite leben müssen. Dies ist auch der Haupt-

grund, warum der Branchen-Riese HP vor ein

paar Tagen bekanntgegeben hat, er beabsichti-

ge, sein Geschäftsmodell umzubauen und sich

vielleicht sogar von seiner Sparte Personal Sys-

tems Group (PSG), zu denen Notebooks, Desk-

top-PCs, Monitore, Thin Clients und Worksta-

tions gehören, zu trennen. Damit will sich der

derzeitige Weltmarktführer wegen zu kleiner Ge-

winnmargen aus der PC-Produktion verabschie-

den und das Unternehmen stärker in Richtung

Software und Service umbauen und nur solche

Hardware anbieten, an der sich mehr verdienen

lässt, zum Beispiel Server und Drucker.

Dies war auch sicherlich der Grund, warum

HP letztes Jahr in den Markt der 3D-Drucker ein-

gestiegen und dafür eine Kooperation mit dem

Unternehmen Stratasys eingegangen ist. Da vie-

le Anwender die großen Vorteile von physischen

3D-Modellen im Produktentwicklungsprozess

erkannt haben, steigt die Nachfrage an bezahl-

baren 3D-Druckern stetig an. Wie sich 3D-Drucker

im Alltag schlagen und welche Geräte es gibt,

können Sie übrigens in unserem Schwerpunkt

auf den Seiten 18 bis 24 nachlesen.

Rainer Trummer, Chefredakteur

rt@win-verlag.de

3 Editorial

ANSYS CONFERENCE & 29. CADFEM USERS’ MEETING19. – 21. Oktober 2011, Stuttgart, ICS Internationales Congresscenter Stuttgart

Die Fachkonferenz zur numerischen Simulation:

© Bilder: Stuttgart-Marketing GmbH, www.wandspruch.de

7 / 2 0 1 1

4 Inhalt

Antriebstechnik

MISUMI bietet einbaufertige Linear-einheiten für unterschiedlichste Einsatzzwecke. 36

Praxisbericht: Linearantrieb mit Ölbad-Schmierung von SEW-EURODRIVE. 38

Drehgeber-Komplettlösungen von Fritz Kübler: hochwertige Lagerbaugruppe, Gehäuse und Fixierungstechniken. 40

Antriebssystem von maxon motor für automatisches Windschott in Mercedes E-Klasse-Cabriolet. 42

Fluidtechnik

HAWE Hydraulik bietet Herstellern von Forstmaschinen fl exible Hydraulik-steuerungen aus dem Baukasten. 44

CAD & Design

Metallbearbeitung

Donges SteelTec konstruiert Kraftwerke für Südafrika mit der HiCAD-Branchen-lösung für den Stahlbau. 46

Edgecam-3D-CAD/CAM-Software im Praxisbetrieb bei ZF: sichere und kollisionsfreie CNC-Programme. 48

Komplette Durchgängigkeit mit TopSolid: CAD/CAM-Lösung der Schlumpf Fertigungstechnik. 50

Titelinterview: Massive Kostenein-sparungen durch konsistente Anlagen-planung mit COMOS FEED von Siemens Industry Software. 34

Aktuell

Aktuelle WirtschaftsmeldungenMacher und Märkte 6

Neuer, informativer Webauftritt des DIGITAL ENGINEERING Magazins. 8

Aktuelle TechnikmeldungenTrends und Technologien 9

Markteinführung der neuen Plattform für Produktentwicklung von PTC: Die ersten neun Apps von Creo 1.0. 14

EMO, Weltleitmesse der Metall-bearbeitung, von 19. bis 24. Septemberin Hannover. 15

Veranstaltungskalender 16

Im Fokus

3D-Drucker

Vielfalt von Geräten für unter-schiedliche Ansprüche: Einsatz von 3D-Druckern im Rapid Prototyping. 18

DRS Tactical verkürzt Entwicklungs-zyklen um bis zu 40 Prozent und reduziert die Kosten um zwei Drittel mit Objet-3D-Drucker. 20

Denby Pottery Company nutzt 3D-Drucker von Z Corporation für Designkonzepte, Marketing, Fertigung und Steinzeugguss. 22

3D-Drucker im Einsatz bei einem Hersteller von Spritzguss-Formteilen für die Automo-bilindustrie. 24

Special

zur Messe IT & Business 25

Messen für IT-Entscheider: IT & Business und DMS EXPO (20. bis 22. September) in Stuttgart. 26

Mit APS, DMS und Konfi gurator im ERP zu perfekten Abläufen. 28

Kürzere Durchlaufzeiten, optimierte Vorgänge, erhöhte Transparenz bei Toni Kahlbacher GmbH & Co. KG durch abas-Business-Software. 30

Management

PLM-Beratung: Welche Vorteile bieten unabhängige Consulting- Unternehmen? 32

Titelinterview: Datenkonsistenz und Objektorientierung sind Erfolgsfaktoren für eine effi ziente und wirtschaftliche Anlagenplanung. 34

IM FOKUS: 3D-Drucker. Mehr und

mehr Produktentwickler setzen auf ad-

ditive Verfahren im Rapid Prototyping,

um die immer höheren Anforderungen

bei der Entwicklung neuer Produkte

bewältigen zu können. Reduzierung

der Kosten ist dabei die wesentliche

Triebfeder. (Seite 18)

Perkins führt mit Teamcenter und Tecnomatix neue Motoren ein und ver-dreifacht die Prozessplanungskapazität. 52

Papierlose Bereitstellung von Zeich-nungen und Fertigungsdokumenten beim Kunststoff spezialisten Scherer & Trier 54

Simulation & Visualisierung

Multiphysik-Simulation

Forschungs- und Entwicklungsprojekt VIPROF: Herstellungshistorie eines Bauteils mitsimulieren. 56

Verbesserung der Diagnosemethoden in der Medizintechnik: Optimierung von elektrochemischen Sensoren. 58

Branche

Luftfahrt

Kapazität und Energieeffi zienz im Fokus: Mehr Wettbewerb und starkes Wachstum in der Zivilluftfahrt. 60

Simulation von Notwasserung und Vogel- oder Hagelschlag – Schadenspo-tenzial an Flugzeugen minimieren. 62

Redaktionell erwähnte Firmen in dieser Ausgabeabas S. 30, AIRBUS S. 60, Altair S. 7, 62, ANSYS S. 6,

Baumer S. 10, Beckhoff S. 12, Boeing S. 60, CAD-

FEM S. 6, 56, Daimler AG S. 42, Dassault Systèmes

S. 13, Dell S. 7, Deloitte S. 60, Denby Pottery Com-

pany S. 22, Donges SteelTec S. 46, Fritz Kübler

S. 40, HAWE S. 44, HP S. 24, ISD Group S. 46, KISSoft

S. 10, Landesmesse Stuttgart S. 26, maxon motor

S. 42, medacom S. 18, Megatech S. 11, Missler

S. 50, Misumi S. 36, Objet S. 20, Perkins S. 52, Planit

Software S. 48, Plex Systems S. 11, proAlpha S. 28,

Projektträger Karlsruhe S. 56, PTC S. 8, 12, 14, Reed

Exhibitions S. 6, Schlumpf Fertigungstechnik S. 50,

Schwindt S. 54, Seeburger S. 32, SEW Eurodrive

S. 38, Siemens Corporate Technology S. 58,

Siemens Industry Software S. 34, 52, Stratasys

S. 10, Verein Deutscher Werkzeugmaschinen-

fabriken e.V. S. S. 15, Z Corporation S. 22, ZF S. 48.

Daten & Prozesse

Optimierung Produktentwicklung: Methodische Modellbeschreibungen von Prozessen, Produkten und betrieblichen Strukturen. 64

EDITORIAL 3

TITELBILD-HINWEIS 6

IMPRESSUM 57

VORSCHAU 66

DIGITAL ENGINEERING-Marktplatz 43

Titelthemen

Innovative Systeme in

der Antriebstechnik:

Einbaufertige Linearein-

heiten aus aufeinander

abgestimmten Kompo-

nenten, Linearantrieb

mit Ölbad-Schmierung,

Drehgeber-Komplett-

lösungen sowie ein An-

triebssystem für ein au-

tomatisches Windschott.

(Seite 36)

Vielfältige und effi zi-

ente Lösungen für die

Metallbearbeitung im

Praxiseinsatz bei Don-

ges SteelTec, Schlumpf

Fertigungstechnik

und ZF.

Strukturen und Dokumente schnell

aus Teamcenter®

effi zient und einfach

verteilen

konvertieren

drucken

mit DOC4TC professionell

Drucken über Printserver

Dokumentationen produzieren

Prozesse (Fertigung,

Beschaffung, ...) bedienen

Professional Output Managementfor YOU!

SEAL Systems bietet Lösungen

und Produkte zur Erzeugung,

Verwaltung und Verteilung von

Dokumenten und technischen Unterlagen.

Einfach, sicher, schnell und effi zient.

STUTTGART20.–22.9.2011Halle 7Stand 7B71

7 / 2 0 1 1

6 Aktuell Macher und Märkte

Die Knorr-Bremse Gruppe, ein Anbie-

ter von Bremssystemen für Schienen-

und Nutzfahrzeuge, hat ihre Nutzung

der HyperWorks Suite ausgeweitet

und weitere HyperWorks-Lizenz-Units

erworben, um zusätzlich auch RA-

DIOSS, OptiStruct und weitere Werk-

zeuge einzusetzen. Die Ingenieure von

Knorr-Bremse werden die Soft-

waretools in den CAE-Zentren in Mün-

chen, Budapest und Faridabad, Indien,

einsetzen. Es werden Bremssysteme

und Komponenten simuliert und ana-

lysiert, darunter Bremskontrollsyste-

me, Bremsscheiben und Systeme zum

Erzeugen von Druckluft. Für Knorr-

Bremse war der wichtigste Grund für

die Ausweitung der HyperWorks-Li-

zenzen der Einsatz von RADIOSS. Die-

ser wird nun auch als expliziter Solver

für FE-Analysen eingesetzt, vor allem

bei der Berechnung großer Modelle

mit vielen Kontakten. Darüber hinaus

hat Knorr-Bremse nun auch OptiStruct

für Topologieoptimierungen in den

Entwicklungsprozess integriert.

Mit der Einführung eines „Klassensat-

zes“ des Software-Systems Enginee-

ring Base Cable (EB) von Aucotec

wappnet sich das Institut für Raum-

fahrtsysteme der Universität Stuttgart

(IRS) für die Zukunft der Bordnetzpla-

nung. Die E-Engineering-Software ist

spezialisiert auf die Planung und Kons-

truktion dieses „Nervensystems“ mobi-

ler Einheiten. Von Sportwagen bis ICE,

vom U-Boot bis zum Satelliten wird EB

bereits für das so genannte Harnessing

eingesetzt. In der Praxis wird EB zu-

nächst für ein ganz besonderes Insti-

tutsprojekt genutzt: ein selbstentwi-

ckelter Kleinsatellit für Erdbeobachtung

und wissenschaftliche Experimente.

Autodesk gibt bekannt, dass das Un-

ternehmen ecoduna am Autodesk

Clean Tech Partner Programm teil-

nimmt. ecoduna ist ein Cleantech-Un-

ternehmen mit Sitz in Niederösterreich

und hat den weltweit ersten Photobio-

reaktor für eine kontinuierliche Zucht

von Mikro-Algen entwickelt und pa-

tentiert. Im Rahmen des Clean-Tech-

Partnerprogramms erhält das Unter-

nehmen die Digital-Prototyping-

Lösung Autodesk Inventor. Ecoduna

entwickelt mit der Lösung organisch

geformte Kunststoff teile. Das Auto-

desk-Clean-Tech-Partner-Programm

bietet Start-ups, die sich im Bereich der

sauberen Energien engagieren, Digi-

tal-Prototyping-Lösungen, damit sie

ihre Ideen digital entwerfen, visualisie-

Im Einsatz Titelbild:

Siemens Industry

Automation

Die Siemens-Division

Industry Automation

(Nürnberg) ist weltweit

führend bei Automatisie-

rungstechnik, industrieller

Schalttechnik sowie Industriesoftware. Das Angebot

reicht von Standardprodukten für die Fertigungs- und

Prozessindustrie bis hin zu Branchenlösungen mit der

Automatisierung ganzer Automobilproduktionen und

Chemieanlagen.

Als führender Software-Anbieter optimiert Industry

Automation die gesamte Wertschöpfungskette pro-

duzierender Unternehmen – von Produktdesign und

-entwicklung über Produktion und Vertrieb bis zum

Service. Mit weltweit rund 33.000 Mitarbeitern (30.

September) erzielte Siemens Industry Automation im

Geschäftsjahr 2010 einen Umsatz von 6,2 Milliarden

Euro.

Siemens Industry Automation

90475 Nürnberg

Gleiwitzer Str. 555

Telefon: 0911- 895-7947

Fax: 0911- 895-157947

www.siemens.com/industryautomation

Die Internetadresse für den

Geschäftsbereich Comos lautet:

www.siemens.com/comos

C A D F E M G M B H U N D A N S Y S G E R M A N Y

Ein breites Spektrum an Simulation

Neue technologische Herausforderungen – nicht

nur in Sachen Energiewende – beschäftigen die

meisten Industrieunternehmen und Engineering-

orientierten Firmen heute mehr denn je. Dies gilt

sowohl für die Bewältigung der aktuellen Aufga-

ben als auch für die gesamte geschäftliche Ausrich-

tung entsprechend der Zukunftstrends. Den neu-

en Rahmenbedingungen, die sich immer schneller

verändern, kann nur der gerecht werden, der in sei-

ner Strategie und Produktentwicklung die Zukunft

vorausdenkt. Hier bietet die Veranstaltung „ANSYS

Conference & 29. CADFEM Users´ Meeting“, vom 19.

bis 21. Oktober 2011 im Internationalen Congress-

center Stuttgart, die sich zur größten jährlichen

Anwendertagung im Bereich der numerischen Si-

mulation in Europa entwickelt hat, vielfältige An-

regungen und Diskussionsmöglichkeiten. Getra-

gen wird die Konferenz in erster Linie vom großen

Spektrum des Programmpakets ANSYS, das mit

seiner Simulationsumgebung ANSYS Workbench

als weltweit führende Lösung gilt. Ergänzt wird das

Informationsangebot rund um ANSYS durch die

Vorstellung weiterer komplementärer Software-

Produkte wie LS-DYNA (Crash-Simulation), Digimat

(Materialdesign), optiSLang (numerische Optimie-

rung) oder AnyBody (menschliche Kinematik) so-

wie die produkt- und anwendungsübergreifende

Behandlung aktueller Simulationsthemen.

Mit den drei Säulen der Strukturmechanik, der

Strömungsmechanik und der Elektromechanik &

Hochfrequenztechnik sowie dem übergreifenden

Dach der Systemsimulation & Multiphysik lassen

sich die unterschiedlichsten Anwendungen rea-

lisieren und vielfältige Branchenanforderungen

abdecken. Dazu gehören neben der Elektromo-

bilität & Batterieentwicklung unter anderem der

Werkzeugmaschinenbau, die Windkraft und die

Elektronik, aber auch die Biomechanik & Medizin

sowie das Bauwesen & Green Buildings. Die Elek-

tromobilität spielt während der Konferenz als ei-

nes von mehreren Themen eine wichtige Rolle.

Hauptsponsoren der Veranstaltung sind die Un-

ternehmen HP, Intel, Fujitsu und EnginSoft. Inte-

ressierte haben die Möglichkeit, auf der Home-

page www.usersmeeting.com Details rund um

die Veranstaltung abzurufen und sich als Teilneh-

mer anzumelden.

C O M P O S I T E S E U R O P E

Steigende Nachfrage für Composites in der Luft- und Raumfahrt

In der Konstruktion von Luft- und Raumfahrt-

zeugen hat sich die Kohlefaser-Technologie zur

Schlüsseltechnologie entwickelt. Das zeigt auch

die internationale Fachmesse COMPOSITES EU-

ROPE, die vom 27. bis 29. September 2011 in

Stuttgart stattfi ndet. Unternehmen wie die SGL

Group, MAG oder Airtech unterstreichen, dass

sich die Messe zu einem Stelldichein der großen

Namen der Composites-Branche entwickelt hat.

Innovationen für die Luft- und Raumfahrtbran-

che stellen dabei einen wesentlichen Schwer-

punkt des Messegeschehens dar.

Bild

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7AktuellMacher und Märkte

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letsgodesign

Vom Entwurf bis zum Prototyp in nur wenigen Wochen.Realisieren Sie Ihre Produktideen mit SolidWorks®.Sie und Ihre Kollegen können Jeremy helfen, Produkte zu konstruieren, die noch nie zuvor gebaut wurden. Senden Sie uns Ihre Vorschläge, teilen Sie Ihre Ideen und stimmen Sie über wichtige Konstruktions-entscheidungen ab. Sind Sie bereit? Let’s go design! Anschauen. Mitmachen. Abstimmen. www.solidworks.de/letsgodesign

Jeremy LuchiniTEAMLEITER KONSTRUKTIONSolidWorks

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D E L L W O R L D 2 0 1 1

Zukunft der IT und die Heraus-forderungen der Virtualisierung

Auf der Dell World 2011 tref-

fen sich vom 12. bis 14. Ok-

tober im Austin Conventional

Center in Austin, Texas, IT-Pro-

fessionals aus der Wirtschaft

und dem öff entlichen Sektor,

um sich über IT-Strategien für

die Zukunft auszutauschen.

Diskutiert werden Fragen wie

die IT-Sicherheit von Unter-

nehmen, IT-Effi zienz, Cloud-

Dienste sowie Innovationen

im Gesundheitswesen, Bil-

dungswesen und der Indus-

trie. Teilnehmer erfahren aus

erster Hand von hochkaräti-

gen Rednern aus führenden

IT-Unternehmen, wie sie ihre

IT-Strategien planen und um-

setzen können. Eröff net wird

die Veranstaltung von Michael

Dell, CEO von Dell, der in einer

Keynote seine Sicht auf die

sich wandelnde IT-Landschaft

und deren künftigen Einfl uss

auf das globale Wirtschafts-

wachstum und die Wettbe-

werbsfähigkeit erörtern wird.

Informationen zur Dell World

2011 gibt es auch unter www.

dellworld.com.

A L T A I R

Wechsel in der Geschäftsführung

Altair Engineering gibt heute einen Wech-

sel in der Geschäftsführung der deut-

schen Niederlassung des Unternehmens

bekannt. Dr. Uwe Schramm kehrt nach

langjähriger Tätigkeit als CTO für den Be-

reich HyperWorks bei Altair in Troy, Mi-

chigan nun als Geschäftsführer der Altair

Engineering GmbH nach Deutschland

zurück. Dr. Detlef Schneider,

bisheriger Geschäftsführer

der Altair Engineering GmbH,

wird seine Tätigkeit für Altair

in Irvine, Kalifornien als Leiter der Solver-

Entwicklung fortsetzen.

„Nach vielen Jahren, in denen ich in

den USA für Altair tätig war, freue ich

mich darauf, zur Altair Engineering GmbH

zurückzukehren und mit dem Team in

Deutschland zu arbeiten”, sagte Dr. Uwe

Schramm, neuer Geschäftsführer, Altair

Engineering GmbH. “Altair Engineering

ist gerade in Deutschland in den letzten

Jahren sehr stark gewachsen, der Umsatz

hat sich mehr als vervierfacht und die

Anzahl an Mitarbeitern ist stark angestie-

gen. Global hat sich Altair von der „Hy-

perMesh-Firma“ zu einem Unternehmen

entwickelt, das das komplette Spektrum

an CAE-Software, inklusive aller wichti-

gen Solver für FEA, MKS und CFD, anbie-

tet. Dienstleistungen wie Produktdesign

und Softwaresupport waren und sind

wichtige Stützen des Erfolgs. Damit wird

Altair zunehmend als strategischer Part-

ner bei der Produktentwicklung gese-

hen. Diese positiven Trends weiter voran-

zutreiben, wird mein wichtigstes Ziel als

Geschäftsführer der GmbH sein.”

7 / 2 0 1 1

8 Aktuell Macher und Märkte

N E U E R W E B - A U F T R I T T

Übersichtliche Gestaltung

Auf der Startseite fi nden Sie die Top-News sowie

die Themen-Rubriken, in denen die Meldungen

und Beiträge – zur besseren Übersichtlichkeit –

einsortiert werden. Dies sind CAD/CAM/Design,

PDM & PLM, Simulation, Visualisierung & VR, Digi-

tale Fabrik, Rapid Prototyping, Hardware, Dienst-

leistungen, Antriebstechnik, Automatisierung,

Elektrotechnik, Fluidtechnik, Konstruktionsele-

mente, Verbindungstechnik und Werkstoff e.

Immer up to date

In der Rubrik „Veranstaltungen“ können Sie auf

unseren umfangreichen Veranstaltungskalen-

der zugreifen und diesen mittels iCal-Feed abo -

nnieren. Die iCal-Datei (Format „ics“) lässt sich

anschließend in gängigen Terminkalendern wie

Outlook oder iCal einlesen. So haben Sie immer

die wichtigsten Termine auf Ihrem Rechner.

Neuer HTML-NewsletterIn unserem neuen, wöchentlichen HTML-Newsletter präsentiert Ihnen die

Redaktion des DIGITAL ENGINEERING Magazins die interessantesten News

aus den Bereichen CAD, CAM, PLM, Hardware, Veranstaltungen, Forschung,

Konstruktionskomponenten und Werkstoff e. Unter der Rubrik „Newsletter“

können Sie den News letter schnell und unkompliziert abonnieren.

ren und simulieren können, noch be-

vor diese gebaut werden.

Siemens optimiert die Angebotser-

stellung im Verdichtergeschäft mit

dem Tool camos Quotation. Es bietet

die Möglichkeit, die Software punktge-

nau an die Anforderungen des Ver-

triebsprozesses anzupassen. Der Pro-

duktkonfi gurator von camos wird eine

Vielzahl teilautomatisierter Kalkulato-

ren ablösen und somit unternehmens-

weit schneller und sicherer Angebote

erstellen, die für Kunden noch transpa-

renter sind.

Für die Entwicklung von Verkabelung

und elektrischen Systemen der mit

Wasserstoff betriebenen Rennfahrzeu-

ge setzen die Studenten des Forze-

Rennteams der niederländischen Delft

University of Technology künftig auf

die CAD-Software für Elektrotechnik

E3.series von Zuken. E3.series ist in der

Automobilbranche weit verbreitet. Das

Team hatte die Automobilelektronik

drei Jahre lang manuell entwickelt und

entschied sich dann, den Prozess mit

E3.series zu automatisieren. Das Fahr-

zeug für 2011 enthält bereits Kompo-

nenten, die mit E3.series entwickelt

wurden. Beim 2012-er Rennwagen

wird die Software dann für die voll-

ständige Elektronik genutzt. Neben

dem Rennteam der Hochschule Esslin-

gen ist dies bereits das zweite Formu-

la-Student-Universitätsprojekt, für das

Zuken als Sponsor fungiert.

Kunden von Gamesman, die neue

Spielprodukte entwickeln, verlangen

stets kurzfristig hochqualitative Proto-

typen. In der Vergangenheit bezog das

Unternehmen diese Teile von Unterlie-

feranten aus China. Für ein spezielles

Projekt hatte sich Konstruktionsleiter

Richard Löffl er jedoch entschieden,

auf dem heimischen Markt nach ge-

eigneten Lieferanten zu suchen – und

er fand einen besseren, schnelleren

und kostengünstigeren Weg, die Teile

zu beschaff en. Richard Löffl er hatte

sich für die Fertigung eines Handhe-

bels für ein Spielgerät ähnlich dem

„einhändigen Banditen“ als Prototy-

pen bei Firstcut entschieden. Löffl er

lud sein CAD-Modell auf die Website

von Firstcut hoch und erhielt innerhalb

weniger Minuten einen detaillierten

Bericht mit Änderungsvorschlägen,

die eine schnellere und kostengünsti-

gere CNC-Bearbeitung des Teils er-

möglichten. Neben Firstcut nutzt

Gamesman auch den Service mit der

Bezeichnung Protomold.

Im EinsatzT Ü V S Ü D A U T O M O T I V E E R T E I L T M K S I N T E G R I T Y V O N P T C I S O - 2 6 2 6 2 - Z E R T I F I K A T

Entwicklungsprozesse abgesichert

Der TÜV SÜD Automotive hat die MKS-Integrity-

Lösung von PTC für die Verwaltung von Embed-

ded-Software nach IEC 61508 und nach der für

moderne Automotive-Anwendungen verschärf-

ten ISO-Norm 26262 zertifi ziert. PTC ist somit

das erste Unternehmen, das im Bereich von Em-

bedded-Software eine Lösung

gemäß dieser Sicherheitsnor-

men zur Verfügung stellt. Kun-

den aus der Automobilindus-

trie werden dadurch in ihrer

Nachweis- und Qualifi zierungs-

pfl icht zur funktionalen Sicher-

heit gemäß ISO 26262, die bei-

spielsweise bei Steuerungs- und

Bremssystemen zum Tragen

kommen, nachhaltig entlas-

tet. Die PTC-Lösung hat sich für

sämtliche Sicherheits-Levels bis

hin zur höchsten Sicherheitsstu-

fe ASIL–D (automotive safety in-

tegrity level D) qualifi ziert. PTCs

MKS Integrity zeichnet sich zudem durch die Ein-

bindung der gesamten Werkzeugkette und damit

aller Systeme, die zur Entwicklung des Gesamt-

systems eingesetzt werden, aus. Dazu zählen die

CAD-Werkzeuge ebenso wie das jeweilige PLM-,

MES- oder ERP-System.

Andrew Wertkin,

CTO der Integrity

Business Unit von

PTC, und Andreas

Bärwald, Product

Line Manager Func-

tional Safety, TÜV

SÜD Automotive

GmbH.

Bild: PTC

Trends und Technologien

CAM/CAD Kompetenz im Werkzeug- und Formenbau

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A U C O T E C U N D U N I T E C

Entwicklungspartnerschaft vereint 3D-Anlagenplanung und 2D-Engineering

Eine neutrale, hersteller-

übergreifende Kommunika-

tionsplattform, die die 3D-

Anlagenplanung mit dem

zweidimensionalen Fließ-

bild und dem dazugehö-

rigen elektrotechnischen

Detail-Engineering eff ektiv

verbindet: das ist das Ziel ei-

ner neuen Entwicklungspart-

nerschaft, die die Aucotec

AG und die Unitec Informa-

tionssysteme GmbH jetzt per

Vertrag besiegelt haben. Alle

gängigen 3D-Systeme zur

Modellierung von prozess-

technischen Anlagen und

Maschinenbaukonstruktio-

nen lassen sich dann mit der

2D-EMR- und P&ID-Lösung

von Aucotecs datenbankba-

sierter Software Engineering

Base verknüpfen. Als Ent-

wickler der Basistechnologie

für die off ene Kommunikati-

onsplattform und 3D-Exper-

te ist Unitec zudem in der

Lage, weitere Systeme und

Disziplinen zu integrieren.

Die Auswahl des jeweils am

besten geeigneten Systems

mit höchster Professionali-

tät für die einzelnen Diszip-

linen ist so möglich. Von der

Anlagenstruktur bis zu den

Objekteigenschaften wer-

den alle Informationen und

Logiken der 3D-Welt mit de-

nen aus Fließbild und Detail-

Engineering navigierfähig

verknüpft. Auch Zulieferda-

ten lassen sich anbinden,

ohne dass das entsprechen-

de Autorenwerkzeug ange-

schaff t werden muss. Unab-

hängig vom Spezialwissen

der jeweils anderen Diszip-

linen und mit optimiertem

Lizenzaufwand arbeiten Ver-

fahrenstechniker, Mechanik-,

MSR- und Elektrotechnik-

Profi s mit allen relevanten

Daten und erhalten einen

einzigartigen Überblick über

die komplette Anlage.

W E I D M Ü L L E R

Kontinuierliche Leistungsüberwa-chung von Photovoltaikanlagen

Mit „Transclinic xi+“ bringt

Weidmüller ein System für die

permanente Leistungsüber-

wachung von Photovoltaik-

anlagen auf den Markt. Die

Geräteserie überwacht Photo-

voltaikanlagen sehr detailliert,

denn nur uneingeschränkt

funktionstüchtige PV-Anlagen

weisen eine hohe Effi zienz auf.

Jede der vier Gerätevarianten

– für 4, 7, 8 und 14 Strings –

ermittelt kontinuierlich den

Strom von einzelnen Strings

oder String-Gruppen sowie

die Spannung von PV-Anla-

gen. Beeinträchtigungen, die

den Ertrag mindern können,

werden so unverzüglich fest-

gestellt und lassen sich behe-

ben. „Transclinic xi+“ besitzt, je

nach Modell, zwischen 4 und

14 Eingängen zur Strommes-

sung für bis zu 30 A je String.

Bild

: Au

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7 / 2 0 1 1

10 Aktuell Trends und Technologien

S T R A T A S Y S

3D-Drucker für mittleres Leistungssegment

Stratasys stellt mit dem

Fortus 250mc ein 3D-Pro-

duktionssystem vor, das

sowohl zum Rapid Proto-

typing als auch für die Fer-

tigung eingesetzt werden

kann. Anwender erhalten

damit die unkomplizierte

Bedienung eines Dimen-

sion-3D-Druckers mit der

Flexibilität eines Fortus-3D-

Produktionssystems. Das

Fortes 250mc ist das ers-

te System, das Stratasys für

das mittlere Leistungsseg-

ment anbietet. Es vereint

die Benutzerfreundlichkeit

und Erschwinglichkeit der

marktführenden Dimensi-

on-3D-Drucker von Strata-

sys mit der Kontrolle, die nur

die – bislang Fortus-3D-Pro-

duktionssystemen vorbe-

haltene – Insight-Software

bietet. Mit Insight erhal-

ten Anwender zusätzliche

Kontrolle über die Bauge-

schwindigkeit, Teilegenau-

igkeit und Detailtreue. Wie

alle additiven Fertigungs-

maschinen von Stratasys

basiert auch das Fortus

250mc auf dem Fused-

Deposition-Modeling-

(FDM-) Prozess. „Für

dieses neue Produkt

dürften sich Ingeni-

eure interessieren, die

einen herkömmlichen

3D-Drucker bevorzu-

gen, aber mehr Kon-

trolle über die Bau-

parameter wünschen“,

erklärt Produktma-nagerin Mary Stanley.

„Immer mehr Anwen-

der wollen additive

Fertigungsmaschinen

nicht nur für das Proto-

typing, sondern auch

für die Produktion nut-

zen. Die häufi gste Fer-

tigungsanwendung ist

der Bau von funktions-

tüchtigen Fertigungshilfen

wie Werkzeuge und Vorrich-

tungen, die im Produktions-

prozess eingesetzt werden

können.“

Mit einer Bauraumgröße

von 254 x 254 x 305 Millime-

tern (10 x 10 x 12 Zoll) bie-

tet das Fortus 250mc drei

Optionen für die Schichtdi-

cke: 0,178, 0,254 und 0,330

Millimter (0,007, 0,010 und

0,013 Zoll). Zum Erstellen

der Teile verwendet das

System das Thermoplast

ABSplus, das hervorragen-

de mechanische Eigen-

schaften bei Stoß-, Zug-,

Biege- und Dehnfestigkeit

für robuste, funktionsfähi-

ge Anwendungen bietet.

ABSplus ist in den Farben

Elfenbein, Weiß, Blau, Neon-

gelb, Schwarz, Rot, Nekta-

rine, Olivgrün und Grau er-

hältlich. Das Fortus 250mc

verwendet das Support-

Material SR-30 von Stra-

tasys, das sich gegenüber

vergleichbaren Materialien

besonders schnell aufl öst.

B A U M E R : C M O S - K A M E R A F Ü R D I E I N S P E K T I O N V O N S O L A R W A F E R N

4-MP-Kamera reduziert Messzeiten

Für den Durchbruch er-

neuerbarer Energien sind

im Bereich der Photovolta-

ik ein hoher Wirkungsgrad

und eine lange Laufzeit aus-

schlaggebend. An die Qua-

litätskontrolle der Solar-

module werden deswegen

höchste Ansprüche gestellt,

was eine effi ziente, schnelle

und automatisierte optische

Inspektion angeht. Die neu-

en CMOS-Kameras HXC20NIR

und HXC40NIR von Baumer

überzeugen hierbei durch

ihre hohe Empfi ndlichkeit im

nahen Infrarotbereich (NIR).

Im Vergleich zu den bisher

verfügbaren monochromen

Kameras weisen die neuen

Modelle bei einer Wellen-

länge von 900 Nanometern

eine doppelt so hohe Emp-

fi ndlichkeit auf und sind da-

mit noch besser auf die An-

forderungen der Inspektion

von Solarwafern ausgerich-

tet. Die Sensitivität von Ka-

meras mit CCD-Sensoren, die

für NIR optimiert sind, wird

dabei noch übertroff en. Mit

diesen Neuentwicklungen

kommt Baumer der Anforde-

rung der Industrie nach einer

Reduktion der Messzeiten

zur Erhöhung des Durchsat-

zes nach. Die Kameras stehen

in der Serienproduktion ab

sofort zur Verfügung.

Bild

: Str

atas

ys

K I S S S O F T

Neues Modul in der Lagerberechnung

Für die Lagerberechnung in

KISSsoft steht nun ein neues

Modul zur Verfügung (Modul

WB4): Dieses ermöglicht, die

einzelnen Lager direkt nach

der Methode ISO 16281 un-

ter Berücksichtigung der inne-

ren Geometrie zu berechnen,

ohne dass im Vorfeld die Kräf-

te im Welleneditor ermittelt

werden müssen. Darüber hi-

naus können die Deformati-

onen des Innen- und Außen-

rings sowie die Profi lierung

der Rolle (bei Axial-/Zylin-

der- oder Kegelrollenlagern)

vorgegeben werden. Diese

Angaben ermöglichen eine

realitätsnahe Berücksichti-

gung der tatsächlichen Lager-

situationen. Diese ver-

besserte Funktionalität

bietet große Vorteile

für Lagerhersteller und

Konstrukteure, die die

Belastungen aus an-

deren Quellen (FEM)

kennen, jedoch mehr

über die vorherrschen-

de Lastverteilung und

Pressungsverhältnis-

se im Lager erfahren

möchten.

Bild: Baumer

Bild

: KIS

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Trends und Technologien

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P L E X S Y S T E M S M I T E R P I N T H E C L O U D

Neue PLM-Funktionen für die Produktentwicklung

In der Cloud-ERP-Lösung Plex Online ste-

hen neue Features für die Produktent-

wicklung in der Fertigungsindustrie zur

Verfügung. Durch die Erweiterungen im

Product Lifecycle Management können

Fertigungsunternehmen ihre Aufgaben in

den Bereichen Konstruktion, Programm-

Management und Artikel-Information

noch schneller und effi zienter erledigen.

Die neuen Funktionen wurden fl ießend

integriert und stehen allen Nutzern ab so-

fort ohne Versionswechsel oder zusätzli-

che Kosten bereit. Die neuen Features für

die Produktentwicklung gewährleisten

vor allem die Integrität von Änderungs-

prozessen und ergänzen das System um

Steuerungsmöglichkeiten bei der Versi-

onierung von Konstruktionen. So verlei-

hen neue Befehle und Optionen für die

automatische Revisionierung oder neue

Hyperlinks in Stücklisten den Anwendern

mehr Flexibilität und neue Möglichkei-

ten, um Änderungen zu überwachen. An-

wender können nun auch Merker setzen,

um Bauteile zu sperren, während sie sich

in bestimmten Stadien des Änderungs-

prozesses befi nden. Mit neuen Funktio-

nen im Bereich Programm-Management

sind Anwender in der Lage, noch einfa-

cher Reports zu generieren. Damit lassen

sich zum Beispiel in Entwicklungsprojek-

ten die geleisteten mit den geplanten

Arbeitsstunden vergleichen. Übersichts-

analysen sind benutzerfreundlicher auf-

gebaut und die Darstellungsbereiche

für die Aufgabenzuordnung beinhalten

umfassendere Daten. Erweiterungen der

Artikel-Informationen ermöglichen einen

einfacheren Zugriff , eine leichtere Anpas-

sung sowie eine bessere Rückverfolgung.

Zu den zentralen Änderungen hierbei

gehört die Ergänzung von Hauptbuch-

konten, die die Zukaufteilekonten beein-

fl usst. Außerdem stehen zusätzliche Un-

terkategorien, Links und Templates zur

Verfügung.

M E G A T E C H

3D-Software für das Metall- und Schlosserhandwerk

MegaCAD Metall 3D bietet dem Anwen-

der eine eff ektive und effi ziente 3D-Mo-

dellierung – angefangen bei Vordächern,

Vorstellbalkonen mit Balkongeländer bis

hin zu Türen und Toren in Stahl, Alumi-

nium oder Edelstahl. Die

Konstruktion von Trep-

penwangen und -stufen

wird ebenfalls unterstützt.

Auch der Rohrschlosser

bekommt mit der neuen

3D-Software leistungsstar-

ke Werkzeuge für die tägli-

che Praxis an die Hand. Mit

MegaCAD Metall 3D lassen

sich komplexe 3D-Metall-

teile in kürzester Zeit erzeugen und am

Bildschirm darstellen. Doch die Vorteile

zeigen sich auch beim Kundentermin:

Mit der 3D-Darstellung kommt man in

aller Regel schnell zu einer Lösung, da

der Kunde den Konstruktionsvorschlag

schneller versteht und umfassend im Bil-

de ist. Automatisierte Funktionen wie der

Profi l- und der Rahmengenerator stellen

für den Konstrukteur eine spürbare Ar-

beitserleichterung dar. Stäbe, etwa für

Tore, Zäune und Geländer, können damit

automatisch verteilt werden. Das High-

light: Bei der Bearbeitung vorhandener

Bauteile mit MegaCAD-Funktionen wird

die Stückliste (Gewicht, Länge und Geh-

rungswinkel usw.) erstellt und automa-

tisch aktualisiert. So beschleunigt sich

der Konstruktionsprozess noch einmal

erheblich und die notwendigen Men-

genangaben für eine exakte Kalkulation

sind auf Knopfdruck verfügbar. Für einen

bestmöglichen Start mit dem Programm

werden spezielle Schulungen und Work-

shops angeboten.

Bild

: Me

gat

ech

7 / 2 0 1 1

12 Aktuell Trends und Technologien

P T C B R I N G T N E U E S T E V E R S I O N S E I N E S 3 D - C A D - D I R E K T -

M O D E L L I E R U N G S S Y S T E M S A U F D E N M A R K T

Creo Elements/Direct 18.0Anwender profi tieren bei

Creo Elements/Direct 18.0,

der neuesten Version des 2D-

CAD-Direkt-Modellierungs-

systems von PTC, vor allem

von einer neuen intuitiven Be-

nutzerführung, schlankeren

Prozessen sowie einer besse-

ren Interoperabilität mit PTCs

jüngst auf dem Markt einge-

führter MCAD-Produktgene-

ration Creo 1.0. Der vollstän-

dige Funktionsumfang von

Creo/Elements/Direct wird

stufenweise in die Direct App

von Creo übergehen. Wäh-

rend der Migrationsphase

wird Creo Elements/Direct in

den nächsten Jahren parallel

zu Creo weiterentwickelt wer-

den. Creo Elements/Direct,

entstanden aus der ehema-

ligen CoCreate-Produktlinie,

ist nach wie vor die vollstän-

digste direkte Konstruktions-

umgebung, die es auf dem

Markt gibt. Sie besteht aus

einer 3D-CAD-Direkt-Model-

lierungsumgebung, 2D-CAD,

CAE sowie einem integrierten

Produktdatenmanagement

(PDM). Aufgrund der Ge-

schwindigkeit dieser Konst-

ruktionslösung, ihrer Flexibili-

tät und der Fähigkeit, schnell

auf Änderungen zu reagieren,

profi tieren davon vor allem

Kunden mit kurzen, schlan-

ken Entwicklungszyklen oder

mit einmaligen Konstruktio-

nen. Creo Elements/Direct er-

gänzt als Komplettlösung für

das direkte Modellieren Creo

1.0 von PTC. Die neue Konst-

ruktionssoftware enthält mit

der App Creo Direct ebenfalls

eine Funktion für das direkte

Modellieren. Allerdings rich-

tet sich diese in der derzeiti-

gen Version an neue oder Ge-

legenheitsanwender, die nur

einen Teilumfang der Direkt-

modellierungsfunktionen be-

nötigen. Mit Creo Elements/

Direct stellt PTC sicher, dass

Kunden bis zum vollständi-

gen Übergang von Creo Ele-

ments/Direct in die Direct

App von Creo eine komplette

und auf ihre Bedürfnisse zu-

geschnittene Lösung gebo-

ten werden kann.

Creo Elements/Direct

18.0 bietet folgende

Neuerungen:

• Intuitivere Konstruktions-

arbeit: Eine neue Multifunk-

tionsleisten-Oberfl äche sorgt

für mehr Bedienkomfort und

erleichtert vor allem neuen

Anwendern die Einarbeitung

in das System. Diese neue

Oberfl äche ähnelt der Benut-

zerführung der Creo-Apps

und ermöglicht daher einen

intuitiven Übergang zwi-

schen den Anwendungen.

• Optimierte Konstruktions-

Workfl ows: Eine neue ge-

straff te und kontextabhän-

gige Befehlsinteraktion ver-

bessert die Konstruktions-

produktivität, während neue

Funktionen für 2D- und 3D-

Änderungen ganz neue

Möglichkeiten der Konstruk-

tion eröff nen.

• Produktivere Konstrukti-

onsverwaltung: Mit Hilfe von

Creo Elements/Direct Model

Manager können Konstruk-

tionsdaten über einen neu-

en Web-Client und die Web-

Services-Infrastruktur einem

breiteren Anwenderkreis zu-

gänglich gemacht werden.

• Leistungsfähigste Konst-

ruktionslösung: Eine erhöh-

te Interoperabilität mit Creo

1.0 ermöglicht beispielswei-

se das Öff nen von 3D-Model-

len aus Creo Elements/Direct

in Creo Parametric sowie de-

ren Erweiterungen. Ebenfalls

sind mit Creo Simulation er-

weiterte Berechnungen der

Konstruktionen sowie multi-

mediale Visualisierungen mit

Creo View MCAD möglich.

B E C K H O F F A U F D E R M O T E K 2 0 1 1 : H A L L E 9 , S T A N D 9 1 0 8

Kompakte Antriebslösungen bis 5 A direkt in der Busklemme

Auf der Motek 2011, die

vom 10. bis 13. Oktober in

Stuttgart ihre Tore öff net,

präsentiert Beckhoff seine

PC- und EtherCAT-basier-

ten Automatisierungslösun-

gen für die Montage- und

Handhabungstechnik. Das

PC-based Control von Beck-

hoff deckt alle Anforde-

rungen zur Steuerung und

Überwachung der gesam-

ten Prozesskette einzelner

Bearbeitungsmaschinen so-

wie kompletter Fertigungs-

linien ab. Ein Schwerpunkt

der diesjährigen Messeprä-

sentation ist der Ausbau der

kompakten Antriebstech-

nik. Häufi g sind Antriebslö-

sungen überdimensioniert

und im Blick auf Energie-

verbrauch und Kosten un-

effi zient. Beckhoff setzt hier

auf Modularität, skalierba-

re Leistung und kompakte

Bauformen. Die EtherCAT-

Servoverstärker der Serie

AX5000 für die mittleren

und hohen Leistungsklas-

sen werden durch Antriebs-

lösungen in den I/O-Sys-

temen, in IP 20 und IP 67,

ergänzt. Die Anschaltungen

im Format von Busklemmen

(IP 20) unterstützen AC- und

DC-Motoren, Schrittmo-

toren und – als Neuheit –

auch Servomotoren. Für den

schaltschranklosen Einsatz

sind EtherCAT-Box-Module

(IP 67) für Schritt- und DC-

Motoren verfügbar. Durch

die Einbindung in das I/O-

System werden der Ver-

drahtungs- und Inbetrieb-

nahmeaufwand erheblich

vereinfacht sowie der Platz-

bedarf und die Kosten re-

duziert. Eine preiswerte An-

triebslösung, beispielsweise

für Verstell- und Zusatzach-

sen, bieten Schrittmotoren:

Im Leistungsbereich bis 5 A

stellen die Schrittmotoren

der Serie AS1000 zusam-

men mit den entsprechen-

den I/O-Baugruppen eine

Komplettlösung bereit. Für

hochdynamische Positio-

nieraufgaben ist die Servo-

motorklemme EL7201 für

das EtherCAT-Klemmensys-

tem ausgelegt. Sie integriert

einen vollwertigen Servo-

verstärker inklusive Geber-

system in einer 12-MIllime-

ter-Klemme. Die EL7201 ist

für den direkten Anschluss

von Servomotoren bis 200

W geeignet. Die Kombina-

tion mit den Servomotoren

der Baureihe AM3100 er-

möglicht die Realisierung

einer kostengünstigen Ser-

voachse. Aufgrund des ho-

hen Drehmoments und der

hohen, stabilen Drehzah-

len ist diese Antriebslösung

bestens geeignet für Pick-

and-Place-Anwendungen

sowie überall im Maschi-

nenbau, wo hohe Dynamik,

kompakte Bauform und ge-

naue Positionierung erfor-

derlich sind.

Kompakt-Antriebstechnik in der Bus-

klemme: Die Beckhoff -I/O-Systeme

ermöglichen die direkte Integration

von Servo-, Schritt- und DC-Motoren.

Der Verdrahtungs- und Inbetrieb-

nahmeaufwand wird damit erheb-

lich vereinfacht und der Platzbedarf

reduziert.

Bild: Beckhoff

13AktuellPLM-Forum 2011 in Mannheim

Mit DEMAT international ausstellen!

Fachmesse für Produktentwicklung und Formenbau auf 5 Kontinenten“Vom Design über den Prototyp bis zur Serie”

asiamold 21. – 23. Sept. 2011 Guangzhou, China

afrimold 27. – 29. Sept. 2011 Johannesburg, Südafrica

INTERMOLD 18. – 21. April 2012 Osaka, Japan

Die & Mould INDIA 19. – 22. April 2012 Mumbai, Indien

amerimold 13. – 14. Juni 2012 Detroit, USA

Rosmould 18. – 21. Juni 2012 Moskau, Russland

EuroMold BRASIL 20. – 24. Aug. 2012 Joinville / SC, Brasilien

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29. Nov. – 02. Dez. 2011 Frankfurt / Main

D A S S A U L T S Y S T È M E S

PLM-Praxis pur

Das von Dassault Systèmes zum dritten

Mal organisierte PLM-Forum ist die größ-

te deutschsprachige Veranstaltung zum

Thema Product Lifecycle Management

(PLM). Über 580 Anwender, Experten und

Interessierte tauschten sich am 13. und

14. Juli in Mannheim über Best Practises

und neue Entwicklungen aus.

„PLM kann den gesamten Prozess der

Produktentwicklung signifi kant verän-

dern“, sagte Achim Löhr, Senior Director

PLM Value Solutions Eurocentral bei Das-

sault Systèmes, in seiner Eröff nungsrede.

Mit welchem Eff ekt, das konnten die Teil-

nehmer des dritten PLM-Forums die fol-

genden zwei Tage erfahren. Gelegenheit,

sich Inspirationen zu holen, gab es reich-

lich: In rund 30 Vorträgen und 12 Work-

shops gaben Anwender und Experten

einen Einblick in die Praxis. Zu den Refe-

renten zählten unter anderem Vertreter

von CLAAS, Detercon, ONYX Composites,

Solar Impulse, STIHL und TÜV Rheinland.

Die Themen des ersten Veranstaltungs-

tags reichten von der Einführung von

ENOVIA V6 bei CLAAS bis hin zur digita-

len Montageprozessplanung bei der AN-

DREAS STIHL AG & Co. KG. Keynote-Spre-

cher war Clemens Neese, Gründer der

Horex GmbH. Er berichtete, wie die Zu-

fallsidee, einen kompakten VR-Motor aus

der Automobilindustrie für ein einspu-

riges Fahrzeug zu verwenden, letztlich

zum neuen Horex-VR6-Motorrad führte.

Während der erste Veranstaltungstag

ein breites Spektrum an Themen aus un-

terschiedlichen Branchen in der Ferti-

gungsindustrie umfasste, richtete sich

am zweiten Tag der Fokus auf die Auto-

mobilbranche: Vertreter von Unterneh-

men wie Bertrandt, Bosch, Continental,

Hella, Kämmerer oder VW stellten dar,

wie sie mit Hilfe von PLM-Lösungen Pro-

zesse optimieren und zur Steigerung der

Produktivität beitragen. So berichtete Dr.

Ulrich Kertscher von Hella KGaA Hueck &

Co. über die Einführung von CATIA V6 bei

Hella. Gerhard Voges verdeutlichte, wie

die Implementierung der digitalen Fab-

rik der DS-Marke DELMIA bei Skoda dazu

beigetragen hat, frühzeitig Konstrukti-

onsfehler zu beheben und so Zeit und

Kosten zu sparen.

Zu den neuen Entwicklungen, die Ver-

treter von Dassault Systèmes (DS) beim

PLM-Forum vorstellten, zählten vor allem

zwei Lösungen: das neue Release V6

R2012 sowie die jüngste Marke des DS-

Portfolios, EXALEAD. Bei EXALEAD han-

delt es sich um eine „Find-Maschine“, so

Jörg Schiebel, Vice President BT EMEA

North Geschäftsführer bei DS. Einer der

Unterschiede zu gängigen Suchmaschi-

nen: Nach der ersten Eingabe eines Be-

griff s ermögliche EXALEAD eine Struktu-

rierung der Suche, etwa nach Art der

Datei oder Datum. Auch verschiedene

grafi sche Darstellungen der Suchergeb-

nisse seien möglich. r t

PLM-Forum 2011: In rund

30 Vorträgen und 12 Work-

shops gaben Anwender

und Experten einen Ein-

blick in die Praxis.

Bild: Pixelcatcher.de

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14 Aktuell PTC: parametrisches und direktes Modellieren

PTC präsentiert die ersten neun rollen-

basierten Apps seiner neuen MCAD-

Plattform Creo. Die neue Technologie

von Creo 1.0 gibt Fertigungsunternehmen

nach Aussagen von PTC viel umfassende-

re Möglichkeiten an die Hand, das kreative

Potenzial ihrer Mitarbeiter unternehmens-

weit zu nutzen, die Teamarbeit zu verbes-

sern und effi zienter zu arbeiten.

Mit der neuen Creo-Produktfamilie ad-

ressiert PTC die wesentlichen Defi zite im

Markt für MCAD-Lösungen: schwere Be-

dienbarkeit, mangelnde Interoperabilität

und ungenügend leistungsstarkes Bau-

gruppen-Management. Mit Creo können

Anwender auf eine skalierbare Software-

Suite von interoperablen, integrierten

Apps für die Produktentwicklung zurück-

greifen. Diese wird laut PTC auch den

Anforderungen und dem Anwendungs-

spektrum von Nutzern außerhalb der

zentralen Produktentwicklungsteams

gerecht. Durch eine engere Anbindung

und Beteiligung dieser Nutzer über den

gesamten Produktlebenszyklus hinweg

können Unternehmen ihre Produktivität

steigern, ihre betrieblichen Abläufe opti-

mieren und ihre Produkte in höherer Qua-

lität und schneller auf den Markt bringen.

Die ersten rollenbasierten Creo Apps

wurden entwickelt, um Engineering-, Fer-

tigungs- und Serviceprozesse zu optimie-

ren und die Produktivität der einzelnen

Beteiligten zu steigern. Neben den Ent-

wicklungsingenieuren sowie Servicemit-

arbeitern, technischen Illustratoren oder

Industriedesignern – die traditionell die

Prozesse der Produktentwicklung durch

die Nutzung von 3D-Direkt- oder 3D-para-

metrischem Modellieren vorangetrieben

haben – können jetzt auch Gelegenheits-

nutzer im erweiterten Unternehmen von

der neuen MCAD-Lösung profi tieren.

Die ersten neun Creo Apps

• Creo Parametric – für 3D-parametrische

Modellierung. Pro/ENGINEER Wildfi re 5

(zwischenzeitlich Creo Elements/Pro ge-

nannt) ist damit komplett in die neue

App übergegangen. Die App stellt ein

weites Spektrum integrierter 3D-CAD/

CAID/CAM/CAE-Funktionen zur Verfü-

gung. Neue Erweiterungen erhöhen die

Flexibilität im Entwurfsprozess und un-

terstützen die Weiterverwendung von

Altdaten. Zu den Erweiterungen in Creo

Parametric zählt zum Beispiel die Creo

Flexible Modeling Extension für schnelle

Änderungen im Modus der Direktmodel-

lierung.

• Creo Direct – für schnelle und fl exible

Entwürfe und Bearbeitungen in 3D un-

ter Verwendung des direkten Modellie-

rungsansatzes; ist vollständig kompati-

bel mit Creo Parametric und erhöht die

Flexibilität im Entwicklungsprozess. Pa-

rallel wird CoCreate unter dem Namen

Creo Elements/Direct weiterentwickelt,

zurzeit Version 18.0. In der Zukunft sollen

beide Anwendungen unter dem Namen

Creo Direct vereinigt werden.

• Creo Simulate – Funktionalitäten für struk-

turelle und thermische Simulationen.

• Creo Schematics – für 2D-Systemdia-

gramme für die Rohrleitungs- und Kabel-

designplanung.

• Creo Illustrate – für technische Illustrati-

onen in 3D, komplexe Informationen zu

Service und Ersatzteilen, zu Trainings und

Arbeitsanleitungen usw.; bietet hochleis-

tungsfähige Grafi kfunktionen in 3D.

• Creo Sketch – für einfache „freihändige“

Zeichnungen, Designkonzepte in 2D.

• Creo Layout – für frühe Konzeptlayouts

in 2D, die später als Grundlage für 3D-

Designs dienen.

• Creo View ECAD – für Ansichten, Ab-

fragen und Anmerkungen im Bereich

ECAD/Elektronik.

• Creo View MCAD – für Ansichten und

Markierungen im Bereich der Mechanik.

Creo bietet Unternehmen nach Aussagen

des PLM-Anbieters die Möglichkeit, ihre

heterogene CAD-Landschaft auf einer ein-

zigen MCAD-Lösung zu konsolidieren.

Gleichzeitig stellt die AnyData-Adoption-

Technologie von Creo sicher, dass neben

einer Konsolidierung der CAD-Lösungen

ebenso heterogene Systemlandschaften

fortbestehen können. Weitere Infos unter

www.ptc.com/products/creo.

M A R K T E I N F Ü H R U N G D E R N E U E N P L A T T F O R M F Ü R P R O D U K T E N T W I C K L U N G

Die ersten neun Apps von Creo 1.0V O N T H O M A S O T T O

Creo 1.0 ist die erste Version der neuen Software Suite, in der Produkte wie Pro/ENGINEER, CoCreate und Product-

View aufgehen. Vorgestellt wurden im Juli zunächst neun Anwendungen. Dank dieser rollenbasierten „Apps“

können jetzt Mitarbeiter aus dem gesamten Unternehmen in die Produktentwicklung eingebunden werden.

Creo Parametric mit neuer Benutzeroberfl ä-

che für 3D-parametrische Modellierung.

Bilder: PTC

Creo Direct ermöglicht fl exible

3D-Geometrie-Erzeugung und

-Bearbeitung mittels direkter

Modellierung.

7 / 2 0 1 1

15AktuellEMO Hannover 2011

EMO-Besucher sind überwiegend Ent-

scheider aus allen wichtigen Abnehmer-

branchen wie Fahrzeugbau, Luft- und

Raumfahrt, Maschinen- und Anlagenbau,

Elektrotechnik, Feinmechanik und Optik,

Metall verarbeitende Industrie und Medi-

zintechnik, die sich durch hohe Investiti-

onsbereitschaft auszeichnen. Übrigens gilt

die EMO Hannover seit ihrer Gründung im

Jahr 1975 als wichtigstes Innovationsfo-

rum für die Produktionstechnik. bw

Mit aktuellen Entwicklungen in der

Produktionstechnik ist die EMO

von der einzelnen Maschine über

Produktionssysteme bis hin zu komplet-

ten Produktionslösungen gut aufgestellt.

Die Schwerpunkte liegen bei spanenden

und umformenden Werkzeugmaschinen,

Fertigungssystemen, Präzisionswerk-

zeugen, Messtechnik, automatisiertem

Materialfl uss, Steuerungs- und Antriebs-

technik sowie Zubehör.

In Halle 25 bieten Softwarehersteller

und Reseller Einiges zu CAx-Technologi-

en wie etwa Delcam, Missler Software,

Mastercam und viele mehr.

Unter dem Motto „Automatisiert pro-

grammieren – Prozesse optimieren“ prä-

sentiert sich OPEN MIND. Der Software-

Entwickler ist mit neuen Funktionen

seiner CAM-Lösung hyperMILL 2011 auf

Stand L19 zu fi nden. Gezeigt wird, wie

mehr Leistung bei weniger Programmier-

aufwand zu erzielen ist. Mit dabei ist auch

Sescoi am Stand K17 mit bereits Version

21 des CAD/CAM-Systems WorkNC, die

den Weg von der Kundenzeichnung oder

dem CAD-Modell zum gefrästen Bau-

teil wesentlich beschleunigt. Außerdem

werden die Versionen 4 der ERP-Systeme

WorkPLAN Enterprise und MyWorkPLAN

vorgeführt, sowie die Ergänzung zu CAD/

CAM- und ERP-Software WorkXPlore 3D.

Obwohl der internationale Wettbe-

werb immer härter wird und die Inno-

vationszyklen immer kürzer, bietet die

EMO Hannover im internationalen Mes-

segeschehen rund um die Metallbear-

beitung auch weiterhin die Plattform

für Innovationsoff ensiven der Herstel-

ler. Gezeigt werden Neuheiten und die

Trends für die kommenden Jahre so-

wie die Optimierung und Zusammen-

führung von einzelnen Prozessen. Ziele

von Innovationen sind beispielsweise

ressourcenschonende und platzspa-

rende Maschinen, Minimierung der Le-

benszykluskosten, Unterstützung der

Fertigungsplanung mit intelligenter

Software usw. Einen Wettbewerbsvor-

teil erreichen insbesondere die Herstel-

ler, die zusätzliche Leistungen anbieten.

Beispielsweise generieren Angebote

wie Projektierung, Prozessoptimierung,

Schulung usw. einen

Mehrwert zum Pro-

dukt Maschine.

In Sachen Energie-

management setzt

Mitsubishi Electric ein

Zeichen. Neben der

neuen Produktpalette

werden auch innova-

tive Energiemanage-

ment-Lösungen für

die Fabrik der Zukunft

vorgestellt – ein we-

sentlicher Faktor für

heutige Produktions-

und Management-Ent-

scheidungen. Gezeigt

wird dies in einer Live-

Anwendung mit der

Kombination verschie-

dener Geschäftsfelder

aus Automatisierungs-

und Fertigungstechnik

(CNC, SPS, Draht- und

Senkerodiersysteme

und Laserschneidan-

lagen), Klimatechnik

und Photovoltaik in

Bezug auf Gesamt-

energieverbrauch und

Management.

W E L T L E I T M E S S E D E R M E T A L L B E A R B E I T U N G W I E D E R I N D E U T S C H L A N D

Werkzeugmaschinen und mehrDie nächste EMO findet 2011 endlich wieder in Deutschland statt. Vom 19. bis 24. September 2011 zeigen

internationale Hersteller von Produktionstechnik ihre Werkzeugmaschinen mit allem Zubehör auf der

Weltleitmesse der Metallbearbeitung.

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Glänzende oder dunkle Objekte müssen nicht vorbehandelt werden

Zwei Wechselobjektive für verschiedende Bauteilgrössen

Es kann unter normalen Umgebungslichtbedingungengearbeitet werden

Die teure Anschaffung eines speziellen Messraumes entfällt

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16 Aktuell Veranstaltungskalender

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Schwindt CAD/CAM-

Technologie GmbH

Callenberger Str. 896450 CoburgTel.: 0 95 61 - 55 60-0Fax: 0 95 61 - 55 60-10E-Mail: info@schwindt.euInternet: www.schwindt.eu

Ihr Dienstleister für CATIA und PLM

Hier die nächsten CATIA Kurse:CATIA V5 FlächenkurseCATIA V5 Basiskurs

Kostenlose CATIA Thementage:PLM-Neuorientierung für AutomobilzuliefererBlechkonstruktion und -werkzeuge

Aktuelle Termine undOrte fi nden Sie unterwww.schwindt.eu

oder auf Anfrage unterFreecall: 0800-CATIAV6

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Transcat PLM GmbH

Am Sandfeld 11c76149 KarlsruheTel.: +49 7 21 - 9 70 43 - 0Fax: +49 7 21 - 9 70 43 - 9 71events@transcat-plm.comwww.transcat-plm.com

Transcat PLM Fachtag am 13.10.2011 in KalrsruheZukunft Konkret: wie können Technologien der Zukunft eff ek-tiv genutzt und in die Unternehmen integriert werden?Sie erfahren Antworten auf diese und weitere Fragen.Näheres unter www.transcat-plm.com/fachtag2011

Workshop „CATIA V5 mit ENOVIA V6“am 08.09.2011 in Hamburg und am 20.09.2011 in München

V6 Starter Seminare Infos und Anmeldung unterwww.transcat-plm.com/de/training/kursdatenbank.html

weitere kostenfreie Web-seminare zu wichtigenThemen rund um CATIA, ENOVIA, SIMULIA, 3DVIA Composer

Infos und Anmeldung unter www.transcat-plm.com/vera

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CADFEM GmbH

ANSYS Competence Center FEMMarktplatz 285567 Grafi ng b. MünchenTel.: +49 (0)8092-7005-0Fax: +49 (0)8092-7005-77E-Mail: info@cadfem.deInternet: www.cadfem.de

Technische InformationstageANSYS Strukturmechanikstatisch/dynamisch – linear/nichtlinear – implizit/explizit Von Ingenieur zu Ingenieur und anhand von Beispielen aus der Praxis vermitteln die Veranstaltungen einen technischen Überblick über die Simulationsmöglichkeiten des Programms ANSYS in verschiedenen strukturmechanischen Anwendungs-bereichen.Die Teilnahme ist kostenfrei.www.cadfem.de/strukturmechanik

8. September in Hannover13. September in Chemnitz27. September in Dortmund27. September in München29. September in Stuttgart29. September in Wien5. Oktober in Berlin12. Oktober in Zürich

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DriveConcepts GmbH

Wettiner Platz 1001067 DresdenTel.: +49 (0)351 / 4858-310Fax: +49 (0)351 / 4858-400contact@driveconcepts.comwww.driveconcepts.com

Mit unserer aktuellen Software MDESIGN 2010 bietet DriveCon-cepts das vollständige Paket zur Auslegung, Nachrechnung und Optimierung von Getrieben, Lager und Wellen bis hin zur Lastverteilungsberechnung der Verzahnungen. Nie war die Berechnung ganzer Getriebe einfacher!

Im Rahmen der MDESIGN Seminare veranstaltet DriveCon-cepts im September 2011 die bewährten Kurse zur Getriebe-, Wellen- und Schraubenberechnung. Weiterhin werden spezielle Kurse zu Windenergieanlagen und Verzahnungsbe-rechnung angeboten.

14.9. Verzahnung nach Norm15.9. Windturbinen Knowhow16.9. MDESIGN® author20.9. Schraubenberechnung21.9. Wellenberechnung22./23.9. Getriebe berechnen

Infos & Anmeldung:www.driveconcepts.com/event.html

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DYNAmore Gesellschaft

für FEM Ingenieurdienst-

leistungen mbH

Industriestraße 270565 StuttgartTel.: +49 (0)711-459600-0Fax: +49 (0)711-459600-29E-Mail: info@dynamore.deInternet: www.dynamore.de

Die Firma DYNAmore steht für exzellente Unterstützung bei der numerischen Lösung nichtlinearer mechanischer Probleme.

Das Produktportfolio umfasst die Finite-Elemente-Software LS-DYNA, den Pre- und Postprozessor LS-PrePost und die Optimierungssoftware LS-OPT sowie zahlreiche FE-Modelle für die Crashsimulation (Dummies, Barrieren, Fußgänger, ...).

Schwerpunkte sind Support, Vertrieb, Schulung, Ingenieur-dienstleistung, Software-Entwicklung und Systemintegration.

Kostenlose Infotage „DYNAstart – Ihr Einstieg in nichtlineare Berechnun-gen mit LS-DYNA“

Termine:20.09.2011, Traboch, A21.09.2011, Ingolstadt, D27.09.2011, Dresden, D30.09.2011, Stuttgart, D

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H COMSOL

Multiphysics GmbH

Berliner Straße 437073 GöttingenTel.: +49-(0)551-99721-0Fax: +49-(0)551-99721-29E-Mail: info@comsol.deInternet: www.comsol.de

COMSOL Multiphysics Workshops und TrainingskurseUnsere Software ist ein Werkzeug für virtuelle Produktentwick-lung basierend auf der Finite-Elemente-Methode. In unseren Veranstaltungen erlernen Sie verschiedene Modellierungstech-niken und erstellen selbständig Simulationsmodelle. Wir zeigen Ihnen, wie Sie COMSOL Multiphysics eff ektiv und produktiv für Ihr eigenes Aufgabengebiet einsetzen können. Im Mittelpunkt stehen die vielfältigen Möglichkeiten, physikalische Phänomene miteinander zu koppeln.

Einführung in dieMultiphysik-Simulation:www.comsol.de/events

Trainingskurse:www.comsol.de/training

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CFturbo® Software &

Engineering GmbH

Unterer Kreuzweg 101097 DresdenTel.: 0351 / 40 79 04 - 79Fax: 0351 / 40 79 04 - 80E-Mail: info@cfturbo.deInternet: www.cfturbo.de

Die CFturbo® Software & Engineering GmbH ist ein Dienst-leistungs- und Softwareunternehmen mit Hauptsitz in Dresden und einem Büro in München. Tätigkeitsschwerpunkte sind CAE-Berechnungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der Turbomaschinen. Dazu gehören Auslegung, Entwurf, Simu-lation - insbesondere CFD und FEM, Optimierung, Prototypen-bau und Konstruktion von Turboladern, Turbinen, Verdichtern, Ventilatoren, Gebläsen und Pumpen. Die Firma entwickelt und vermarktet das Turbomaschinen-Entwurfsprogramm CFturbo®

und führt kundenspezifi sche Softwareentwicklungen durch.

CFturbo®-Schulungen14.09.2011, Dresden12.10.2011, Dresden09.11.2011, Dresden14.12.2011, Dresden

http://www.cfturbo.de/training.html

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CENIT Akademie

Industriestraße 52-5470565 StuttgartTel.: +49 711 7825-3393Fax: +49 711 782544-4393E-Mail: training@cenit.dewww.cenit.de/akademie

Die CENIT Akademie unterstütz Anwender, Führungskräfte und Administratoren im Produkt Lifecycle Management (PLM). Das Angebot umfasst Kurse in den Bereichen CATIA, PDM, NC, DELMIA, FEM sowie Systemadministration. Aber auch Branchenkurse für Automobil und Luftfahrt gehören zum Portfolio.

Kostenlose Web-Seminare zu aktuellen PLM-Themen und Produkten. Beispielsweise zu Dymola, 3D VIA Composer uvm.

www.cenit.de/

akademie

www.cenit.de/

webseminare

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+Wenn Sie in diesem Bereich eine Ihrer Veranstaltungen platzieren möchten, wenden Sie sich bitte an Frau Maike Gundermann, Tel. 0 63 41/3 89 10 21 (PLZ 46000-79999 + Ausland), Frau Martina Summer, Tel. 0 81 06/3 06-1 64 (PLZ 00000-45999, 80000-99999).

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17AktuellVeranstaltungskalender

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GOM - Gesellschaft für

Optische Messtechnik mbH

Mittelweg 7-838106 BraunschweigTel.: +49 531 39029 0Fax: +49 531 39029 15E-Mail: info@gom.comInternet: www.gom.com

GOM Inspect EinführungsseminareNetzbearbeitung und Inspektion von 3D-Punktwolken

Die kostenlose GOM Inspect Software eröff net den freien Zugang zur 3D Datenbearbeitung für alle. Anwender aus den Bereichen RP, CAD/CAM, CAE und CAQ erlernen in diesem Seminar den Umgang mit GOM Inspect. Die eintägigen GOM Inspect Einführungsseminare bieten praktische Übungen zu Datenimport, Netzbearbeitung, 3D-Inspektion, 2D-Inspektion, GD&T, Prüfberichte, Daten-Export, etc.

GOM Inspect EinführungsseminareNetzbearbeitung & Inspek-tion in Braunschweig

Mo. 19.09.2011Mo. 24.10.2011Mo. 14.11.2011

www.gom.com/de/3d-software.html

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MSC.Software GmbH

Am Moosfeld 1381829 MünchenTel.: 089 / 431 987 0Fax: 089 / 436 17 16E-Mail:info.de@mscsoftware.comInternet:www.mscsoftware.com

Marc User MeetingMSC.Software lädt alle Anwender zum deutschsprachigen Marc User Meeting ein. Erfahren Sie mehr über die Marc Roadmapund diskutieren Sie mit uns über „Mentat Reloaded“ und die neueVersion Marc 2011. Zudem erwarten Sie interessante Vorträge aus Industrie und Bildung.Nutzen Sie diese Gelegenheit für den fachlichen Dialog und die Diskussion mit Referenten, Anwendern und Entwicklern.Mehr Informationen unterhttp://pages.mscsoftware.com/D-MarcUserMeeting2011-Home.html

Marc User Meeting27. - 28. Oktober 2011

Veranstaltungsort:Hotel und Konferenzz. DolceAndreas-Danzer-Weg 185716 M.-Unterschleissheim

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Software Factory GmbH

Parkring 485748 Garching bei MünchenTel.: 089 / 323 501-10Fax: 089 / 323 501-53E-Mail: cad@sf.comInternet: www.sf.com

Workshops, Seminare und Consulting zu folgenden Themen:

Software-Entwicklung mit Pro/TOOLKIT und J-Link für Creo Elements/Pro Anpassungen von Windchill Migration von Pro/INTRALINK 3.x Datenbanken Wanddickenprüfung in Creo Elements/Pro mit PE-WALLCHECK

Software Factory – die TOOLKIT | EXPERTEN

für Creo Elements/Pro und Windchill PDMLink

TOOLKIT 24.-28.10.2011

10.-14.10. und 21.-25.11.2011

zation auf Anfrage

Infos auf www.sf.com oder per Email an cad@sf.com

PlanetPTC Live, Stuttgart,15.-16. November 2011

CH

KISSsoft AG

Uetzikon 48634 HombrechtikonSwitzerlandTel.: +41 55 254 20 50Fax: +41 55 254 20 51E-Mail: info@KISSsoft.AGInternet: www.KISSsoft.AG

Die KISSsoft AG stellt Maschinenbau-Berechnungsprogramme für die Nachrechnung, Optimierung und Auslegung vonMaschinenelementen (Zahnräder, Wellen, Lager, Schrauben, Federn, Passfedern, Presssitze und andere) her.KISSsoft bietet auf der Grundlage von internationalenBerechnungsstandards (ISO, DIN, AGMA, FKM, VDI etc.) weitgehende Optimierungsmöglichkeiten. Die Anwendung erstreckt sich vom einfachen Maschinenelement bis zur auto-matischen Auslegung von kompletten Getrieben. Schnittstel-len zu allen wichtigen CADs runden dieses Angebot ab.

11.-12.10. Zahnrad & WelleEinsteigerschulung

07.11. Wellen/LagerVertiefungsseminar

08.-11.11. ZahnradVertiefungsseminar

Info und Anmeldungauf www.KISSsoft.AG

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DSC Software AG

Am Sandfeld 1776149 KarlsruheTel.: 07 21/ 97 74-1 00Fax: 07 21/ 97 74-1 01E-Mail: info@dscsag.comInternet: www.dscsag.com

DSC Lösungen erweitern den Leistungsumfang von SAP in den Bereichen Product Lifecycle Management und Dokumenten-Management um:

mit intelligenter Prozessunterstützung

Fertigungsplanung

Aktuelle Veranstaltungen fi nden Sie aufwww.dscsag.de

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Megatech Software GmbH

Standorte:• Hamburg• Berlin• Düsseldorfwww.megacad.de

Die Megatech Software GmbH entwickelt seit 25 Jahren CAD-Konstruktionsprogramme und ist damit einer der ältesten und erfahrensten Anbieter dieser Art auf dem deutschen Markt. Im Mittelpunkt: MegaCAD, die 3D/2D-Spezialsoftware zum freien Konstruieren ohne Einschränkungen.Ausgereifte Funktionen sorgen für ein extrem einfaches und schnelles Arbeiten vom ersten Entwurf bis zur produktions-reifen Lösung. Lernen Sie die Vorteile von MegaCAD jetzt ken-nen - in einem kostenfreien und unverbindlichen Workshop für Konstrukteure.

Aktuelle MegaCAD Kennen-lern-Workshops zu ausge-wählten Themen:www.megacad.de

(unter Service + Support)

Besuchen Sie uns auf der EMO, Hannover19. – 24.09.2011,Halle 25, Stand L18

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PROCAD GmbH & Co. KG

Vincenz-Prießnitz-Str. 376131 KarlsruheTel.: 07 21 / 96 56-5E-Mail: info@procad.deInternet: www.procad.de

PDM-Anwender zeigen Ihre PDM-Projekte

PROCAD entwickelt das Produktdaten- und Dokumentenma-nagement-System PRO.FILE und realisiert PLM-Lösungen. Diese sind bei ca. 800 Unternehmen des Maschinen- und Anlagen-baus und in der Fertigungsindustrie erfolgreich im Einsatz. In der Veranstaltungsreihe „Teach at Tea Time“ stellen Anwender Ihre PLM-Projekte vor und berichten über ihre Erfahrungen und den Nutzen im Einsatz von PRO.FILE.

Mehr unter www.procad.de

Aktuelle Termine unter:

www.procad.de

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DIGITAL PRODUCTION

published byATEC Business

Information GmbH

Hackerbrücke 680335 MünchenTel.: 089 / 89817-0Fax: 089 / 89817-350

www.animago.com

DIGITAL PRODUCTION (DP) deckt als führendes deutschspra-chiges Magazin das gesamte Spektrum digitaler Medienpro-duktion und Visualisierung ab.

Die DP richtet seit 15 Jahren die animago AWARD & CONFE-

RENCE aus. Sowohl der internationale Wettbewerb als auch die animago-Veranstaltung präsentieren Kreativität, perfektes digi-tales Know-how und High-End-Technologien in den Bereichen 3D, Visual Eff ects & interaktive Medien.

27. + 28. Oktober 2011

Ort:fx.Center BabelsbergAugust-Bebel-Straße 2614482 Potsdam

Visit us:www.animago.com

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Die Firma medacom GmbH mit Sitz in Butzbach ist ein erfahrener An-

bieter von 3D-Technologie. Nach einer genauen Analyse verfügba-

rer Systeme hat sich medacom schon vor Jahren für den Vertrieb der

FDM-Systeme von Stratasys entschieden. Diese 3D-Drucker verarbeiten

ABS-Thermoplast, einen sehr gängigen Werkstoff , der auf vielfältige Art

be- und weiterverabeitet werden kann. Die formstabilen Modelle ermög-

lichen es, Funktionsmuster zu erstellen, die auch verklebt, geschliff en und

lackiert werden können. Durch den Einsatz eines 3D-Druckers lassen sich

E I N S A T Z V O N 3 D - T E C H N O L O G I E N I M A U F S C H W U N G

Ideen nehmen Form an3D-Drucker sind seit Jahren auf dem Vormarsch. Mehr und

mehr Produktentwickler setzen auf additive Verfahren im

Bereich Rapid Prototyping, um die immer höheren Anforde-

rungen bei der Entwicklung neuer Produkte bewältigen zu

können. Die Kosten zu reduzieren, ist dabei die wesentliche

Triebfeder.

Modell aus farbigem ABSplus Material.

18 Veranstaltungskalender Aktuell

PLZ Anbieter Firma/Anschrift Schwerpunkte Termine8

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consult

ID-Consult GmbH

Irmgardstr. 1 81479 München Tel.: 089 - 890 63 64-0 Fax: 089 - 890 63 64-22 E-Mail: info@id-consult.com

Internet:www.id-consult.com

ID-Consult - In der frühen Phase der Produktentwicklung werden 80% der künftigen Produktkosten festgelegt. Zur Absi-cherung der Erfolgspotenziale muss ein Tool die Kreativität der

Änderungen sein. Genau das sind die Stärken von METUS®. Die Visualisierungs- und Optimierungssoftware kommt bei der Kon-zeption variantenreicher und komplexer Produkte zum Einsatz

Verknüpfung aller entwicklungsrelevanten Informationen und

steigerung in allen Stufen der Wertschöpfungskette erreicht.

15. Sept., 14 - 18 Uhr

Expertenforum

der Entwicklung“ mit Vorträgen von Continental und Knorr-Bremse

Ort: ID-Consult, München

info@id-consult.com

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Mesago Messe

Frankfurt GmbH

Rotebühlstr. 83-8570178 StuttgartTel. +49 711 61946-86Fax +49 711 61946-90www.productlife.de

Der Anwenderkongress für PDM und PLM vermittelt Neu- einsteigern und erfahrenen Anwendern Lösungen, Best-Practice- Berichte und Implementierungsstrategien aus verschiedenen Branchen. Über technische Themen hinaus werden auch strategische, organisatorische und kulturelle Aspekte angesprochen. In der begleitenden Ausstellung „Partner Area“ präsentieren Lösungsanbieter Ihre Dienst-leistungen und Produkte. Der Besuch der Ausstellung ist kostenfrei. Kongressanmeldung unter www.productlife.de

Product Life live 2011

20. – 21.09.2011in Stuttgart

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Mesago

Messemanagement GmbH

Rotebühlstr. 83-8570178 StuttgartTel. +49 711 61946-828Fax +49 711 61946-92sps@mesago.comwww.mesago.de/sps

SPS/IPC/DRIVES – Fachmesse der elektrischen Automatisierung Die Messe zeigt die gesamte Vielfalt der elektrischen Automati-sierung. Mehr als 1.300 Aussteller belegen erstmals 12 Messe-hallen und zeigen ein Produktangebot so umfassend wie nie zuvor. Die Besucher erwartet eine professionelle Beratung zur Lösung individueller Automatisierungsaufgaben. Parallel findet der größte anwenderorientierte, deutschsprachige Kongress zur Automatisierungstechnik statt. Drei kompakte Tage voller Innovationen und Lösungen!

22. – 24.11.2011

27. – 29.11.2012

Veranstaltungsort:

Messezentrum Nürnberg Karl-Schönleben-Strasse 90471 Nürnberg

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NAFEMS Deutschland,

Österreich, Schweiz GmbH

Osterham 23, 83233 Bernau Tel.: 0 80 51 - 96 59 3 49 Fax: 0 80 51 - 96 74 3 37 E-Mail: roger.oswald@nafems.org Internet: www.nafems.org

NAFEMS ist eine internationale, neutrale und unabhängige Interessenvertretung der Anwender numerischer Simulati-onsmethoden (FEM, CFD, MKS, ...) mit weltweit über 1.000 Mitgliedsorganisationen (Mitglieder erhalten u.a. freie Seminar-plätze, Literatur, Netzwerkmöglichkeiten, etc.). Neben Schulungen und Seminaren bietet NAFEMS im deutsch-sprachigen Raum auch ein kostenloses NAFEMS CAE-Magazin an: www.nafems.org/regional/dach/magazine/. Schauen Sie unter www.nafems.org vorbei, eine Mitgliedschaft lohnt sich auch für Sie.

European SDM ConferenceKonferenz, 15.-16.11., München

CAE in der Systemsimulation Seminar, 8.-9.11., Wiesbaden

Einführung Praxis FEM Kurs, 12.-14.9., Wiesbaden

Einführung Praxis CFD Kurs, 14.-15.11., Wiesbaden+

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19Im Fokus3D-Drucker

bisher sequenziell verlaufende Prozesse

quasi parallel führen; so kann die Mar-

ketingabteilung erste Funktionsmuster

in den Händen halten, lange bevor die

Werkzeuge für die eigentliche Fertigung

entwickelt sind. 3D-Drucker sind in der

Lage, in kurzer Zeit zu geringen Kosten

verschiedene Varianten eines Konzept-

modells zu erstellen.

Über Konzeptmodelle und Funktions-

muster hinaus geht der Trend immer

mehr dazu, 3D-Drucker auch zur Ferti-

gung von Werkzeugen oder Kleinserien

einzusetzen. Das Potenzial dieser Syste-

me ist noch lange nicht ausgeschöpft,

so ist es nur konsequent, dass medacom

weiter expandiert, um den wachsenden

Markt abdecken zu können.

medacom analysiert Kundenanfor-

derungen, anhand von Modellen wird

Machbarkeit und Nutzen geprüft, an ei-

genen Modellen können Kunden ihre

Anforderungen selbst nachprüfen. Ne-

ben den Druckern bietet das Unterneh-

men auch Serviceverträge und Staff el-

preise bei Material an, um den Kunden

auch nach dem Kauf optimal zu unter-

stützen. Das 3D-Produktportfolio um-

fasst Modelle für verschiedene Anforde-

rungen:

• HP Designjet 3D – der Einsteiger

Er passt auf den Schreibtisch und er-

möglicht es, innerhalb kurzer Zeit Ideen

aus formstabilem ABS-Material Gestalt

annehmen zu lassen.

• HP Designjet Color 3D – der Kleine

für große Aufgaben

Äußerlich gleich ist er der große Bru-

der des HP Designjet 3D. Farbiges Bau-

material ABS erweitert zusätzlich seine

Einsatzmöglichkeiten. Es sind neun at-

traktive Farben erhältlich sowie ein grö-

ßerer Bauraum von 203 x 203 x 152 statt

152 x 203 x 152 und die zusätzliche Auf-

lösung von 0,33 Millimeter.

• Die Feine – Dimension Elite

Mit stabilen ABSplus und einer feinen

Layerstärke von 0.17 Millimetern ge-

nügt sie auch gehobenen Ansprüchen.

• Groß, größer – BST/SST 1200es

Die BST beziehungsweise SST 1200es

bieten mit ihrem größeren Bauraum die

Möglichkeit, auch großvolumige Mo-

delle einfach auszudrucken. Eine wahl-

weise verwendete innere, wabenförmi-

ge Stützstruktur spart dabei Material

und Bauzeit.

Die Auswaschstationen wurden speziell

entwickelt als Ergänzung zu den 3D-Dru-

ckern der HP- und Dimension-Serie zum

Auswaschen des SST-Stützmaterials.

Egal mit welcher Maschine gebaut:

alle Modelle eignen sich zur Weiter-

verarbeitung wie Schleifen, Bohren,

Lackieren, Galvanisieren usw. Die Lis-

te der Gründe für einen 3D-Drucker ist

lang: Konzeptmodelle, Funktionsmus-

ter, Kostenreduzierung, Geheimhaltung,

Werkzeugbau/Vakuum-Tiefziehen, Mar-

keting-Werkzeuge, Produkt-Mock-ups,

Verwendung von ABS-Thermoplast, ein-

facher Druckprozess und bürotaugliche

Anwendung.

Vom Mittelstand über Industrie und Be-

hörden bis hin zu DAX-Unternehmen gibt

es für jeden Interessenten die passende Lö-

sung. Fertige Modelle und die Entstehung

innerhalb eines Druckvorgangs können auf

der Emo in Hannover, der FAKUMA in Fried-

richshafen und auf weiteren Messen oder

auch im Showroom von medacom in Butz-

bach bei Frankfurt am Main in Augenschein

genommen werden. bw

3D-Drucker, v. l. n. r.: Elite, Dimension SST1200es, Elite, BST 1200es. Bilder: medacom

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20 Im Fokus 3D-Drucker

„Während das Rapid Prototyping

noch extern lief, mussten wir

Zeit- und Kostenaufwand im-

mer gegen den Projektplan abwägen“,

erklärt Dave Alexander, Maschinenbau-

konstrukteur bei DRS Tactical Systems.

„Jetzt müssen wir nicht mehr darüber

nachdenken – die Drucker stehen direkt

hier bei uns. Zeit und Kosten schränken

uns nicht mehr so sehr ein.“ Bob Peter-

son, leitender Maschinenbauingenieur,

und Dave Alexander sind für den Pro-

totypenbau der ARMOR-Produktlinie

und vieler anderer DRS-Lösungen ver-

antwortlich. Da DRS das mit Konstruk-

tionsänderungen verbundene Risiko

reduzieren wollte, begann das Unter-

nehmen, Rapid Prototyping zu nutzen.

Ein Drittanbieter wurde mit dem Erstel-

len maßstabsgetreuer 3D-Modelle neu-

er Konstruktionen beauftragt, um die

Herstellbarkeit zu prüfen.

Das DRS-Team forderte zunächst SLA-

Modelle an, das Dienstleistungsunter-

nehmen empfahl jedoch, zur schnelleren

Umsetzung Modelle mit einem Objet-

3D-Drucksystem herzustellen. „Die Ob-

jet-3D-Modelle waren sehr hilfreich“, so

Alexander. „Qualität und Oberfl ächen-

beschaff enheit erwiesen sich als hervor-

ragend – wir konnten die Teile sogar la-

ckieren, sodass sie

echt aussehen. Wir

verwenden sie jetzt

für Kundenzielgrup-

pen und für Mar-

ketingzwecke. Wir

konnten damit nicht

nur die Herstellbar-

keit prüfen – unser

ursprüngliches Ziel

–, sondern auch die

Produktkonstrukti-

onen. Wir zeigen ei-

nem Kunden häufi g

ein maßstabsgetreu-

es 3D-Modell und

bekommen dann

ein sehr gutes Feed-

back, das uns oft

Hinweise gibt, wie wir es noch optimie-

ren können.“

Rapid Prototyping hausintern

Das DRS-Team nutzte immer häufi ger

3D-Modelle, störte sich jedoch etwas an

den Kosten und am Zeitaufwand. „Je-

des 3D-Modell, das wir extern anfertigen

ließen, kam erst nach Tagen zurück“, er-

innert sich Peterson, „und kostete meh-

rere hundert oder sogar tausend Euro.

Anfang 2008 fragten wir uns, ob es nicht

sinnvoller wäre, einfach unser eigenes

3D-Drucksystem anzuschaff en.“ Peter-

son und Alexander kalkulierten das Gan-

ze durch und fanden heraus, dass DRS in

den vorangegangenen 12 Monaten bei-

nahe 150.000 US-Dollar für Rapid Proto-

typing ausgegeben hatte. „Diese Zahlen

zeigten uns, dass es defi nitiv sinnvoll war,

ein eigenes Rapid-Prototyping-System

zu kaufen“, so Peterson. „Wir konnten die

Herstellzeit für Modelle deutlich verkür-

zen und Rapid Prototyping viel häufi ger

einsetzen, anstatt uns einzuschränken.“

DRS zog mehrere Möglichkeiten in Be-

tracht und entschied sich letztendlich für

die Marke und das Modell, das das Dienst-

leistungsunternehmen verwendete und

empfahl – die Objet Eden500VTM. Dieses

E N T W I C K L U N G S Z Y K L E N U N D - K O S T E N V E R K Ü R Z E N M I T 3 D - D R U C K E R N

Neue Produktlinie in nur sechs MonatenDRS Tactical Systems, eine Tochtergesellschaft von DRS Technologies, ist Entwickler und Hersteller ultra robus-

ter Computer, Laptops, Arbeitsstationen, Anzeigen, Handheld-Geräte und integrierter Peripherieprodukte für

militärische und industrielle Anwendungen. Eine der begehrtesten Produktlinien ist die ARMOR-Familie mit

Handheld- und Tablet-Computing-Geräten, die für extreme Arbeitsbedingungen, vor allem im Freien, entwi-

ckelt wurde. Die Markteinführungszeit ist in dieser stark umkämpften Branche sehr wichtig. Da die Nachfrage

nach den Produkten von DRS ständig steigt, sucht das Unternehmen nach Möglichkeiten, schneller und güns-

tiger zu produzieren, ohne dabei Qualitäts- oder Funktionseinbußen hinnehmen zu müssen.

21Im Fokus3D-Drucker

Rapid-Prototyping-System basiert auf der

3D-Drucktechnologie von Objet und bie-

tet eine produktive, fl exible und hochwer-

tige Lösung, die den Zyklus von der Konst-

ruktion bis zur Herstellung eines Produkts

verkürzt. DRS erkannte den Wert der Lö-

sung und kaufte noch einen zweiten 3D-

Drucker von Objet – Objet Connex500.

Dieser bietet die Möglichkeit, Teile und

Baugruppen aus mehreren Modellmate-

rialien mit unterschiedlichen mechani-

schen und physikalischen Eigenschaften

in einem einzigen Arbeitsschritt zu dru-

cken. Mit der Objet Connex500 hergestell-

te Modelle haben glatte und widerstands-

fähige Oberfl ächen mit feinen Details und

einer guten Oberfl ächenbeschaff enheit.

Dank der Produktivität, hochwertigen

Qualität und der Möglichkeit zum Druck

mehrerer Materialien können mit der Ob-

jet Connex500 Optik, Haptik und Funktion

vieler unterschiedlicher Endprodukte sehr

gut nachgebildet werden.

„Objet war der einzige Anbieter in der

engeren Auswahl, der alle Kriterien er-

füllte“, erinnert sich Peterson. „Die Dru-

cker sind sauber genug für die Verwen-

dung im Büro. Die Modelle können

schnell gereinigt und einem Kunden zu

Marketingzwecken präsentiert werden.

Sie bieten eine gute Formstabilität. Wir

drucken maßstabsgetreue Modelle, die

robust sein müssen. Die Oberfl ächenbe-

schaff enheit ist besonders hochwertig,

deshalb ähneln die Modelle den Endpro-

dukten sehr. Außerdem bietet Objet eine

Auswahl an Materialien und die Möglich-

keit, mit der Objet Connex500 mehrere

Materialien in einem einzigen Arbeits-

schritt gleichzeitig zu drucken.“ Seitdem

die 3D-Drucker von Objet hausintern ver-

wendet würden, könne das DRSTeam viel

häufi ger die Rapid-Prototyping-Techno-

logie für den Geschäftsbereich DRS Tacti-

cal und für andere Tochtergesellschaften

innerhalb der DRS-Familie einsetzen, be-

richtet Dave Alexander. „Zwei der größ-

ten Vorteile sind die Möglichkeiten, An-

schauungsobjekte für Marketingzwecke

zu präsentieren und dem Kunden schnell

Konzepte vorstellen zu können“, erläutert

er. „Genauso wichtig ist uns, dass wir die

3D-Modelle zur Überprüfung von Optik

und Passform sowie der Genauigkeit von

montierten Bauteilen nutzen können. Da

wir mehrere Materialien in einem einzi-

gen Herstellungsschritt verwenden kön-

nen, ist es möglich, unsere Endprodukte

viel genauer darzustellen.“ Die Oberfl ä-

chenbeschaff enheit der Objet-Modelle

sei so gut, sagt Peterson, dass das DRS-

Team sie in der Produktion verwendet

und sie sogar schon zu Test- und De-

monstrationszwecken auf Fahrzeuge

montiert hat. bw

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Durch die Möglichkeit, mehrere Materialien

zu drucken, können mit der Objet Connex500

Optik, Haptik und Funktion vieler unter-

schiedlicher Endprodukte sehr gut nachgebil-

det werden. Bilder: Objet

7 / 2 0 1 1

22 Im Fokus 3D-Drucker

Von Zeit zu Zeit kommt es vor, dass

der Ertrag aus einer geschäftlichen

Investition alle Erwartungen über-

triff t. Fast zweihundert Jahre nach der

Gründung der Denby Pottery Company

produziert das Unternehmen mit 600 An-

gestellten jährlich mehr als fünf Millionen

Geschirrteile, die bei Kennern auf der gan-

zen Welt hoch begehrt sind.

Bevor Denby ein Produkt verkauft, stellt

das Unternehmen mehrere Prototypen

für die interne Überprüfung her. Während

des größten Teils der letzten zweihundert

Jahre formten und schnitten die Designer

des Unternehmens neue Designkonzepte

von Hand aus Gips. Trotz der außerordent-

lichen Fertigkeiten der Schnitzer – einige

hatten mehr als 25 Jahre Erfahrung – wa-

ren die Ergebnisse dieses zeitraubenden

Prozesses nie zu 100 Prozent akkurat. Das

machte es den Kunden schwer, die vor-

geschlagenen Konzepte in allen Einzel-

heiten zu verstehen. Außerdem bewirkte

die Tatsache, dass die Herstellung eines

Prototyps bis zu vier Wochen in Anspruch

nehmen konnte, dass das Unternehmen

mit der Einführung neuer Produkte mög-

licherweise zu vorsichtig war.

Was Denby Pottery brauchte, war eine

Möglichkeit, die für die Fertigung eines

physischen Konzeptprototyps benötig-

te Zeit zu verkürzen, die Genauigkeit und

Qualität dieser Prototypen zu verbessern

und den Designern zu erlauben, in das

Designatelier zurückzukehren, wo sie sich

wieder auf die Entwicklung neuer Ideen

konzentrieren konnten. Die Designer in-

teressierten sich für verschiedene Prototy-

ping-Systeme und luden schließlich die Z

Corporation aus Burlington in Massachu-

setts, USA, zu einer Demonstration ihrer

3D-Drucktechnologie ein.

Bei einem 3D-Drucker handelt es sich

um ein Gerät, das 3D-CAD-Daten in ähnli-

cher Weise ausgibt wie ein 2D-Drucker den

Text und die Bilder auf einem Computer-

bildschirm. Der wesentliche Unterschied

besteht darin, dass ein 3D-Drucker drei-

dimensionale Modelle und Proto-

typen aus Verbundmaterial

produziert.

Die Lösung 3D-Drucken

Denby war rasch überzeugt, dass es mit-

hilfe der Technologie der Z Corporation

möglich wäre, Zeit zu sparen, die Genau-

igkeit der Modelle zu verbessern und De-

signer zu entlasten, sodass diese sich voll

und ganz auf das Design neuer und besse-

rer Produkte konzentrieren konnten. Um

ganz sicher zu gehen, verglich Denby die

Kosten der Z Printer-Lösung mit denen

der Beauftragung eines Servicebüros.

Die Analyse ergab, dass die Herstellung

eines typischen Modells durch ein Ser-

vicebüro doppelt so viel kosten würde

wie die Herstellung auf einem eigenen

3D-Drucker. Nach Schätzungen von Den-

by würde sich ein Z-Corporation-3D-Dru-

cker nicht zuletzt durch seine geringen

Betriebskosten innerhalb von vier Jahren

selbst bezahlt machen: Sein Druckmate-

rial beispielsweise kostet nur ein Zehntel

bis ein Drittel des für Geräte der Mitbe-

werber benötigten Materials.

Zeit- und Geldersparnis,

profi tablere Produktreihen

Wie erwartet, verringerte der Drucker bei

Denby den Arbeitsaufwand für die Her-

stellung von Prototypen. Die Druckaus-

gabe eines Konzeptmodells nimmt nun

nur noch zwei Stunden in Anspruch im

Gegensatz zur Fertigung von Hand, die

bis zu vier Wochen dauert. Somit haben

die Designer nun die Zeit, die sie benöti-

gen, um sich im Atelier auf die Entwick-

lung neuer Designs zu konzentrieren. Die

Designer konzipieren Prototypen in ihrer

DeskArtes-3D-CAD-Software und über-

tragen ihre Designs anschließend an den

ZPrinter 310.

Der Drucker produziert die ganze Wo-

che über und am Wochenende Prototy-

pen und ist wesentlich stärker ausgelas-

tet als erwartet. Im Dezember 2006 kaufte

das Unternehmen als zweiten Z-Corpora-

H E R S T E L L U N G V O N P R O T O T Y P E N U N D D E S I G N M U S T E R N I N D E R P O R Z E L L A N I N D U S T R I E

In kürzester ZeitDie Denby Pottery Company investierte in einen 3D-Drucker, um bei Bedarf Prototypen ihrer Designkonzep-

te anfertigen zu können. Bald stellte die Firma fest, dass das Gerät auch für zeit- und geldsparende Anwen-

dungen in den Bereichen Marketing, Fertigung und Steinzeugguss hervorragend geeignet war.

Bild

er:

Z C

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ora

tio

n

7 / 2 0 1 1

23Im Fokus3D-Drucker

tion-Drucker den Spectrum ZTM510 mit

voller 24-Bit-Mehrfarbigkeits-Unterstüt-

zung und einem großen Objektbereich

hinzu. „Auf den Druckern können von der

kleinsten Espressotasse bis zur größten

Kasserolle alle Teile ausgegeben werden,

die Denby Pottery herstellt“, sagt Hawley.

Völlig unerwartet beschert die Herstel-

lung von Prototypen mit dem 3D-Dru-

cken dem Unternehmen auch Zeit- und

Geldeinsparungen in den Bereichen Mar-

keting und Fertigung. Die Marketingab-

teilung verwendet gedruckte 3D-Proto-

typen in Kundengesprächsgruppen und

erhält auf diese Weise ein detailliertes

und breit gefächertes Kunden-Feedback,

bevor sie sich für eine neue Produktreihe

entscheidet.“Die Kunden halten die Pro-

totypen gern in Händen und glauben in

der Regel, sie seien echt“, berichtet Haw-

ley. „Wir erklären ihnen dann behutsam,

dass sie noch nicht ganz serienreif sind.“

Da kleine Designvariationen den Un-

terschied zwischen einem Bestseller und

einem Flop ausmachen können, nutzt

Denby regelmäßige Gesprächsgruppen-

sitzungen, um ein Design anhand von

Kundenwünschen zu überarbeiten. „Die

Vorstellung gedruckter 3D-Prototypen

in unseren Gesprächsgruppen bieten

dem Unternehmen ein hohes Maß an

Sicherheit im Blick auf unsere Produkt-

reihen und Benchmark-Daten für unsere

geschäftlichen Entscheidungen“, erklärt

Hawley. „Wir brauchen nicht mehr zu

würfeln, sondern können gezielt auf die

Sieger setzen.“

Das 3D-Drucken ermöglicht Denby au-

ßerdem, Designmuster nach Belieben an

große Einzelhändler weiterzugeben, die

die Produktreihen des Unternehmens

vertreiben. Neben den Vorteilen einer

raschen Bereitstellung handfester De-

signmuster, die das 3D-Drucken bietet,

beeindruckt die Kunden bei der Besich-

tigung der Denby-Werkstätten auch, den

Drucker bei der Herstellung akkurater

Modelle zu beobachten. Das 3D-Drucken

von Prototypen führte bei Denby zu einer

deutlichen Senkung der Herstellungskos-

ten. Vor der endgültigen Freigabe eines

neuen Designs treff en sich die Designer

und Hersteller, um die Prototypen zu be-

gutachten und alle potenziellen Schwie-

rigkeiten bei der Fertigung der geplanten

Designs zu besprechen. Damit räumt das

Team nun an einem Tag Probleme aus

dem Weg, die sich früher erst nach drei

bis vier Wochen als teure Produktionsfeh-

ler bemerkbar gemacht hätten.

Die Genauigkeit der mit dem 3D-Dru-

cker hergestellten Prototypen spart dem

Unternehmen außerdem Zeit und Geld,

indem es die Fertigung von Gussformen

anhand maßstabgerechter Druckmodel-

le anstelle speziell handgefertigter Form-

muster ermöglicht. Dadurch lassen sich

Produktionsprototypen nun in zwei und

nicht wie früher in sechs Wochen gießen

und glasieren.

Schließlich konnte Denby dank des

3D-Druckens auch die

Zusammenarbeit mit

seinen Partnerunter-

nehmen optimieren.

Das Unternehmen

lässt Porzellanproduk-

te von Partnern in

Thailand und Portugal

fertigen. Bis zur Ein-

führung des 3D-Dru-

ckens schickte man

diesen Partnern reine

technische 2D-Zeich-

nungen, die leicht

falsch auszulegen wa-

ren. Heute versendet

Denby digitale 3D-Da-

teien und 3D-Druck-

muster, wodurch teure

und zeitraubende Feh-

ler praktisch ausge-

schlossen werden.

Costa Verde Porcelains,

ein Partnerunterneh-

men in Portugal, hat

sogar einen eigenen

Spectrum-Z510-Dru-

cker angeschaff t, um

die Zusammenarbeit

mit Denby und ande-

ren Kunden noch wei-

ter zu verbessern. „Es kommt häufi g vor,

dass I nvestitionen unvorhergesehene

Entwicklungen auslösen, aber unsere In-

vestition in die 3D-Drucktechnologie der

Z Corporation hat für uns die angenehms-

ten Überraschungen bereitgehalten“,

freut sich Hawley. „Wir haben eine ganze

Reihe ungeahnter Anwendungsmöglich-

keiten der 3D-Druckausgabe entdeckt,

die uns unzählige Vorteile bringen, mit

denen im Vorfeld niemand gerechnet

hatte. Das Ergebnis sind dramatische Zeit-

einsparungen und erfolgreichere Pro-

duktstarts. Tatsächlich konnten wir die

Produktentwicklungsdauer von der Kon-

zeption bis zur Markteinführung von vier

auf zwei Jahre verkürzen. Das verdanken

wir zu einem großen Teil dem 3D-Dru-

cken und den mit damit verbundenen

Vorteilen.“ bw

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3D-DRUCKEN MIT THERMOPLAST

7 / 2 0 1 1

24 Im Fokus 3D-Drucker

Die Firma Utescheny ist ein spezia-

lisierter Hersteller von Kunststoff-

Formteilen für den Interieurbe-

reich in der Automobilindustrie und

beliefert nahezu alle namhaften deut-

schen Automobilhersteller. Mit um-

fangreichem Know-how zu Werkstoff-

und Fertigungstechnologien und mit

moderner technischer Ausstattung

entwickelt und produziert das Unter-

nehmen für seine Kunden gestalterisch

und funktional hochwertige Kunststoff-

teile. Um Kunden bereits in der Anfra-

gephase bestens zu unterstützen, hat

sich Utescheny für einen HP-3D-Dru-

cker entschieden. Mit diesem Drucker

ist es möglich, Bauteile, die sonst „nur“

im CAD-Programm abgebildet werden

können, „zum Anfassen“ zu fertigen.

Durch die einfache Bedienbarkeit des

Druckers wird kein speziell ausgebilde-

tes Personal benötigt und jeder CAD-

Nutzer kann seine eigenen Werkstücke

herstellen. Sowohl für den Kunden als

auch für den Bauteilelieferanten hat

dieser Drucker den Vorteil, bereits in

der Entwicklungsphase erstes Optimie-

rungspotenzial am Bauteil zu erkennen

und frühzeitig in die Entwicklung mit-

einfließen zu lassen.

Die robusten ABS-Kunststoff -Bauteile

können oftmals direkt in die Fahrzeug-

modelle eingebaut und in den Funktio-

nen getestet werden. Die verschiedens-

ten Bauteile des Produktportfolios von

Utescheny lassen sich dadurch „produ-

zieren“. Durch die Herstellung eines An-

schauungsmusters ist es dem Unterneh-

men frühzeitig möglich, verschiedene

Schritte im Vorfeld zu klären; hierunter

fällt zum Beispiel die Planung der Verpa-

ckung für das Bauteil. Weiterhin fertigt

Utescheny mittlerweile diverse Vorse-

rien- und Kleinteile. Auch für die inter-

ne Produktforschung bringt der Drucker

enorme Vorteile: die neuesten Innovatio-

nen sind herstellbar, und zwar ohne Be-

auftragung von Spritzgußwerkzeugen,

was eine immense Einsparung von Kos-

ten nach sich zieht.

Dank neuer Technologien entwickelt

sich 3D Printing von einer Spezial-An-

wendung immer mehr zu einer hand-

habbaren, automatisierten Lösung, die

Konstrukteure, Designer oder Entwick-

ler einfach nutzen können. Die neuen HP

Designjet 3D Printer lassen sich nicht nur

einfach installieren, bedienen und war-

ten, sondern benötigen auch lediglich

den Datensatz des 3D-Konstruktionspro-

gramms, um in kurzer Zeit hochpräzise

Prototypen zu erstellen.

Das Ergebnis sind präzise, haltbare und

funktionsgetreue Modelle in reproduzier-

barer Qualität, die dem Entwurf in jedem

Detail entsprechen. Der HP Designjet 3D

erstellt dreidimensionale Teile bis zu ei-

ner Größe von 203 x 152 x 152 Millime-

tern, mit dem HP Designjet Color 3D sind

Objekte mit bis zu 203 x 203 x 152 Mil-

limetern möglich. Da je Durchgang des

Druckkopfs eine dünne Materialschicht

von 0,254 Millimetern aufgetragen wird,

garantieren die Geräte hohe Dimensi-

onsgenauigkeit. Der Designjet Color 3D

bietet zudem einen zusätzlichen Druck-

modus mit einer Schichtdicke von 0,33

Millimetern, der bis zu 30 Prozent schnel-

ler druckt.

Bei Utescheny ist der Drucker wöchent-

lich mit mindestens drei Teilen belegt,

wobei die Fertigung eines großen Bau-

teils auch bis zu 20 Stunden in Anspruch

nehmen kann. Auch lassen sich Ferti-

gungsaufträge mit bis zu 60 Kleinteilen

„in Serie“ anstoßen. bw

N E U E 3 D P R I N T E R V O N H P M A C H E N R A P I D P R O T O T Y P I N G E R S C H W I N G L I C H

Hochpräzise ModelleTime to Market spielt in der Produktentwicklung eine immer wichtigere Rolle. Angesichts des wachsenden

Wettbewerbsdrucks und kürzerer Produktzyklen kann sich kein Unternehmen unnötig lange Entwicklungs-

zeiten leisten. Um Form- und Passgenauigkeitstests und damit auch die Markteinführung eines neuen Pro-

dukts zu beschleunigen, setzen heute immer mehr Unternehmen auf Rapid Prototyping, so auch die Firma

Utescheny, die seit 1976 innovative und qualitativ hochwertige Spritzguss-Formteile für die Automobilbran-

che produziert. Im Zentrum ihrer Arbeit steht dabei der Anspruch, für jedes Fahrzeug individuelle Lösungen

zu entwickeln, die dem besonderen Charakter des Modells und seiner Marke optimal entsprechen. Speziell

für diese Anforderungen setzt Utescheny auf die HP Designjet 3D Printer-Serie.

Herstellung

individueller

3D-Modelle.

Bilder: HP

7 / 2 0 1 1

25IT & Business

SPEC

IAL

zur I

T &

Bus

ines

s 20

11

Vorschau auf die IT & Business in Stuttgart

Zeitgleich zur IT & Business fi ndet die

DMS EXPO, Europas Leitmesse und Kon-

ferenz für Enterprise Content-, Output-

und Dokumentenmanagement, statt.

Beide Messen können mit einem Ticket

besucht werden r t

Neben den rund 600 Ausstellern er-

wartet die Besucher der IT & Busi-

ness auch in diesem Jahr wieder ein

umfangreiches Rahmenprogramm. Es

besteht aus Fachvorträgen, anbieterun-

abhängigen Software-Live-Vergleichen,

Podiumsdiskussionen, Themenparks und

Workshops – insgesamt sind mehr als

200 Veranstaltungen geplant.

Auf der Agenda des Fachforums „MES/

Open Source“ steht beispielsweise die

softwaregestützte Produktions- und Ferti-

gungsfeinplanung sowie deren Steuerung

als Schnittstelle in der Automatisierung.

Im Rahmen des Fachforums referiert un-

ter anderem Mehmet Kürümlüoglu vom

Fraunhofer IAO über das Risikomanage-

ment in PDM/PLM-Einführungsprojek-

ten. Darauf aufbauend wird er ein Risiko-

managementsystem für den spezifi schen

Einsatz bei der Einführung eines PLM-Sys-

tems vorstellen und von Erfahrungen aus

Anwendungsprojekten berichten.

Optimierte Personaleinsatzplanung

Laut einem kürzlich erschienenen BIT-

KOM-Branchenbarometer besteht ein

derart großer Fachkräftemangel, dass

dies zu einer Wachstumsbremse führt.

Kein Wunder also, dass Unternehmen

nach Lösungen suchen, um die Ressour-

ce „Personal“ möglichst optimal einzuset-

zen. Das Thema Personaleinsatzplanung

bildet dementsprechend einen Schwer-

punkt auf der diesjährigen IT & Business.

Besucher erfahren hier, wie entsprechen-

de Softwarelösungen maßgeblich dazu

beitragen, Mitarbeiter zur richtigen Zeit

am richtigen Ort mit der richtigen Qua-

lifi kation und in der richtigen Quantität

einzusetzen. Dabei sollen auch die in-

dividuellen Wünsche und Belange der

Beschäftigten eine möglichst hohe Be-

rücksichtigung fi nden. Denn eine ausge-

glichene Work-Life-Balance führt lang-

fristig zu mehr Motivation und somit zu

einer optimalen Arbeitsleistung. Gleich-

zeitig sollen alle Faktoren wie gesetzliche

und tarifl iche Anforderungen, verschie-

dene Arbeitszeitmodelle, Gerechtigkeits-

belange, Urlaubstage, Qualifi kationen

und Mitarbeiterbedürfnisse berücksich-

tigt werden.

BTC NetWork Forum Industrie

Das 9. BTC NetWork Forum Industrie fi n-

det vom 20. bis 21. September im Rah-

men der Messe IT & Business unter dem

Motto „Aus der Praxis mit der Praxis“ statt.

Die eineinhalbtägige Veranstaltung rich-

tet sich an Entscheider und IT-Leiter aus

der Industrie- und Automotive-Branche

und bietet praxisbezogene Vorträge, ak-

tuelle Erfahrungsberichte und Lösungen.

Keynote-Sprecher ist am ersten Tag Prof.

Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Meier vom Institut

für Produktionsmanagement und Logis-

tik (Hochschule München). Im Anschluss

werden parallel zwei Vortragsreihen

zu den Handlungsfeldern Prozessma-

nagement, Unternehmensperformance,

Produktentstehung und Business In-

telligence sowie Rechnungswesen ange-

boten.

F A C H M E S S E F Ü R I T - I N F R A S T R U K T U R

Lösungen für wichtige UnternehmensbereicheV O N F R A N K Z S C H E I L E

Die diesjährige IT & Business, die vom 20. bis 22. September auf dem

Messegelände Stuttgart stattfindet, bildet das Spektrum unterneh-

mensrelevanter Lösungen ab. Auf der Veranstaltung können sich die

Besucher darüber informieren, wie Unternehmen durch den Einsatz

von IT-Lösungen Prozesse optimieren und Kosten einsparen können.

Neben den rund 600 Ausstellern können die

Besucher der IT & Business Fachvorträge,

anbieterunabhängige Software-Live-Verglei-

che, Podiumsdiskussionen, Themenparks und

Workshops besuchen.

7 / 2 0 1 1

26 IT & BusinessSP

ECIA

L zu

r IT

& B

usin

ess

2011

Product Life live

Unter der Leitung von Professor Mi-

chael Abramovici, PLM-Spezialist

von der Ruhr-Uni Bochum, hat das

Programmkomitee der Product Life live

für 2011 etwas andere Akzente gesetzt

als in den vergangenen Jahren. Als Ein-

stieg in den Kongress wird es ein Semi-

nar von Professor Abramovici geben, das

in PLM-Grundlagen, Anwendungen und

Trends einführt. Insgesamt liegt der Fo-

kus aber diesmal stark auf Interaktivität.

Insbesondere 2010 hatte sich gezeigt,

dass die Teilnehmer nicht nur kommen,

um zu hören, sondern dass sie sich auch

eine Menge zu sagen haben. Nach dem

großen Erfolg der „Meet The Experts“-

Runden stellen diese deshalb 2011 ne-

ben dem präsentierten Anwendungsbei-

spielen des Vortragsprogramms einen

zweiten Schwerpunkt dar.

Vier Themen wurden dafür identifi -

ziert, die derzeit die PLM-Gemeinde am

intensivsten beschäftigen: Best-Practice-

Einführungserfahrungen – um vonein-

ander zu lernen, wie man es am besten

macht und unnötige Fehler in Konzept

und Umsetzung vermeidet. Global En-

gineering – denn auch zwanzig Jahre

nach der weitgehenden Aufl ösung der

weltwirtschaftlichen Blöcke bleibt es

eine der größten Herausforderungen,

Engineering-Organisation und Manage-

ment der Produktdaten unter globalen

Bedingungen neu zu defi nieren.

Immer wichtiger wird, mit der ge-

eigneten PLM-Architektur schon in der

Phase vor der Implementierung eines

PLM-Konzepts sicherzustellen, dass es ei-

nerseits passt, aber dass es sich auch kon-

tinuierlich weiter ausbauen und an neue

Herausforderungen anpassen lässt. Und

schließlich wollen die Teilnehmer lernen,

wie man es am besten nicht macht, wie

man verhindert, dass sich PLM als Flexi-

bilätshemmnis erweist.

Experten tauschen sich aus

Die Lebendigkeit der Diskussionsrunden

führt dabei erfahrungsgemäß aus dem

Anfangsthema in spannende Felder, die

keiner voraussehen konnte. Und es ist

gerade dieses konstruktiv unkonventio-

nelle Gespräch unter Fachleuten, die alle

dasselbe Thema bearbeiten, die alle mit

ähnlichen Problemen konfrontiert sind

und dafür nach Lösungen suchen, das

die Tagungsteilnehmer anzieht.

Auch bei den Vorträgen punktet die

Veranstaltung. Bosch und Siemens Haus-

geräte, Festo, Knorr-Bremse, Hella, Hilti,

HOMAG oder die Maschinenfabrik Bern-

hard Krone – es haben sich wieder PLM-

Verantwortliche quer durch die Branchen

der Fertigungsindustrie gefunden, die

hier ihr Wissen gebündelt weitergeben

wollen. Nicht nur aus Fahrzeugbau und

Luftfahrt, auch aus dem Maschinen- und

Anlagenbau, aus der Konsumgüterher-

stellung und der Werkzeugproduktion

haben sie sich mit ihren Vorträgen an-

gemeldet. In diesem Jahr wird übrigens

auch ein noch eher ungewohnter PLM-

Experte sprechen: Gregor Back, bei der

Deutschen Telekom für Product Opera-

tions zuständig, referiert über PLM als Ins-

trument zur Komplexitätsbeherrschung

in der Telekommunikationsindustrie.

Die Vorträge konzentrieren sich auf

zahlreiche Kernfragen von PLM: Wie weit

muss sich PLM auf Virtual Reality stüt-

zen, um Innovation optimal zu fördern?

Was hilft ein zentrales PLM-Konzept bei

der internationalen Ausrichtung eines

Konzerns? Wie kann Komplexität so be-

herrscht werden, dass sie dem wirtschaft-

lichen Erfolg nicht im Wege steht? Was

ändert sich am Änderungsmanagement,

wenn eine PLM-Strategie dahintersteht?

Und natürlich auch in diesem Jahr: Was

muss ein Unternehmen beachten, wenn

es von einem unternehmensweit für PLM

eingeführten System auf ein anderes um-

steigt?

In der Partner Area stellen insgesamt

bisher 13 Unternehmen ihre Lösungen

und Systeme aus. Die Gruppe der fünf

strategischen Partner hat eine andere

Zusammensetzung. Neben CONTACT

Software und Siemens PLM Software, die

bereits beim letzten Mal dabei waren, ist

2011 auch Oracle vertreten.

Ein dritter Programmpunkt ist zum fes-

ten Bestandteil der Product Life live ge-

worden: die Podiumsdiskussion, diesmal

unter dem Motto „Integrierter Enginee-

ringprozess, Mechatronik, Simulation –

Status, Strategie und Vision“. Dabei stel-

len sich die strategischen Partner nicht

nur den Fragen des Moderators, sondern

auch der Diskussion mit den Teilnehmern

im Plenum. Damit wird aus der Veranstal-

tung eine runde Sache. Denn ohne die IT-

Tools und die technologische Weiterent-

wicklung der Standardsoftware bleiben

die besten PLM-Strategien Makulatur.

Die Podiumsdiskussion ist ein guter Rah-

men, um hier zu zeigen, was in der nahen

Zukunft zu erwarten ist. r t

A N W E N D E R K O N G R E S S F Ü R P D M U N D P L M

PLM wie im richtigen LebenZum sechsten Mal findet am 20. und 21. September 2011 die Product Life live statt. Diesmal in der Landes-

messe Stuttgart, zeitgleich mit der IT & Business und DMS Expo. Kern der Fachtagung ist dabei: Was können

PLM-Strategen voneinander und aus ihren Erfahrungen lernen? Und was ist Stand der Technik?

Wichtiger Bestandteil der Product Life live: die Partner

Area. Hier stellen Unternehmen ihre Lösungen und Syste-

me aus und stehen den Teilnehmern für Beratungsgesprä-

che rund um PLM zur Verfügung. Bild: Mesago

A N Z E I G E

7 / 2 0 1 1

sind. Mit Softwareherstellern für Lösun-

gen wie z.B. Qualitätsmanagement, Pro-

duktdatenmanagement, Customer Rela-

tionship Management oder Document

Management Systeme bieten wir unse-

ren Kunden integrierte Lösungen an.

Durch Kundennähe und dauerhafte

Geschäftsbeziehungen wurde ein einzig-

artiges Know-how über die Geschäftspro-

zesse der Serien- und Auftragsfertigung

sowie in der Beratung und der Realisie-

rung komplexer IT-Projekte erworben.

Mehr als 30.000 Anwender in über 500

Industriebetrieben, viele von ihnen Welt-

marktführer ihrer Branche, nutzen heute

Lösungen von PSIPENTA.

PSIPENTA ist 1997 als hundertprozen-

tige Tochter aus der seit 1969 bestehen-

den PSI AG hervorgegangen. Heute ist

sie größte eigenständige Gesellschaft

des Konzerns und wichtigster Produkt-

und Technologielieferant im Konzern-

segment Produktionsmanagement.

Die ERP-Suite PSIpenta zeichnet

sich durch eine hohe Funktions-

tiefe im Standard aus. Sie steht für

die Integration aller wertschöpfenden

Fertigungs- und Logistikprozesse. Das

Portfolio deckt den kompletten Pla-

nungsprozess vom Projektmanagement

bis zur Feinplanung ab und unterstützt

die gesamte Supply Chain von der Be-

schaff ung bis zum Absatz.

Die leicht konfi gurierbare Multisite-

Funktion steuert die werksübergreifende

Zusammenarbeit zwischen Vertriebsnie-

derlassungen, Service- und Produktions-

standorten im In- und Ausland. Durch

UNICODE stellen wir zudem die Nutzung

der Programme in allen Oberfl ächenspra-

chen und mit verschiedensprachigen Da-

teninhalten sicher.

Die MES-Lösung ergänzt den ERP-

Standard PSIpenta um einzelne Modu-

le auf Werkstattebene und stellt die Ver-

bindung zwischen Auftragsbearbeitung

und Produktionsprozess her.

Alle Module verfügen über eine Standard-

schnittstelle (PSIiface) zu weit verbreiteten

Systemen wie SAP, Oracle, Microsoft etc.

Verlässliche Partner

aus Forschung und Wirtschaft

Um unserem Anspruch „Software for

Perfection in Production“ gerecht zu

werden, arbeiten wir gemeinsam mit

Anwendern, führenden Forschungsein-

richtungen und den Leitverbänden der

deutschen Industrie ständig an Innovati-

onen und der Weiterentwicklung unserer

Softwareprodukte. Das garantiert Praxis-

nähe und Zukunftssicherheit unserer Lö-

sungen. So entstand auch der erste PPS-

Standard und Vorläufer des heutigen

Produkts Mitte der achtziger Jahre aus

einem Forschungsprojekt mit dem Anla-

genbauer Grenzebach.

In den Anwendungsfeldern, die nicht

unmittelbar den Fertigungsprozess be-

treff en, setzen wir auf langjährige Partner,

die wiederum Spezialisten ihres Bereichs

P S I P E N T A

Software for Perfection in ProductionDie PSIPENTA Software Systems GmbH bietet fertigenden Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus

sowie der Fahrzeugindustrie ein komplettes Softwareportfolio für die effiziente Abwicklung der Wertschöp-

fungsprozesse in den Bereichen Produktions- (ERP) und Feinplanung (MES). Mit unserer Lösung Planning,

Execution and Control (PEC) sprechen wir zudem Unternehmen an, die in eine bereits bestehende IT-Land-

schaft ein System für effzientere Produktions- und/oder Instandhaltungsprozesse integrieren wollen.

Info

PSIPENTA

Software Systems GmbH

Alexander Klähn

Dircksenstraße 42-44

D-10178 Berlin

Tel.: 0800-erp4you (3774968)

E-Mail: vertrieb@psipenta.de

Internet: www.psipenta.de www.erp-demo.de

7 / 2 0 1 1

28 IT & BusinessSP

ECIA

L zu

r IT

& B

usin

ess

2011

ERP-Lösungen für die Fertigungsindustrie

Innovationsfähigkeit und fl exible,

schnelle Reaktionen auf Kundenfor-

derungen und Anfragen sowie hoch-

qualitative und robuste Systeme sind die

Antwort auf die Verlagerung der Textil-

industrie nach Asien. Und so exportiert

Memminger-IRO seine Geräte, Systeme

und Komponenten weit überwiegend aus

dem Schwarzwald in diese Weltregion.

Entwickelt und geliefert wird ein brei-

tes Programm an Systemen, die Strick-

maschinen noch schneller machen,

störungsärmer laufen lassen und den

sicheren, wartungs- und bedienarmen

Betrieb ermöglichen. Elektronische und

mechanische Fadenzuführungen, so ge-

nannte Fournisseure, Schmiersysteme,

Zahnriemenantriebe, Geräte zur Qua-

litätsüberwachung des Gestricks mit

Nadelbruchüberwachung und Lauf-

maschensuche sowie Gattersysteme ge-

hören zu den Kernkompetenzen. Gelie-

fert werden aber auch hochpräzise und

langlebige Verschleißteile, teilweise aus

Keramiken. Allen Produkten gemeinsam

sind die zumeist extremen Anforderun-

gen hinsichtlich der geforderten Arbeits-

geschwindigkeit – und das bei oft prob-

lematischen Umgebungsbedingungen

wie Staub und Wärme.

Memminger-IRO agiert vor allem als

Entwickler innovativer Geräte und Sys-

teme und als Montagebetrieb. Die Pro-

duktion der Bauteile übernehmen weit-

gehend Zulieferer. Zudem werden einige

Baugruppen in anderen Unternehmen

und Werken der Memminger-IRO-Grup-

pe kundenauftragsunabhängig vorgefer-

tigt. „Im Kern geht es bei uns immer um

die Frage, wie wir die für einen Auftrag

erforderlichen Bauteile zusammenfüh-

ren und die kompletten Geräte schnellst-

möglich ausliefern, erklärt Frank Gaiser,

EDV-Leiter bei Memminger-IRO.

Wettbewerbsfähigkeit ist in dieser

Branche mit innovativen Produkten allein

nicht zu garantieren. Hohe Lieferbereit-

schaft bei günstigen Produktionskosten

durch optimale Fertigungs- und Ablauf-

organisation sind erforderlich. Basis da-

für ist bei Memminger-IRO proALPHA.

Vor allem die schlechten Erfahrungen mit

Schnittstellen zwischen verschiedenen

Alt-Systemen haben die Unternehmens-

leitung in Abstimmung mit den Anwen-

dern dazu bewogen, auf ein möglichst

hoch integriertes System mit allen benö-

tigten Funktionen – auch mit „Randfunk-

tionen“ wie Dokumentenmanagement

– zu setzen, das trotzdem fl exibel den

speziellen Bedürfnissen anpassbar und

künftig erweiterbar ist. Beispielsweise

stand von Anfang an die Anbindung wei-

terer Standorte, auch international, zur

Diskussion. Schließlich ist das Hauptver-

triebsgebiet der asiatische Raum. Frank

Gaiser bringt es auf den Punkt: „Wir woll-

ten ein System mit Perspektive.“ Dement-

sprechend breit ist die Art der genutzten

Module, einschließlich CRM (Customer

Relationship Management), Servicema-

nagement und Projektmanagement, in

dem beispielsweise Betriebsmittelbau

und -konstruktion abgebildet sind. Und

für die reibungsarme Einführung setzte

Memminger-IRO auf das Tool GoLive

von proALPHA.

DMS-Funktionen ausgereizt

Dass die „Randfunktionen“ sehr

wichtig sein können, zeigt Frank

Gaiser am Beispiel Dokumenten-

management. Ein ins Auge

M I T A P S , D M S U N D K O N F I G U R A T O R I M E R P Z U P E R F E K T E N A B L Ä U F E N

Aus Deutschland nach AsienV O N M E I N O L F D R O E G E

Wer mit dem Bau von Maschinen und Komponenten für die Textilindustrie in Deutschland erfolgreich sein

will, muss über besondere Qualitäten verfügen, ist der Anwendermarkt doch in weiten Teilen in asiatischer

Hand. Kurze Lieferzeiten trotz hohen Variantenreichtums realisiert Memminger-IRO auch dank proALPHA

mit einem Kostengerüst, das die Produktion in Deutschland auch weiterhin erlaubt.

Frank Gaiser

ist EDV-Leiter

bei Memmin-

ger-IRO.

Bilder: proAlpha

Mit Innovationen wie

diesem Fournisseur EFS

900, dem ersten mit

integriertem Faden-

rückholsystem, kann

man auch in Asien

punkten.

ERP-Lösungen für die Fertigungsindustrie

springender Eff ekt sei beispielsweise im Einkauf

gegeben: Der verfüge plötzlich über erheblich

mehr Platz – weil kaum noch Ordner vorhanden

seien. Nicht ganz so off ensichtlich, aber ausge-

sprochen effi zienzsteigernd seien mit dem DMS

verbundene und aufgrund des Integrationsgra-

des sehr tiefgehende Funktionen wie die Be-

legverknüpfung. Hier können die zuständigen

Mitarbeiter aus jedem Vorgang bis auf die Be-

legebene heruntergehen und per Knopfdruck

jedes Dokument vom Angebot über den Liefer-

schein bis zur Rechnung ansehen. Lieferscheine

und Eingangsbelege werden direkt im Waren-

eingang gescannt, Eingangsrechnungen wäh-

rend der Rechnungsprüfung. Rechnungen aus

dem Einkauf werden mit einem in proALPHA

erzeugten kleinen Barcode-Label versehen und

dann gescannt. Auch alle relevanten Mails und

pdf-Dokumente aus dem Vertrieb werden hier

den Vorgängen zugeordnet.

Zudem werden digitale Dokumente mit pro-

ALPHA-Vorgängen verknüpft, beispielsweise

Arbeitsanweisungen, Fotos von Kaufteilen und

anderes. Das Ganze wächst im Laufe der Zeit zu

dem zentralen Informationssystem, in dem alle

Fakten und Daten zu allen Maschinen – von Tei-

lebildern über Bezugsquellen bis zu den Arbeits-

anweisungen – hinterlegt und im Zugriff sind,

ohne mehrerer Systeme öff nen zu müssen.

APS schaff t Kapazität

für dringende Aufträge

Mit proALPHA vollzog sich in der Produktion der

Umstieg der Planung auf das proALPHA-eigene

APS-System (Advanced Planning and Schedu-

ling). Memminger-IRO ist bekannt für seine be-

sonders knappen Lieferzeiten trotz sehr vieler

Varianten. Das hatte früher zu zahlreichen „Chef-

aufträgen“ geführt. Nun wurde direkt sichtbar,

welche Kosten mit solchen Aktionen verbunden

waren. Mittlerweile ist bei gleichbleibend hoher

Liefertreue mehr Ruhe in die Produktion einge-

kehrt. Außerdem haben die steuernden Mitar-

beiter nun eher Kapazitäten, um sich um ihre

Kernaufgaben zu kümmern.

Aktuell wickelt Memminger-IRO etwa 1.000

Aufträge mit durchschnittlich knapp 4.000 Po-

sitionen pro Monat ab. Früher erstellte ein Mit-

arbeiter aus der Produktionsplanung mit langer

Erfahrung die Liefertermine. Heute übernimmt

das der Vertriebler. Er lastet seinen neuen Auf-

trag ins System ein und macht ihn bei Bedarf mit

verschiedenen Strategien „passend“. Nur wenn

das nicht gelingt, schaltet sich die Produktions-

steuerung ein und leitet bei Bedarf Maßnahmen

wie Mehrarbeit ein. Aus diesem System resultiert

eine hohe Lieferbereitschaft, Schwierigkeiten

werden schon im Vorfeld weitgehend abgefan-

gen, bevor es kritisch wird.

„Mit dem APS kann der Fertigungssteuerer die

in unserer Montage vorhandene Flexibilität erst

richtig nutzen“, so Frank Gaiser. „In aller Regel

wird für jeden Auftrag das Planungsergebnis des

Komplettoptimierers verwendet, er macht zu ei-

nem hohen Prozentsatz genau das, was wir er-

warten. Aber unsere Auftragssteuerung behält

das Gesamtbild trotzdem im Auge und beobach-

tet bestimmte Details auch genauer. Aber die gro-

ße Menge wird automatisch durchgeschleust.“

Den Kunden immer das Beste bieten

Nicht nur die Zahl der Aufträge, auch die Kom-

plexität und der Variantenreichtum der Pro-

dukte macht die Auftragssteuerung nicht eben

einfach. Was dem Kunden gegenüber eine be-

sondere Stärke ist, die weitgehende Individu-

alisierung seines Produkts, sorgt nicht nur in

Fertigung und Vertrieb für einigen Aufwand.

Viele Maschinen sind – zumindest theoretisch

– in mehreren 100.000 Ausführungen vorstell-

bar. Die für den Kunden aus technischer und

betriebswirtschaftlicher Sicht jeweils optimale

Variante zusammenzustellen, verlangt viel Er-

fahrung. Hier kann der Produktkonfi gurator in

proALPHA den Aufwand drastisch senken und

die Beratungsqualität verbessern: Der Konfi -

gurator kann sehr schnell aus den jeweiligen

Randbedingungen die möglichen Varianten er-

zeugen und präsentieren – und technisch nicht

sinnvolle ausschließen. Das entlastet den Ver-

trieb und die Konstruktion nicht nur, es garan-

tiert auch, dass dem Kunden tatsächlich alle

sinnvollen Optionen aufgezeigt werden.

Und damit schließt sich der Kreis zwischen

hochentwickelter Technologie, Kosten und Kun-

dennutzen: Mit den richtigen Werkzeugen las-

sen sich die Forderungen unter einen Hut brin-

gen und daraus besondere Stärken entwickeln.

Und dieses Konzept führt Memminger-IRO wei-

ter. Beispielsweise mit Maßnahmen für einen

verbesserten internen Materialfl uss mit Hilfe

von Scannern und Kommissionierern, denen

ihre Aufträge auf einen PDA gesendet werden.

Auch in diesen Fällen stehen Kosten und Quali-

tät der Arbeit immer im Vordergrund. bw

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Eine Vielzahl von Produkten und Varianten liefert

Memminger-IRO sehr schnell – und plant die Produk-

tion im proALPHA-APS.

7 / 2 0 1 1

30 IT & BusinessSP

ECIA

L zu

r IT

& B

usin

ess

2011

ERP-Lösungen für die Fertigungsindustrie

Das Unternehmen Toni Kahlbacher

GmbH & Co. KG fertigt seit über 60

Jahren die Schneepfl üge, Schnee-

fräsen, Frässchleudern, Streugeräte, Salz-

aufbereitungsanlagen, Hydraulikanlagen,

Mähgeräte, Rammen, Kehrmaschinen

und Fluggasttreppen für Flughäfen. Einen

weiteren Produktionsstandort betreibt

Kahlbacher im niederösterreichischen

Amstetten. 140 Mitarbeiter arbeiten für

den Winterdiensttechnik-Spezialisten.

Hochintegriert und fl exibel

Günter Kerzendorfer ist IT-Leiter bei Toni

Kahlbacher. Er war auch schon im Unter-

nehmen tätig, als im Jahr 2001 mit der

abas-Business-Software ein integriertes

ERP-System implementiert wurde. Kahl-

bacher setzt den kompletten Funktions-

umfang der Software ein. Darüber hinaus

wurde in Zusatzdatenbanken eine Kun-

den-LKW- und eine Schachtelplan-Verwal-

tung installiert. IT-Leiter Kerzendorfer: „80

Prozent unserer Anpassungen nehmen

wir selber vor. Die Software bietet hier vie-

le Möglichkeiten. Eine eigene Scriptspra-

che beispielsweise, Zusatzdatenbanken

oder Infosysteme stehen zur Verfügung.“

Kerzendorfer hat so einen eigenen Pro-

zess zum Managen von Dokumenten er-

stellt. Beim Einscannen wird geprüft, ob

bereits ein Dokument mit diesem Namen

existiert, wenn nicht, wird automatisch

ein Datensatz angelegt. Aktuell werden

so im Jahr rund 60.000 Dokumente er-

zeugt. Ausnahmen sind Formulare und

Upgrades; um die kümmert sich der öster-

reichische abas-Partner Nittmann&Pekoll.

Flexibilität ist Trumpf

Das ERP-System bei Kahlbacher muss Fer-

tigungsprozesse ebenso abbilden können

wie Prozesse im Handel. Kahlbacher be-

zieht Komponenten für Streuautomaten

über Lieferanten und vertreibt sie in Öster-

reich. Auch die Wartung, den kompletten

Service und die Ersatzteilversorgung wer-

den abgewickelt. Das ist Handel. Zusätzlich

sind die Steuerparameter für Streuautoma-

ten im ERP-System hinterlegt. Die Pfl ege

der Daten erfolgt über die in der Software

angegebene Werknummer. In der Ferti-

gung sind die Anforderungen an das ERP-

System ebenfalls komplex: „Es gibt prak-

tisch keinen gleichen Schneepfl ug“, führt

Günter Kerzendorfer aus, „viele verschiede-

ne Trägerfahrzeuge und unterschiedliche

Anforderungen unserer Kunden bedingen

eine variantenbezogene Fertigung. Natür-

lich existieren gewisse Normen, vieles ist

jedoch individuell.“ Die Varianten werden

bei Kahlbacher in die Stückliste integriert.

Das Unternehmen fertigt in der Regel Ein-

zelstücke auf Kundenwunsch. Aber auch

Kleinserien, etwa die für die deutsche Bun-

deshauptstadt. Fast alle Berliner Schnee-

pfl üge kommen aus Kitzbühel und Am-

stetten. Aufbauend auf einem Basismodell

kann die in der Software hinterlegte Stück-

liste geöff net und modifi ziert werden. Im

Kundenauftrag wird das Gerät dann quasi

anhand der Kundenwünsche zusammen-

gestellt, an die Disposition gemeldet und

anschließend produziert. Stücklisten dis-

poniert Kahlbacher gemeinsam. Das ver-

einfacht die Losbildung, verbessert die

Produktionsabläufe und optimiert den La-

gerbestand. Über eine Zusatzdatenbank

U N T E R N E H M E N S P R O Z E S S E S T E U E R N M I T A B A S - E R P

Im Flug den Schneepflug produziertV O N C H R I S T O P H H A R Z E R

Wenn es um Straßenerhaltungs-, Flughafen- und Winterdiensttechnik geht, ist die Toni Kahlbacher GmbH &

Co. KG mit Hauptsitz im österreichischen Kitzbühel eine der ersten Adressen. So orderte beispielsweise die

Stadt Berlin ein Kontingent Schneepflüge bei den Tirolern. Die Anforderungen an die Qualität der Produkte

sind hoch, eine Rückverfolgbarkeit von Daten muss jederzeit gewährleistet sein. Schon seit vielen Jahren

wird Kahlbacher von der abas-Business-Software unterstützt. Durch Upgrades immer auf dem neuesten

Stand der Technik, managt das ERP-System die unternehmensinternen und -übergreifenden Prozesse. Alle

Funktionen der hochintegrierten Business-Software sind im Einsatz. In der Folge verbesserten sich Durch-

laufzeiten, Abläufe werden permanent optimiert und die Transparenz im Unternehmen ist gestiegen.

ERP-Lösungen für die Fertigungsindustrie

werden Störungen bei der Fertigung ein-

zelner Geräte automatisch an den Vertrieb

gemeldet. Der kann dann die Kunden auf

Knopfdruck über die Lieferbereitschaft in-

formieren.

Generell verzeichnet Kahlbacher eine

gestiegene Transparenz, da alle Bereiche

im Unternehmen einen direkten Zugang

zu den Informationen haben. Günter Ker-

zendorfer: „Jeder kann im System nach-

schauen, zum Beispiel sieht die Arbeits-

vorbereitung sofort, was an Aufträgen

ansteht. In Kitzbühel werden Kompo-

nenten gefertigt, die in Amstetten ver-

baut werden. Das ERP-System informiert

mich jederzeit über verfügbare Perso-

nal- und Maschinenkapazitäten. Amstet-

ten greift auf Lager in Kitzbühel und Kitz-

bühel auf Lager in Amstetten zu, über

Umlagerungsvorschläge werden der La-

gerbestand und die Lagerumschlaghäu-

fi gkeit ständig optimiert.“ Kahlbacher

hat seit Einführung seiner ERP-Software

schon viele Re- und Umstrukturierun-

gen in ihr abgebildet. IT-Leiter Kerzen-

dorfer: „Die Flexibilität unserer ERP-Soft-

ware fasziniert mich immer wieder neu.

Ein Beispiel: Wir haben eine eigene Ver-

triebsfi rma gegründet. Die veränder-

ten Unternehmensstrukturen konnten

innerhalb eines Tages in einem neuen

Mandanten abgebildet werden.“ Kahlba-

cher hat mit der abas-Business-Software

auch seine Ersatzteilversorgung opti-

miert. Zum Beispiel über Konsignations-

lager, die automatisch von den Herstel-

lern der Geräte, die Kahlbacher vertreibt,

bestückt werden. Die Partner können im

ERP-System auf ihren Lagerbestand zu-

greifen. Auch der Außendienst ist via VPN

mit abas-ERP verbunden und in der Lage,

dort Vertriebsdaten, Lieferinformationen

und Vereinbarungen mit Kunden abzu-

rufen. Der Vorteil eines integrierten Sys-

tems besteht darin, dass der Innendienst

die Informationen ebenfalls sofort einse-

hen und weiterverarbeiten kann.

Effi zienz gestiegen

Zu den von Kahlbacher mit der Business-

Software erzielten Eff ekten führt IT-Leiter

Kerzendorfer aus: „Wir haben dank abas-

ERP bessere Durchlaufzeiten in der Pro-

duktion realisiert. Wir fertigen heute mit

weniger Leuten mehr Geräte. Die Planung

und Disposition konnte stark vereinfacht

werden, was Zeit einspart und für größe-

re Planungssicherheit sorgt. Die vielfälti-

gen Einsatzmöglichkeiten und Flexibilität

der Software haben es uns erlaubt, fast

alle IT-Inseln aufzulösen. Damit gibt es so

gut wie keine Fehler mehr beim Übertra-

gen der Daten, auch hier konnte eine er-

hebliche Zeitersparnis realisiert werden.

Durch die hohe Integration des IT-Sys-

tems ist die Transparenz und Auskunftsfä-

higkeit deutlich gestiegen. Weil es einfach

ist, neue Prozesse und Abläufe in der Soft-

ware abzubilden, verbessert sich die Effi zi-

enz unserer internen und übergreifenden

Prozesse ständig, das wiederum hat die

Produktivität deutlich erhöht.“

Evolutionäre Weiterentwicklung

durch Upgrades

„Das Einspielen eines Upgrades der abas-

Business-Software ist unproblematisch“,

so Günter Kerzendorfer. „In der Regel ge-

nügt es, den Partner anzurufen und ihm

mitzuteilen, dass wir heute Abend auf die

neue Version der abas-Business-Software

upgraden wollen. Irgendwann in der

Nacht kommt dann eine E-Mail, dass das

Upgrade durchgeführt wurde. Natürlich

haben ausgewählte Key-User aus unse-

rem Haus die neue Version vor dem ei-

gentlichen Einspielen auf einem eigenen

Testmandanten ausgiebig ausprobiert.

Der Vorteil an diesem Upgrade-Verfahren

ist, dass unsere Zusatzdatenbanken und

alle gemachten Modifi kationen nach dem

Upgrade erhalten bleiben. Die Anwender

können das ERP-System nach dem Ein-

spielen wie gewohnt bedienen und erhal-

ten zusätzlich neue Funktionen, die ihnen

ihre tägliche Arbeit erleichtern. Dement-

sprechend hoch ist auch die Akzeptanz

der Software bei den Mitarbeitern. Wir set-

zen die abas-Business-Software seit 10

Jahren ein und werden sie auch in den

nächsten 20 Jahren einsetzen. Wir wollen

nicht wechseln.“ bw

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Günter Kerzendorfer ist IT-Leiter bei Toni

Kahlbacher. Bilder: abas

7 / 2 0 1 1

32 Management Prozesse optimieren durch PLM

Unternehmen haben oft Schwierigkei-

ten, PLM-Investitionen zu begrün-

den und verfügen über keine stan-

dardisierte PLM-Business-Case-Methode

und keine abgesicherten Nutzen-Schät-

zungen, so dass sich Unsicherheiten bei

der Aufwandsschätzung ergeben. PLM-

Berater bieten Kosten-Nutzen-Schätzun-

gen anhand bestehender Erfahrungen

mit möglichst quantitativen Kennzah-

len. Unternehmensspezifi sche Business-

Case-Methoden werden erarbeitet und

angewendet. Die Projektziele lassen sich

konkret erarbeiten und der Projektauf-

wand realistisch einschätzen. Sie bekom-

men so Entscheidungssicherheit, mini-

mieren das Investitionsrisiko und sparen

dabei Kosten und Zeit. Durch den Einsatz

von erprobten Methoden und Werkzeu-

gen sowie Vorlagen und Referenzmodel-

len werden Beratungskosten und -zeiten

um bis zu 50 Prozent und mehr gesenkt.

Mit modular aufgebauten Beratungs-

leistungen lässt sich auf veränderte pro-

jektspezifi sche Anforderungen schnell

und fl exibel reagieren.

Unterstützung des

Top-Managements sichern

Das Top-Management ist in der Regel

kaufmännisch orientiert. PLM wird als IT-

Thema betrachtet und weiterdelegiert.

Viele Unternehmen stellen deshalb

PLM-Projekte gegenüber ERP-Projekten

und Infrastrukturprojekten in der Prio-

rität zurück. Durch die Managementbe-

ratung lässt sich die Geschäftsführung

für die strategische Notwendigkeit von

PLM/PDM sensibilisieren. Anhand prak-

tischer Beispiele werden die Vorteile

der PLM-Technologie verdeutlicht. Ein

PLM-Assessment ermittelt schnell den

Reifegrad von PLM-Prozessen und gibt

Hinweise zu schlummernden Potenzia-

len. PLM/PDM wird so zur Grundvoraus-

setzung für ein eff ektives Engineering

– ähnlich wie ERP für die Auftragsab-

wicklungsprozesse.

Eine PLM-Investition bedarf heute mehr

denn je eines Blicks auf den möglichen Re-

turn on Investment (ROI). Daher hilft die

Kosten-Nutzen-Analyse dem Top-Manage-

ment schnell, die Vorteile zu überschauen.

Der Entscheidungsprozess für eine PLM-

Investition lässt sich so beschleunigen und

die Aufmerksamkeit der Geschäftsführung

auf dieses Thema lenken.

Trotz begrenztem Budget den

größtmöglichen Nutzen haben

Ist für PLM-Investitionen nur ein begrenz-

tes Budget verfügbar, hindern die hohen

erforderlichen Einstiegsinvestitionen für

Softwarelösungen und Anpassungen Un-

ternehmen oft daran, den ersten Schritt

in diese Richtung zu wagen. Alternative

Nutzungsmodelle für PLM, zum Beispiel

Outsourcing, SaaS oder Cloud, werden

geprüft. Eine andere Maßnahme ist die

Umverteilung der PLM-Investitionen.

Zu Beginn des Projekts kann der Fokus

auf Organisationsverbesserungen ge-

legt werden. Das Unternehmen lässt sich

durch eine Reorganisation an PLM-Stan-

dards anpassen. Dies reduziert den Auf-

wand von späteren Systemanpassungen.

Trotz des begrenzten Budgets für PLM-

Investitionen können Unternehmen die

Zeit nutzen, sich für PLM fi t zu machen.

Denn die Effi zienzsteigerung durch Ein-

satz von Informationstechnologie setzt

voraus, dass die organisatorischen Rah-

menbedingungen auf die Informations-

technologie abgestimmt sind.

Die zahlreichen PDM-Lösungen haben

unterschiedliche technische und funktio-

V O R T E I L E E I N E R U N A B H Ä N G I G E N P L M - B E R A T U N G

Richtig beraten von Anfang anV O N S E R E F E R K A Y H A N

Ein durchgängiges PLM-Konzept unter Einsatz entsprechender Systeme eröffnet Unternehmen neue Möglich-

keiten für effizientere Prozesse. Allerdings ist fast jedes Unternehmen heute mit der Umsetzung seines indivi-

duellen PLM-Konzepts personell, kapazitiv und fachlich überfordert. Oftmals müssen externe PLM-Berater zur

Unterstützung herangezogen werden. Dieser Beitrag stellt die gängigen Ausgangssituationen in PLM-Projek-

ten unter Einbeziehung von unabhängigen PLM-Beratungsleistungen und deren Vorteile in den Fokus.

GANZHEITLICHE PLM BERATUNG

Herausforderungen

Zahlreiche involvierte Unternehmensbereiche mit verschiedenen Anforderungen (Kontrolle und Koordinierung)

Vielfalt der Anbieter (ca. 200 Anbieter und Dienstleister)

Zahlreiche Systemtypen ( Mechanische und elektronische CAD- sowie ERP und DMS-orientiert)

Die Lösung

Unabhängige Beratung für

Analyse

Konzeption

Auswahl

Einführung

von Lösungen für die

ganzheitliche

Produktdatenverwaltung im

Engineering

Ihre Vorteile

Entscheidungssicherheit

Garantierte Anbieterneutralität

Analyse, Konzeption und Auswahlberatung zum Festpreis

Effiziente Vorgehensweise mit der Schonung der eigenen Ressourcen

Langjähriger Praxis- und Branchenerfahrung

Mit ganzheit-

licher, un-

abhängiger

PLM-Beratung

Herausforderun-

gen begegnen.

7 / 2 0 1 1

33ManagementProzesse optimieren durch PLM

nale Ausrichtungen, zum Beispiel MCAD-,

ECAD- und ERP-orientierte PDM-Syste-

me. Durch die Marktkenntnisse kennen

die unabhängigen PLM-Berater die in Fra-

ge kommenden Anbieter und können so-

mit sicherstellen, dass viele Systeme in die

Evaluierung mit einfl ießen. Dabei schalten

sich die unabhängigen PLM-Berater als

Bindeglied zwischen Systemanbieter und

Auftraggeber ein und begleiten den kom-

pletten Prozess von der Analyse der Unter-

nehmensprozesse bis hin zur Auswahl und

Einführung des PDM-Systems als neutrale

Beratungsinstanz.

Die Qualität der PLM/PDM-Entschei-

dung hat beträchtlichen Einfl uss auf

die Leistungsfähigkeit und Wirtschaft-

lichkeit eines Unternehmens. Mit Hilfe

kompetenter Beratung lassen sich fal-

sche beziehungsweise suboptimale Aus-

wahlentscheidungen vermeiden. Ent-

scheidungen werden mit fundiertem

Wissen und langjähriger Erfahrung von

PLM-Beratern gestützt.

Interessenskonfl ikt zwischen

Dienstleister und Systemanbieter

Die Suche nach einem PLM-Berater ge-

staltet sich oft schwierig. Besonders die

enge vertriebliche Verknüpfung vieler Be-

ratungshäuser mit Systemanbietern führt

zu einem Interessenskonfl ikt, wenn es um

die Auswahl des geeigneten PDM-Systems

geht. Die PLM-Konzeption und die Aus-

wahl eines geeigneten PDM-Systems darf

auf keinen Fall produktfokussiert durch

die Software- und Serviceanbieter be-

stimmt werden. In PLM-Projekten stehen

nur die Unternehmensprozesse im Mittel-

punkt und gerade diese sollten durch das

PDM-System optimal unterstützt werden.

Deshalb: Nicht an einer bestimmten IT-

Lösung, sondern an unternehmensspe-

zifi schen Prozessen und Anforderungen

sollte sich die Beratung orientieren. Unab-

hängige PLM-Berater sind anbieterneutral

und bringen langjährige Praxiserfahrung

und ganzheitliche Unterstützung mit. Da-

durch werden softwaregetriebene Aus-

wahlentscheidungen vermieden. Die Ent-

scheidungsprozesse sind transparent und

die Entscheidungen werden gemeinsam

im Projektteam getroff en.

Unternehmen haben oft kaum Ressour-

cen, aus eigener Kraft die PLM-Kompetenz

aufzubauen, um die richtige PDM-System-

auswahl zu treff en und PDM im Allein-

gang zu implementieren. Unabhängige

PLM-Berater unterstützen Firmen bei ih-

rem PLM-Vorhaben ganzheitlich von der

Analyse, Konzeption und Auswahl bis zur

Einführung und Inbetriebnahme. Ein Pro-

jektteam mit Personen aus allen beteilig-

ten Fachbereichen wird gebildet. Dabei

übernehmen Berater die Routinetätigkei-

ten und die Zeit der fi rmeninternen Mitar-

beiter wird so geschont.

Viele haben Befürchtungen angesichts zu

großer, unüberschaubarer Projekte auf-

grund negativer Erfahrungen mit ande-

ren unternehmensweiten Projekten. Ein

PLM-Projekt sollte in kleinen überschau-

baren Schritten nach evolutionärem Vor-

gehensmodell mit festgelegten Prioritä-

ten umgesetzt werden. So ergibt sich eine

hohe Transparenz über

alle Schritte des Pro-

jekts hinweg – von der

Analyse bis zur Aus-

wahl und Einführung.

Durch die Dokumenta-

tion und Auswertung

ist jeder Projektmeilen-

stein nachvollziehbar.

Auch Mitarbeiter, die

nicht Teil des Projekt-

teams sind, können die

Projektunterlagen und

Dokumente als Basis

nutzen, um sich einzu-

bringen und sich über

den Projektstand zu in-

formieren.

U n t e r s u c h u n g e n

zum Kaufverhalten

von Unternehmens-

entscheidern bele-

gen, dass der Erwerb

von Software in den

vergangenen Jahren

deutlich komplexer

geworden ist. Gerade

die langwierigen Kauf-

prozesse verzögern

die Einführung neu-

er IT-Lösungen. Dem-

nach sehen viele IT-Entscheider darin eine

Hemmschwelle bei der Einführung neuer

PLM-Lösungen in Unternehmen.

Die Anforderungen sollten deshalb ver-

traglich konkret spezifi ziert werden. Diese

dienen als Grundlage für das gemeinsam

erstellte Pfl ichtenheft. Die Kaufprozesse

werden transparent gestaltet und unter-

stützt. Rahmen und Lizenzverträge wer-

den insbesondere auf die Unternehmens-

eignung geprüft. Unternehmen erreichen

so die technischen, betriebswirtschaftli-

chen und terminlichen Ziele. Die Kaufpro-

zesse werden einfacher und transparen-

ter. Dies erhöht auch die spätere Akzeptanz

von PLM-Lösungen. r t

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Um die Akzeptanz

von PLM-Projekten

zu erhöhen, sollten

alle beteiligten

Fachbereiche in das

Projekt eingebun-

den werden.

Grafi ken: Seeburger

Ansprechpartner im Unternehmen

Konstruktion Arbeitsplanung Fertigung Montage Vertrieb Nutzung EntsorgungPlanung

Leiter Planung

Leiter Konstruktion

Leiter Montage

Leiter Arbeits-planung

Leiter Fertigung

Leiter Vertrieb

Leiter Service, Nutzung,Wartung

Leiter Recycling

Leiter IT

Leiter Datenmanagement

PLM ist strategisches Unternehmenskonzept => Unternehmensleitung

7 / 2 0 1 1

34 Management Publireportage: Anlagenbau

DIGITAL ENGINEERING Magazin: Was

ist die wichtigste Eigenschaft von CO-

MOS, um Planer komplexer verfahrens-

technischer Anlagen in ihrer Arbeit zu

unterstützen?

Tommy Wehrli: COMOS liefert eine En-

gineeringdatenbank, auf die alle Anwen-

dungen für Automation, Instrumentie-

rung, Prozess und Betrieb einer Anlage

zugreifen. Wichtig ist hierbei die Objekt-

orientierung: Jedes erzeugte Anlagenob-

jekt kommt nur einmal vor und wird von

der Konzeption bis zum Abbruch der An-

lage durch den gesamten Lebenszyklus

hindurch mit seiner Historie weiterge-

pfl egt. Unsere Kunden sind einerseits Pla-

nungsfi rmen, die COMOS während allen

Phasen der Anlagenplanung einsetzen.

Auf der anderen Seite profi tieren Anlagen-

betreiber, die für den Unterhalt und die In-

standhaltung der Anlage sorgen, von der

vorhandenen Datenbasis und können

dieselben COMOS-Anwendungen nutzen.

Die Einsparungen und Synergien, die sich

daraus erschließen, sind enorm.

DEM: Wo sehen Sie die größten wirt-

schaftlichen Vorteile?

Tommy Wehrli: Da COMOS die wichtigs-

ten Fachdisziplinen in der Anlagenpla-

nung unterstützt, kann man die Anzahl

der eingesetzten Tools und Hilfsmittel in

den Fachabteilungen auf eine minimale

Anzahl reduzieren. Für die wenigen nicht

durch COMOS abgedeckten Aufgaben

existieren Schnittstellen zu den Best-in-

Class-Lösungen. Der wirtschaftliche Nut-

zen: Viele administrative Tätigkeiten wie

Systemupdates und Anpassungen sowie

die Anwendung selbst fi nden in einer

einheitlichen Umgebung statt. Hierdurch

kann die Total Cost of Ownership der Sys-

temlandschaft massiv gesenkt werden.

DEM: Nichtsdestotrotz setzen viele Anla-

genplaner immer noch auf Microsoft Ex-

cel und Visio…

Tommy Wehrli: Excel ist tatsächlich im En-

gineering weit verbreitet. Deshalb bietet

COMOS Import- und Exportfunktionen,

um dieses Format zu unterstützen. Den

Nutzen von Visio – einer Software zum Er-

stellen von Ablaufdiagrammen, die in der

Konzeptphase eingesetzt wird – sehen wir

eher kritisch. Es ist doch seltsam: Am An-

fang setzen die Planer Tools wie Excel und

Visio ein und in späteren Planungsphasen

kommen dann intelligente, datenbankge-

stützte, hoch integrierte Systeme zum Ein-

satz. Gleichzeitig nimmt aber der Einfl uss

auf die Kosten einer Anlage im Planungs-

verlauf ständig ab. Es ist ein Widerspruch

in sich, gerade in der frühen Phase, in der

sich Anlagenkosten am eff ektivsten mini-

mieren lassen, die einfachsten Tools am

Markt einzusetzen, und diese verpassten

Chancen später mit aufwendigen Tools

wieder wettmachen zu wollen.

DEM: Sie plädieren also dafür, bereits in

frühen Phasen datenbankbasiert zu ar-

beiten?

Tommy Wehrli: Absolut, denn Kunden,

die möglichst früh COMOS-Lösungen ein-

setzen, profi tieren von der Ein-Objekt-

E F F I Z I E N T E U N D W I R T S C H A F T L I C H E P L A N U N G

Datenkonsistenz und ObjektorientierungAus wirtschaftlicher Sicht kommt der frühen Planungsphase einer Anla-

ge ein hoher Stellenwert zu. Zu Beginn des Engineerings, in der FEED

(Front-End-Engineering-und-Design) -Phase, liegt der Einfluss auf die

Gesamtkosten eines Anlagenprojektes bei rund 80 Prozent. Alle Ent-

scheidungen, die hier getroffen werden, wirken sich maßgeblich auf die

nachfolgenden Planungsschritte sowie die Sicherheit, Leistung und

Kos teneffizienz der gesamten Anlage aus. Deshalb ist es entscheidend,

in frühen Planungsphasen über eine effektive Software-Unterstützung

zu verfügen, die Datenkonsistenz und Objektorientierung in den da-

rauf aufbauenden Phasen komplexer Anlagenplanung garantieren.

Welche Merkmale Planungstools für ein effizientes Engineering verfah-

rentechnischer Anlagen aufweisen sollten und wie das COMOS-Pro-

duktportfolio aufgebaut ist, erläutert Tommy Wehrli, Produktmanager

für COMOS bei Siemens Industry Software.

Optimale Anwendungsvernetzung

durch Objektorientierung in COMOS.

Die Folge sind durchgängig konsisten-

te und transparente Daten über den

gesamten Anlagenlebenszyklus.

7 / 2 0 1 1

35ManagementPublireportage: Anlagenbau

Strategie. Der Effi zienzgewinn zeigt sich

dann klar in den so genannten Hand-

over-Phasen, in denen Planungsdaten an

die nachfolgenden Fachdisziplinen über-

geben werden. Liegt hier ein System-

wechsel in den Planungstools vor, müssen

unter Umständen Daten per Hand neu

eingegeben werden: Es entstehen Fehler

oder Daten gehen verloren. Dies führt zu

erhöhten Planungskosten und zu Zeitver-

zögerungen. Marktforschungsinstitute

haben bestätigt, dass integrierte Systeme

mit einer konsistenten Datenhaltung ei-

nen wesentlichen Beitrag zur Kostensen-

kung bei der Erzeugung und Pfl ege von

Planungsdokumenten leisten.

DEM: … wobei sich die genannten Prob-

leme bei verteilter Planung einer Anlage

noch potenzieren dürften.

Tommy Wehrli: Genau, deshalb arbeiten

unsere Kunden sowohl Inhouse in den

verschiedenen Abteilungen und auch,

wenn bestimmte Planungsaufgaben zum

Beispiel in Länder mit niedrigerem

Lohnniveau ausgelagert werden,

mit der zentralen Datenbank. Wir

empfehlen dann, unter Citrix zu ar-

beiten, so dass alle, auch dezentrale

Standorte, in die zentrale COMOS-

Datenbank hineinwirken. Somit ist

die Datenbasis immer konsistent,

und Mitarbeiter können, egal wo sie sit-

zen, stets auf verlässliche Daten und Do-

kumente zurückgreifen.

DEM: Funktioniert das bereits in allen

Teilen der Welt?

Tommy Wehrli: Wenn im Einzelfall die

verfügbare Netzwerk-Bandbreite nicht

ausreichend sein sollte, oder Online-Col-

laboration von einer Firma aus Sicher-

heitsgründen nicht akzeptiert wird, bie-

ten wir Offl ine-Zusammenarbeit über

nichtverbundene Datenbanken, wir

nennen diese Lösung „Working Layers“.

Hierzu werden Arbeitsschichten aus der

zentralen Datenbank ausgelagert, hi-

nausgeschickt in die Welt, dort bearbei-

tet und über einen „Merge“-Prozess wie-

der integriert in die Stammdatenbank.

DEM: Bietet COMOS auch Online-Colla-

boration mit einer 3D-Repräsentation ei-

ner Anlage?

Tommy Wehrli: Die 3D-Repräsentanz ei-

ner Anlage ist immer mehr im Kommen

und viel aussagekräftiger als ein Linien-

diagramm. Dieses 3D-Modell kann nicht

nur im Entwicklungsprojekt als Diskussi-

onsgrundlage dienen, sondern zum Bei-

spiel auch, um Personal bereits für eine

Anlage zu schulen, die sich noch im Bau

befi ndet. Mit 3D-Viewing-Lösungen wer-

den auch hoch komplexe Vorgänge wie

etwa Montage- oder HAZOP-Studien un-

terstützt. COMOS bietet intelligente Inte-

grationen zu diversen 3D-Viewern.

DEM: Was unterscheidet COMOS von an-

deren Lösungen zur Anlagenplanung?

Tommy Wehrli: COMOS ist die einzige

vollintegrative Lösung am Markt, die ohne

Zusatzsoftware hochkomplexe Abläufe

aller Fachdisziplinen über den gesamten

Lebenszyklus einer Anlage unterstützt.

So entstehen z.B. in frühen Phasen Block-

diagramme und mit Simulationsdaten be-

stückte Process Flow Diagrams – PFDs, die

später regelbasiert und intelligent in das

Piping and Instrumentation Diagram –

P&ID – überführt werden können.

DEM: COMOS bietet also eine spezielle

Lösung mit Funktionen für Konzept- und

Basic-Engineering?

Tommy Wehrli: So ist es. Eine Lösung

wie COMOS FEED ist in der Lage, Planer

wesentlich eff ektiver zu unterstützen.

Bereits das Blockdiagramm hinterlässt in

der Datenbank Spuren. Darauf aufbauen-

de verfahrenstechnische Simulation von

Stoff strömen und Apparaten sowie die

Bewertung von Varianten und Fahrfäl-

len führen zum intelligenten PFD. Daraus

lässt sich das P&ID ableiten, welches un-

ter Verwendung von Rohrklassen bereits

eine qualitativ gesicherte Planung garan-

tiert. Kostenkalkulationen sind zu jedem

Zeitpunkt möglich.

DEM: Können vorhandene Anlagenkon-

zepte wieder verwendet werden?

Tommy Wehrli: Da COMOS auf einer ein-

heitlichen Datenbank basiert, können

ganze Projekte oder beliebige Teilmen-

gen davon als Vorlagen für Folgeprojek-

te abgespeichert und unter Wahrung der

gesammelten Erfahrungen wieder ver-

wendet werden. Dies triff t für Daten und

Dokumente gleichermaßen zu.

DEM: Ergeben sich Vorteile dieser

Arbeitsweise für den Anlagen-Life-

cycle?

Tommy Wehrli: Sei es nach der erst-

maligen Inbetriebnahme oder nach

Wartungsarbeiten beziehungsweise

Erweiterungsprojekten: Die As-Built-

Dokumentation liegt vollständig

vor. Somit kann die Anlage ihren Betrieb

ohne Zeitverlust aufnehmen. Insgesamt

wirkt sich dies auf eine höhere Anlagen-

Verfügbarkeit aus. Eine aktuelle Anlagen-

dokumentation, welche den Mitarbei-

tern jederzeit und überall zur Verfügung

steht, beeinfl usst außerdem die Sicher-

heit. Dass damit auch Kosten gespart

werden, liegt auf der Hand.

DEM: Herr Wehrli, vielen Dank für dieses

Gespräch.

Das Interview führte Thomas Otto.

„Anlagenbetreiber profi tieren

von einer einheitlichen Datenbasis.

Die Einsparungen und Synergien, die sich

daraus erschließen, sind enorm.“

Tommy Wehrli

ist Produktma-

nager für COMOS

bei der Siemens

Industry Soft-

ware AG in der

Schweiz.

Anbindung des

P&IDs an die anderen

Fachgewerke ohne

Datenverluste. Anla-

genplaner erreichen

so einen integrierten

Datenfl uss durch die

Verknüpfung von P&ID

mit Rohrleitungspla-

nung, Isometrie, 3D-

und EMSR-Technik.

Bilder: Siemens Industry

Software

7 / 2 0 1 1

36 Antriebstechnik Komponentenspektrum von MISUMI

Grundsätzlich sehen sich Konstruk-

teure ständig mit demselben Prob-

lem konfrontiert: Um die technische

Funktion einer Maschine oder Anlage op-

timal zu gewährleisten, sind vorab um-

fangreiche Überlegungen, Berechnungen

und unter Umständen auch Versuchsrei-

hen erforderlich. Dabei stehen die Tech-

niker und Entwicklungsingenieure in der

Regel unter erheblichem Zeitdruck und

dürfen zudem die Wirtschaftlichkeit ihrer

Lösung nicht aus den Augen verlieren.

Im Gegensatz zu beispielsweise einem

Energieführungssystem ist die Zahl der

benötigten Halbzeuge, Normteile und

anderer mechanischer Komponenten

schier unüberschaubar. Und gerade die-

ses hohe Bauteilvolumen bedeutet in der

Summe viel Arbeitsaufwand und hohe

Kosten. Komponenten- und Anbietersu-

che, Zeichnungen erstellen, Anfragen zu

Preisen und Lieferzeiten, warten auf An-

gebote, diese prüfen beziehungsweise

vergleichen, schließlich ordern und auf

die Lieferung warten; nach deren Erhalt

folgen Wareneingangs- und Rechnungs-

prüfung, Bestands- und Kostenbuchun-

gen – bis ein Bauteil letztendlich zur

Montage bereitsteht, ist es meist ein lan-

ger Weg. Den hat MISUMI aus Anwender-

sicht analysiert und ein Geschäftsmodell

ohne Stolpersteine entwickelt.

Aus dem Vollen schöpfen

Die Basis hierfür bildet das lückenlose

Produktspektrum mit über einer Million

mechanischen Norm-, Kauf- und Zeich-

nungsteilen von A wie Aluminiumprofi l

bis Z wie Zylinderstifte. „Das ist wirklich

ein großer Vorteil“, weiß Andreas Zie-

mann, Geschäftsführer bei der Ziemann

& Urban GmbH, aus Erfahrung. Das Un-

ternehmen mit Sitz im oberbayerischen

Moosinning, Region München, hat sich

mit der Entwicklung und dem Bau au-

tomatisierter Mess- und Prüfsysteme

insbesondere im Bereich der Qualitäts-

sicherung etabliert, die hauptsächlich

in Automobil-, Medizin- und Halbleiter-

industrie zum Einsatz kommen. Neben

der Prüfung von Maßhaltigkeit in abso-

luten oder relativen Systemen sind damit

auch Funktionstests, Einstellarbeiten so-

wie Montagekontrollen möglich, ebenso

Messwertvisualisierung und eine system-

übergreifende Datenbankanbindung.

Das Angebot gliedert sich in die drei

Geschäftsbereiche Sondermaschinen-

bau, Automatisierung und industrielle

Bildverarbeitung. Zu letzterem gehören

die ZMess-Prüfsysteme, die unterschied-

liche Messtechniken kombinieren und

sämtliche für die Messung notwendigen

Steuerungsaufgaben ausführen. Neben

der Integration der Sensoren und Ak-

toren über Bussysteme und AD-Kanäle

besteht die Möglichkeit, kundenspezi-

fi sche, oftmals bereits in das Prüfobjekt

integrierte Sensoren und Aktoren über

proprietäre Protokolle zu integrieren.

Für berührungslose Messungen und Ins-

pektionen lässt sich ZMess zusätzlich mit

dem Bildverarbeitungssystem ZVIS4300

kombinieren. Dessen Leistungsspektrum

umfasst neben den gängigen modernen

Auswertungsverfahren wie Bildvorver-

M E C H A N I S C H E N O R M - , K A U F - U N D Z E I C H N U N G S T E I L E

Konstruktive ProblemlösungV O N E L I S A B O L L I N I

An komplexen Maschinen und Anlagen sind mechanische Komponenten vergleichsweise simple Bauteile.

Dennoch bergen sie einige Tücken, die die Effizienz im Tagesgeschäft von Maschinenbauern erheblich beein-

trächtigen. Dass dies nicht zwangsläufig der Fall sein muss, zeigt das folgende Beispiel aus der Praxis.

Klein, aber in der Summe nicht unerheblich: Im Maschinen- und Anlagenbau besteht ein vielfältiger und

hoher Bedarf an mechanischen Komponenten. Bilder: MISUMI

7 / 2 0 1 1

37AntriebstechnikKomponentenspektrum von MISUMI

arbeitung, Oberfl ächeninspektion, Ver-

messung, Objekt- und Lageerkennung

unter anderem die Möglichkeit, mehrere

Kameras und Sensoren in einem gemein-

samen absoluten Koordinatensystem zu

kalibrieren. So lassen sich beispielswei-

se Roboter steuern oder aufwändige 3D-

Vermessungen durchführen.

Die Mess- und Prüfsysteme sind das

Herzstück der Produkte aus den Berei-

chen Sondermaschinenbau und Auto-

matisierung, mit denen Ziemann & Urban

den kundenspezifi schen Maschinenbau

komplett realisiert. „Die Mess- und Prüf-

technik ist unsere Spezialität, und die

liefern wir unseren Kunden als betriebs-

bereites Endprodukt, also Turn-Key-Solu-

tions nach Maß“, so der Geschäftsführer.

Ob Prüfzelle oder Inline-Inspektion,

Sortiermaschine, Federnprüfanlage oder

Dauerlauftester – in der Regel handelt es

sich bei den Ziemann & Urban-Entwick-

lungen um Unikate; kaum eine Maschi-

ne gibt es in identischer Form ein wei-

teres Mal. Somit werden mechanische

Maschinenelemente nicht nur in hoher

Anzahl benötigt, sondern auch in sehr

unterschiedlicher Ausführung. „Unser

Bedarf in der Mechanik-Konstruktion ist

ziemlich breit gefächert – von einfachen

Komponenten bis hin zu komplexeren

Baugruppen. Früher ist man von Pontius

zu Pilatus gelaufen, um diesen Bedarf zu

decken. Heute schaut man nicht rechts,

nicht links, sondern schlichtweg in den

MISUMI-Katalog“, bilanziert Ziemann das

aktuelle Beschaff ungsmanagement.

Rundum bedarfsgerecht

Zu den komplexeren Baugruppen gehö-

ren beispielweise Lineareinheiten. In den

letzten Jahren hat MISUMI das Angebot

in dieser Sparte sukzessive erweitert und

damit immer mehr Anwendungsbereiche

erschlossen. Im Gegensatz zur zeitaufwän-

digen und kostenintensiven Konstruktion

aus Einzelkomponenten wie Kugelgewin-

detrieb, Stehlagern und Profi lschienenfüh-

rungen stehen einbaufertige Komplett-

systeme aus aufeinander abgestimmten

Komponenten für die unterschiedlichsten

Einsatzzwecke zur Verfügung.

Durch das Feature „Konfi gurierbare

Komponenten“ können Anwender die

Lineareinheit für die entsprechende Ap-

plikation schnell modifi zieren. So sind

beispielsweise bei Produkten der KUA-

Serie Spindeldurchmesser, Spindelstei-

gung, Grundplattenbreite, Hub und

Tischlänge individuell wählbar. Aus der

Kombination von Plattengröße, Kugel-

gewindespindel und Verfahrlänge er-

geben sich etwa 208 mögliche Einbau-

varianten. Die vielfältigen Optionen zu

Formgebung und Abmessungen in bis

zu 0,01-Millimeter-Schritten sind eine Be-

sonderheit des MISUMI-Angebots, die für

alle Artikel gilt und mit der ebenfalls ein

Stolperstein im Konstruktionsalltag aus

dem Weg geräumt wird. Denn so lassen

sich Standardkomponenten der Anwen-

dung entsprechend maßschneidern und

quasi als Sonderlösung der Konstruktion

anpassen. „Bis dato bestanden die Alter-

nativen darin, entweder die Konstruktion

so zu ändern, wie sie sich mit dem Bauteil

vereinbaren lässt, oder die benötigte Aus-

führung selbst zu fertigen beziehungs-

weise in einer Lohnfertigung in Auftrag

zu geben“, blickt Thilo Haumann, Leiter

Mechanik-Konstruktion bei Ziemann &

Urban, auf die Zeiten vor MISUMI zurück.

Seit gut vier Jahren nutzt er inzwischen

„diese Riesenauswahl mit nahezu unein-

geschränkten Möglichkeiten“.

Daneben schätzt er vor allem den

Zeitfaktor, ein wesentlicher Aspekt des

MISUMI-Konzepts. Es zählt nämlich nicht

nur das Wo und Wie, sondern auch wann

und wie viel – die schnelle Information

über Lieferzeiten und Preise. Deshalb

hat der Anbieter verlässliche Angaben

dazu für alle Artikel berücksichtigt, sogar

mit Expressoptionen und Mengenrabat-

ten. Diese sind sowohl im Hauptkatalog

„Mechanische Standardkomponenten

für Sondermaschinenbau & Montageau-

tomation“ als auch im eCatalog auf der

Webseite zu fi nden, ebenso Bauteil-

zeichnungen zu allen Komponenten. Im

Vergleich zu anderen Anbietern kann so

der zeitraubende Prozess von der Zeich-

nung über Angebotsanfrage, -eingang

und -prüfung bis hin zur Bestellung und

Lieferung der Ware deutlich gestraff t

werden.

CAD-Modelle für den Konstrukteur

„Auch CAD-Modelle zu den einzelnen

Artikeln stehen schnell zur Verfügung“,

hebt Haumann hervor. Im CAD-Konfi -

gurator auf der MISUMI-Webseite las-

sen sich alle gewünschten Parameter

eingeben. Sofort erscheint dazu ein be-

wegliches 3D-Modell. Wird eine Anga-

be geändert, aktualisiert es sich sofort

entsprechend. Direkt nach der Konfi gu-

ration ist der Download in den unter-

schiedlichsten Formaten für das jeweili-

ge CAD-Programm möglich, so dass die

Komponente in die Simulation der Um-

gebung integriert und ihre Funktionalität

darin sowie die Maßgenauigkeit geprüft

werden kann.

Gerade im Sondermaschinenbau ist

auch der Kostenfaktor wichtig. Bei ge-

ringsten Stückzahlen werden oft Min-

dermengenzuschläge geltend gemacht,

oder es muss eine Mindestbestellmen-

ge oder ein Mindestwarenwert erreicht

werden. Damit ist ein Bauteil oft unwirt-

schaftlich oder man bestellt über Bedarf.

Auch diese Hürden hat MISUMI aus dem

Weg geräumt: Der Anbieter liefert ab

Stückzahl 1 ohne so genannte versteck-

te Nebenkosten, innerhalb Deutschlands

sogar versandkostenfrei. Benötigt Thi-

lo Haumann eine Schraube für 36 Cent

brutto, so wird ihm die zu exakt diesem

Preis geliefert.

„Vor drei, vier Jahren war MISUMI mit

diesem Angebot allein auf weiter Flur“, er-

innert sich Haumann an den Beginn der

Zusammenarbeit. „Mittlerweile haben an-

dere Zulieferer im Blick auf schnelle CAD-

Daten-Downloads oder Mindermengen-

zuschläge nachgezogen. Aber diese

Vielfalt als Rundum-sorglos-Kombination

ist mir anderweitig noch nicht begegnet.“

Dies kommt vor allem für Kunden aus den

besonders wettbewerbsintensiven Bran-

chen, zum Beispiel im Bereich Automoti-

ve, zum Tragen. Hier gelten höchste An-

sprüche an Leistungsfähigkeit, Zuver-

lässigkeit und Verfügbarkeit der Maschinen

bei gleichzeitig hohem Kostendruck. Um

dem mit adäquaten Lösungen entspre-

chen zu können, haben die Marktpartner

und Zulieferer einen wichtigen Stellen-

wert. r t

Das Bildverarbeitungssystem ZVIS4300 von Ziemann &

Urban ermöglicht eine hochgenaue Federninspektion

und -vermessung.

7 / 2 0 1 1

38 Antriebstechnik Elektrozylinder

Aufgrund einer besonderen Kunden-

anforderung testete SEW-Eurodrive,

Bruchsal, ihren neu entwickelten

Elektrozylinder der Baureihe CMS63 aus-

führlich in einem speziellen Versuchsauf-

bau. Die Applikation erforderte zehn Vor-

und Rückhübe innerhalb einer Sekunde

(10 Hz) bei einem Millimeter Verfahrweg.

Hierbei sollte die Vorschubkraft von einer

geringen Vorspannkraft linear zum Hub-

ende ansteigen. Durch den kurzen Hub

bei hoher Hubfrequenz stellt diese Bewe-

gung für Gewindespindel, Lagerung, Füh-

rungen und Dichtsystem eine sehr starke

mechanische Belastung dar. Die Belastun-

gen treten ständig lokal begrenzt auf, im-

mer an der gleichen Stelle der Mechanik.

Der Versuchsaufbau bestand aus einem

Führungsschlitten mit dem gekoppel-

tem Standard-Zylinder CMS63M und ei-

ner Kugelumlaufspindel

KGT25x6. Hierbei reprä-

sentiert ein Federpaket

mit 6 kN/mm Federstei-

fi gkeit die Kundenanfor-

derung.

Kurzhubtest bei hoher Frequenz

Im Testbetrieb fährt der Antrieb einen

Millimeter in Richtung eines Tellerfeder-

pakets. Dabei steigt die Kraft linear von

0,2 bis auf 6,5 kN an. Motorwelle und

Spindel drehen sich nur um 60 Grad. An-

schließend erfolgt der Rückhub in die

Ausgangsposition. Diese Bewegung wird

zehnmal pro Sekunde ausgeführt. Nach

30 Sekunden Betrieb erfolgt ein Rück-

und Vorhub mit zwei Umdrehungen der

Spindel. Das entspricht einer Weglänge

von 12 Millimetern. Dann beginnt das

Lastspiel erneut. Im Betrieb wird der Test-

zyklus als kaum hörbare, schwingende

Bewegung wahrgenommen. Vor Testbe-

ginn wurden bedeutende Bauteile von

den Komponentenherstellern vermes-

sen. Innerhalb von sieben Monaten Dau-

erbetrieb durchlief der Elektrozylinder

382 Millionen Belastungszyklen. Das ent-

spricht einer Laufl eistung von 382 Kilo-

metern in Ein-Millimeter-Schritten.

Die Testergebnisse sind sehr zufrieden-

stellend: Das Laufverhalten, das Geräusch

und die Dichtigkeit blieben unverändert.

Schmieröl brauchte nicht gewechselt zu

werden, weil der Elektrozylinder für war-

tungsfreien Betrieb ausgelegt ist. Die an-

schließende, erste optische Beurteilung

zeigte durchweg einen guten Zustand

der Bauteile. Auch die Hersteller von

Spindel und Wälzlagern bestätigten die-

se guten Ergebnisse.

Die umfangreichen praktischen Erfah-

rungen von SEW-Eurodrive mit fettge-

schmierten Elektrozylindern belegen,

dass derart extrem kurzhubige Bewegun-

gen mit hoher Überrollfrequenz der Wälz-

körper mit fettgeschmierten Gewindetrie-

ben und Lagern nicht sinnvoll realisierbar

sind. Bedeutenden Einfl uss hat die Eigen-

schaft des Öls, Verschleißpartikel aus der

Kontaktzone der Wälzbewegung aufzu-

nehmen und abzutransportieren. Würden

dagegen verbleibende Partikel in der Kon-

taktzone ständig überrollt, wäre auch die

Lebensdauer deutlich geringer.

Fünfmonatiger Langstreckentest

Ein weiterer Test wurde durchgeführt, um

die Eignung von Dichtsystem, Führungen

und Lagerungen bei maximaler Drehzahl

und Maximalbeschleunigung nachzu-

weisen. Insbesondere die Gesamtlauf-

leistung stand hierbei im Fokus. Ein Stan-

dard-Elektrozylinder CMS63M mit 600

Millimetern Hub arbeitet ohne äußere

Belastung. Die Spindeldrehzahl beträgt

4.500 Umdrehungen pro Minute, die Be-

schleunigungs- und Verzögerungsram-

pe jeweils 0,1 Sekunden. Das bedeutet:

innerhalb von 0,1 Sekunden erreicht der

Elektrozylinder seine maximale Drehzahl

von 4.500 Umdrehungen pro Minute. In

Verbindung mit der fehlenden Belastung

sind die Wälzkörper vom Kugelgewin-

detrieb und von den Wälzlagern hohen

W A R T U N G S F R E I E Ö L B A D S C H M I E R U N G

Elektrozylinder als sportlicher Zweikämpfer V O N D I P L . - I N G . ( F H ) G E R H A R D D I T T E S

Mit seinen Elektrozylindern CMS63 setzt SEW-Eurodrive ein neuartiges

Baukonzept um. Dank ihrer wartungsfreien Ölbadschmierung erschließt

diese Baureihe neue Anwendungsfelder. Weil die Zylinder gleicherma-

ßen kleine Arbeitshübe und weite Verstellbewegungen beherrschen,

lässt sich ein zusätzliches Antriebssystem einsparen. Auch bei der Ein-

baulage genießt der Kunde jetzt volle Flexibilität.

Die Elektrozylinder CMS63S und

CMS63M mit wartungsfreier Ölbad-

schmierung werden in den Hublän-

gen 100, 200, 400 und 600 Millime-

ter gefertigt.

[1] [2] [3] Kurzhub-Testanordnung: Der Versuchs-

aufbau besteht aus dem Elektrozylinder

CMS63M [1] mit dem gekoppelten Füh-

rungsschlitten [2] und einer Kugelumlauf-

spindel KGT25x6. Ein Federpaket [3] reprä-

sentiert die Kundenapplikation.

Elektrozylinder

Winkelbeschleunigungen einschließlich Dreh-

richtungswechsel ausgesetzt. Über die Versuchs-

dauer von 131 Betriebstagen wurden 1,8 Millio-

nen Doppelhübe zurückgelegt. Das entspricht

einer Gesamtlaufl eistung von 2.162 Kilometern.

So weit sind etwa Kopenhagen und Neapel von-

einander entfernt.

Auch dieser Test verlief ohne zusätzliche War-

tungsmaßnahmen. Die Kolbenstangen- und Ro-

tationsdichtung blieben unverändert dicht. Aus

der Hydraulik bewährte Dichtelemente, die für ei-

nen Betriebsdruck bis 200 bar ausgelegt sind, ar-

beiten auch im CMS63. Hier betragen die Drücke

jedoch maximal 1,5 bar. Als Folge der geringen

Druckbelastung erzielen die Dichtungen und die

Gegenlauffl äche die hohe Lebensdauer am Elek-

trozylinder. Die Wälzkörperlaufbahnen von Spin-

del und Lagern zeigten unauff ällige, typische

Laufbilder. Die Hublängen 400 und 600 Millime-

ter haben serienmäßig eine mitfahrende Spindel-

abstützung in der Kolbenstange. Sie verhindert

bei großen Hublängen mit Maximalgeschwindig-

keit die Reduzierung der Spindeldrehzahl. Durch

das Ölbad profi tieren vor allem die Spindelab-

stützungsteile, die innerhalb der Kolbenstange

gleiten. Sie wiesen nur einen geringen Verschleiß

innerhalb der zulässigen Toleranzen auf.

Hohe Laufl eistung dank Ölbad

SEW-Eurodrive liefert seit Jahren fettgeschmierte

Elektrozylinder und hat daher ein umfangreiches

Know-how bei diesen Produkten. Durch verschie-

dene Maßnahmen, zum Beispiel einen zusätzli-

chem Schmierstoff tank in der Spindelmutter beim

CMS50 und die Permanent-Nachschmiereinheiten

beim CMS71, konnte das Nachschmierintervall be-

reits auf 200 Kilometer Laufl eistung bei Nennbe-

triebszustand angehoben werden. Das ist viel im

Vergleich zu Wettbewerbsprodukten.

Bei der Gegenüberstellung fettgeschmier-

ter und ölbadgeschmierter Elektrozylinder zeigt

sich, welchen großen Vorteil der CMS63 für den

Anwender bringt: zum Beispiel 2.000 Kilometer

wartungsfreien Lauf. Im Testbetrieb wird eine

Laufl eistung von 40 Kilometern am Tag zurück-

gelegt. Somit müssten herkömmliche fettge-

schmierte Antriebe nach jedem fünften Tag ge-

schmiert werden, während beim Ölbad keine

Wartung erforderlich ist.

In den aktuellen Dauerlauftests ist der Elektro-

zylinder CMS63 bei wartungsfreien Laufl eistun-

gen von über 6.000 Kilometern angekommen,

ohne das Lebensdauerende erreicht zu haben.

Das ist weiter als die Strecke von Seattle nach

Miami einmal quer durch die USA. Und die Versu-

che dauern noch an...

Kleine Arbeitshübe,

große Verstellbewegungen

Einpress- und Fügevorgänge von Teilen bean-

spruchen immer einen relativ kleinen Arbeitshub,

während die Anpassung auf unterschiedliche

Bauteileabmessungen weite Verstellbewegun-

gen fordert. Typischerweise übernehmen zwei

getrennte Antriebssysteme die unterschiedli-

chen Bewegungen. Der Antrieb für den Arbeits-

hub muss hohen Anforderungen genügen. Kenn-

zeichnend dafür sind große Kräfte in Verbindung

mit hoher Hubanzahl und Leistungsvermögen.

Verstellbewegungen dagegen beanspruchen nur

geringe Kräfte entlang dem notwendigen Ver-

stellbereich. Häufi g weisen Verstellantriebe eine

Klemmvorrichtung auf, um die Verstelleinheit zu

fi xieren und die Betriebskräfte aufzunehmen. Der

Elektrozylinder CMS63 kann beide Linearbewe-

gungsaufgaben übernehmen. Die Anforderun-

gen der Arbeits- und Verstellbewegung werden

durch das Leistungsspektrum des Elektrozylin-

ders erfüllt. Der konstruktive Aufwand an Bautei-

len, Bauraum, Gewicht und Steuerungstechnik

reduziert sich deutlich. Grundsätzlich entfallen

zusätzliche Klemmvorrichtungen, weil der CMS63

diese Funktionalität bereits beinhaltet. Insgesamt

eröff nen sich hier hohe Einsparpotenziale.

Fazit: Die Ölbadschmierung ermöglicht den

wartungsfreien Betrieb der Elektrozylinder CMS63

von SEW-Eurodrive über ihre gesamte Lebensdau-

er hin weg. Dadurch werden Anlagenstillstände in-

folge Wartung oder Ausfall vermieden. Die War-

tungsfreiheit ermöglicht auch den Einsatz dieses

Antriebssystems in schwer zugänglichen Anwen-

dungen. Es ist keine Schmierstoff bevorratung er-

forderlich; zudem reduzieren sich die Schmier-

stoff - und Entsorgungskosten. Herkömmliche

Wartungsrisiken wie die Verfügbarkeit der Schmier-

stoff e, die korrekte Schmierstoff menge und die

Überwachung des Schmierintervalls sowie der

Einsatz von veralteten Schmierstoff en werden ver-

mieden. Dadurch ermöglicht der innovative Elek-

trozylinder CMS63 von SEW-Eurodrive eine höhere

Gesamtzuverlässigkeit. r t

Der Autor Gerhard Dittes ist Teamleiter Entwicklung

Motoren Linearantriebe bei SEW-Eurodrive in Bruchsal.

Einpress- und Fügevorgänge von Teilen beanspruchen

immer einen relativ kleinen Arbeitshub (A), während

die Anpassung an unterschiedliche Bauteileabmessun-

gen weite Verstellbewegungen (F) erfordert.

alle Bilder: SEW-Eurodrive

A

A

F

7 / 2 0 1 1

40 Antriebstechnik Drehgeber-Komplettlösungen von Fritz Kübler

Drehgeber zum Anbau an Antrie-

ben sind besonders starken mecha-

nischen Belastungen ausgesetzt.

Deshalb ist auf äußerst stabile Lager-

baugruppen und Gehäuse zu achten.

Darum verfügen Sendix-Drehgeber über

eine Lagerbaugruppe im Safety-Lock-

Design mit besonders großen Doppel-

kugellagern, die zusätzlich mechanisch

verblockt werden, mit maximal großem

Lagerabstand.

Das stabile, dickwandige Druckgussge-

häuse wird mit dem Geber-Flansch mehr-

fach verstemmt. Überall dort, wo der

Geber-Deckel direkt außen liegt und so-

mit potenziellen Schlägen ausgesetzt ist

oder aber bei extremen Vibrationen und

Schocks, empfi ehlt sich die äußerst ro-

buste Variante mit Kerbnägel-Fixierung.

Die hohe Schutzklasse von IP67 sowie

der weite Temperaturbereich von -40 bis

+90 Grad Celsius erlauben einen prob-

lemlosen Außeneinsatz. Genauso hart

im Nehmen ist die Anschlusstechnik: am

Druckgussgehäuse befi ndet sich ein äu-

ßerst stabiler Sockel, an dem der Stecker-

fl ansch mit vier Schrauben fi xiert wird.

Für enge Verhältnisse…

Mindestens genau so wichtig wie Lager-

baugruppe und Gehäuse sind Montage

und Fixierungstechniken. Der Einsatz der

richtigen Technik ist hier nicht nur Garant

für die Genauigkeit des Drehgebers, son-

dern auch für eine lange Lebenszeit.

Bei Wellendrehgebern ist auf beson-

ders hochwertige Kupplungen zu achten.

Denn die Kupplung korrigiert den Winkel-

fehler zwischen Antrieb und Drehgeber.

Fluchtungsfehler, die zu erheblichen La-

gerbelastungen und bis zum vorzeitigen

Ausfall von

D r e h g e b e r n

führen können,

lassen sich also

von Anfang an ver-

meiden. Für „nor-

male“ Anwendungen

empfi ehlt sich die wirt-

schaftliche Balgkupplung, für

hohe Geschwindigkeiten die Feder-

scheibenkupplung.

Sollte der Installationsraum knapp be-

messen sein, sind Hohlwellen-Drehgeber

die richtige Wahl. Hierbei ist der Einsatz

der richtigen Fixierelemente und Kupp-

lungen entscheidend für Genauigkeit

und Zuverlässigkeit. Zudem verhindert

eine exakt auf die jeweilige Anwendung

abgestimmte Montage Installations-

fehler und verkürzt gleichzeitig die Ins-

tallationszeit erheblich. Deshalb bietet

Kübler ein breites Sortiment an unter-

schiedlichsten Fixierelementen und Sta-

torkupplungen, hinter denen jahrzehn-

telange Erfahrung steht.

Gerade bei Getriebemotoren stellt

eine optimale Integration „unter der Lüf-

terhaube“ eine große Herausforderung

dar. Hierfür entwickelte Kübler ein spe-

zielles Gehäuse mit tangenzialem Kabel-

abgang, um den Geber innerhalb eines

möglichst kleinen Teilkreises installieren

zu können. Am wichtigsten ist jedoch

eine intelligente Integrationslösung, da-

mit das Gerät auch richtig eingebaut

wird. Um den Drehgeber in dem sehr en-

gen Raum innerhalb des Gehäuses des

Getriebemotors unterzubringen und kor-

rekt zu fi xieren, gibt es exakt abgestimm-

te Befestigungs-Sets (die zum Beispiel

direkt das Lüftungsgitter als Haltepunkt

verwenden können), eigens dafür entwi-

ckelte, extrem kompakte M23-Winkelste-

cker oder M12-Stecker, die sich direkt am

Motorgehäuse befi nden und nicht wie

sonst üblich am Drehgebergehäuse an-

gebracht sind. Solche Lösungen sparen

Geld, weil kein zusätzliches Gehäuse nö-

tig ist, und gewinnen Zeit, weil nicht erst

das Gehäuse des Motors entfernt werden

muss, um den Drehgeber überhaupt an-

schließen zu können. Gleichzeitig wird

die Qualität der Motorleistung erhöht,

weil die richtige Fixierung und der op-

timale Schutz des Drehgebers sicher-

stellen, dass keine äußeren Einfl üsse die

Funktionstüchtigkeit beeinträchtigen.

Für hochgenaue Direktkopplungen, wie

sie bei Direktantrieben benötigt werden,

bietet Kübler Konuswellen-Montage-Kits

zur einfachen Nachrüstung von Stan-

dard-Hohlwellengebern.

Gegen zerstörerische Lagerströme

Drehgeber können auf Lagerströme re-

agieren. Besonders gefährdet sind Dreh-

I N T E L L I G E N T E S Z U S A M M E N S P I E L V O N D R E H G E B E R , S T E U E R U N G U N D A K T U A T O R

Zuverlässig und wirtschaftlichV O N A R N O L D H E T T I C H

Die Anwendungsbereiche für elektrische Antriebe sind ebenso vielfältig wie anspruchsvoll. Für die Sensorik

resultieren daraus ganz besondere Herausforderungen und Aufgaben. Worauf aber müssen Anwender ach-

ten, um den diversen Anforderungen gerecht zu werden? Welche neuen Technologien gibt es? Der folgende

Beitrag gibt Antwort darauf.

41AntriebstechnikDrehgeber-Komplettlösungen von Fritz Kübler

geber in großen Antrieben wie sie bei-

spielsweise in Rühr- und Mahlwerken und

Folienproduktionsanlagen zum Einsatz

kommen. Die hier auftretenden Lager-

ströme können die Drehgeber nachhaltig

beschädigen. Der über die Wälzlagerkör-

per laufende Stromfl uss führt zur allmäh-

lichen Zerstörung der Lagerlaufbahnen

des Motors oder des Drehgebers.

Um dem entgegenzuwirken, entwi-

ckelte Kübler einen Isoliereinsatz, der

eine galvanische Trennung zwischen

Drehgeberwelle und Motorwelle vor-

nimmt und den Stromfl uss über die Mo-

tor- und Drehgeberlager unterbindet.

Für ein optimales Ergebnis muss jedoch

zudem die Drehmomentsstütze isoliert

sein. Deshalb konzipierte Kübler isolier-

te Drehmomentstützen. So verlängern

sich bei relativ geringem Einsatz die War-

tungsintervalle der Motoren und die Le-

bensdauer steigt erheblich.

Viele elektrische Antriebe arbeiten mit

Magnetbremsen. Diese emittieren be-

sonders starke Magnetfelder, die elektro-

nische Sensoren und die Kommunikation

empfi ndlich stören können.

Neben einem sehr guten Schirmungs-

konzept (mit geschirmten Leitungen

und einem leitenden Gehäusematerial),

empfi ehlt sich hier grundsätzlich der Ein-

satz einer gegenüber Magnetfeldern un-

empfi ndlichen, hochgenauen optischen

Technologie. Deshalb bietet Kübler eine

breite Palette von optischen inkremen-

talen Drehgebern und absoluten Mul-

titurn-Drehgebern, die zu 100 Prozent

auf optischer Technologie basieren. Die

absoluten Sendix Multiturn-Drehgeber

basieren auf hoch integrierter OptoAsics-

Technologie in Kombination mit einem

mechanischen Getriebe. Jedoch erfordern

die immer kompakter werdenden Antrie-

be neben der klassischen mechanischen

Multiturn-Stufe eine neue Technologie,

die sowohl hohe Robustheit als auch hohe

Kompaktheit ermöglicht. Die neue Sen-

dix-F36-Familie schaff te diese „kompak-

te Revolution“ mit einem absoluten Mul-

titurn-Drehgeber mit nur 36 Millimetern

Baugröße, der trotzdem über eine durch-

gehende Hohlwelle von acht Millimetern

verfügt. Kernstück hier ist eine neuartige

elektronische Multiturnstufe, wobei es

erstmals gelang, eine Multiturnstufe direkt

in ein OptoAsic zu integrieren.

Sicherheit für die

neue Maschinenrichtlinie

Sicherheit ist – nicht zuletzt seit der EU-Ma-

schinenrichtlinie 2006/42/EG – „integraler

Bestandteil der Anlagenkonstruktion“.

Bei der Wahl des richtigen Drehgebers

gilt der Grundsatz: Funktionale Sicher-

heit wird durch das intelligente Zusam-

menspiel von Drehgeber, Steuerung und

Aktuator erreicht.

Sowohl Sendix-SSI-Absolut-Drehgeber

mit zusätzlichem Sin/Cos-Inkremental-

ausgang als auch Inkremental-Drehge-

ber in Sin/Cos-Ausführung sind SIL3/Ple-

zertifi ziert verfügbar.

Für eine sichere Funktion in der jewei-

ligen Anwendung ist eine hundertpro-

zentig zuverlässige mechanische Verbin-

dung dringend erforderlich. Der Einsatz

entsprechend dimensionierter Anbauele-

mente sorgt für einen fehlerfreien Ablauf.

Die wirtschaftliche SIL3/PLe-Lösung

für die Antriebstechnik sind Absolutwert-

drehgeber mit inkrementalen Sinus-

Cosinus-Signalen, Multiturnstufe und

integrierter funktionaler Sicherheit. Die

Antriebsregelung mit inkrementellen Si-

nus- und Cosinussignalen ist eine be-

währte Technologie mit zahlreichen Vor-

teilen. Die hohe Interpolierbarkeit der

analogen Sinus- und Cosinus-Signale er-

möglicht eine präzise Regelung. Kombi-

niert mit der hochaufl ösenden und sehr

genauen Positionsinformation durch die

optische Sensorik stehen alle für einen

präzise geregelten Motoranlauf benötig-

ten Informationen mit einem einzigen

Drehgeber zur Verfügung. Und schließ-

lich bildet der hohe und voneinander un-

abhängige Informationsgehalt aller Sig-

nale die Grundlage für einen Sensor mit

hoher funktionaler Sicherheit. r t

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LEIT-WERKSTOFF

Isoliereinsätze: Schutz gegen

Lagerströme.

Bilder: Fritz Kübler

7 / 2 0 1 1

42 Antriebstechnik Antriebssystem von maxon motor für Cabriolet-Windschott

Das AIRCAP von Mercedes-Benz hebt

sich gegenüber konventionellen

Winkel-Windschotts unverkennbar

ab. Es ist komplett in die Karosserie inte-

griert und im deaktivierten Zustand un-

sichtbar im Frontscheibenrahmen einge-

lassen. Im aktivierten Zustand stellt sich

ein aerodynamisch gestalteter Windab-

weiser über die Frontscheibe, ohne die

ästhetische Seitenlinie des Fahrzeugs zu

stören.

Das AIRCAP besteht aus zwei Haupt-

komponenten: einem auf Knopfdruck

elektrisch bedienbaren Windlamellen-

modul im Frontscheibenrahmen sowie

einem Windschott zwischen den Fond-

kopfstützen. Das Aktivieren hat zur Fol-

ge, dass die freie Strömung über dem

Innenraum erhöht wird und Unterdruck

und Rückströmung im Fahrzeug stark

reduziert werden. Es lässt sich während

der Fahrt (bis zu einer Geschwindigkeit

von 160 Kilometern pro Stunde) ausfah-

ren und ist bis zur Höchstgeschwindig-

keit des Fahrzeugs nutzbar. Das Resultat

sind erhöhter Fahrkomfort und deutlich

reduzierte Windgeräusche. Und, wenn es

Wetter und Temperatur erfordern – oder

einfach nur um dem Cabrio-Feeling un-

eingeschränkt freien Lauf zu lassen –

kann das AIRCAP auf Knopfdruck auch

wieder deaktiviert werden.

Das Antriebssystem

Der Antrieb des AIRCAP übernimmt ein

von maxon motor GmbH, Sexau, ent-

wickeltes Antriebssystem. Herzstück ist

eine eigens für die Applikation entwi-

ckelte Motor/Getriebe-Kombination, die

auf einem maxon-A-max-22-DC-Motor

und einem Spezialgetriebe mit drei se-

paraten Abgangsstufen basiert. Wichtige

Charakteristika sind:

• kompaktes, robustes Design

• leistungsstarker, geräuschloser, hochdy-

namischer Gleichlauf

• selbsthemmender Abtrieb in beiden

Endpositionen

• Handling-optimierte, schraublose Mon-

tage im Frontscheibenrahmen

Hinter dem Konzept stehen außerordent-

lich hohe Anforderungen in Komfort,

kleinster Einbaumasse und seriengeeig-

neter, schraubloser Montagetechnik.

Resultat ist ein Antriebssystem, das

gerade einmal 22 Millimeter Bauhö-

he in Anspruch nimmt und die drei

Abtriebe für Verspannung, Lamel-

lenverstellung und Verriegelung des

AIRCAP in einem festen, aufeinan-

der abgestimmten Verhältnis antreibt.

In eingefahrener Position wird das Wind-

lamellenmodul karosseriebündig ver-

spannt und blockiert, in ausgefahrener

Endstellung wird es mechanisch verrie-

gelt. Während dem Ausfahren überwin-

det der Antrieb selbst hohe Winddrücke

jenseits von 250 Kilometern in der Stun-

de mittels Drehmoment bis zu 7 Nm.

In Bezug auf Akustik und Gleichlaufei-

genschaften erfüllt das Antriebssystem

dieselben hohen Anforderungen, wie sie

Mercedes-Benz auch für Innenraumins-

trumente stellt.

Neben den hohen Ansprüchen bei Leis-

tungsdichte, Verlässlichkeit und Komfort

erfüllt der Antrieb auch rigide Aufl agen

für die optimierte Serien-Montage. So

lässt sich die ganze Antriebseinheit mit-

tels Clips schraubenlos im Frontscheiben-

rahmen befestigen. Ebenso sind auch die

einzelnen Komponenten, etwa schwin-

gungsgedämpfte Motoraufnahme, Mo-

tor, Getrieberitzel, Zwei-Schalen-Gehäu-

se usw. nach einem eigens entwickelten

Verfahren ohne Schraubverbindungen

zusammengefügt.

Herzstück des maxon-Motors ist die

weltweit patentierte eisenlose Wicklung,

System maxon. Dieses Motorprinzip hat

seine ganz besonderen Vorteile: kein ma-

gnetisches Rastmoment und geringe

elektromagnetische Störungen. Der Wir-

kungsgrad übertriff t mit bis zu 90 Prozent

andere Motorsysteme bei weitem. r t

B E S O N D E R E S M O T O R P R I N Z I P F Ü R D A S A I R C A P

Weniger Zug, mehr GenussV O N M A R T I N R Ü E G G

Mit dem AIRCAP bietet Mercedes-Benz in der E-Klasse ein Cabriolet an, das mittels automatischem Wind-

schott die Turbulenzen im Innenraum per Knopfdruck deutlich vermindert. Aktiviert wird das AIRCAP von

einem Antriebssystem aus dem Hause maxon.

Mercedes-Benz-E-

Klasse-Cabriolet mit

ausgefahrenem AIR-

CAP-Windschott.

Mercedes-Benz E-Klasse-Cabriolet, E 350 CGI

BlueEFFICIENCY: Detailansicht des ausgefah-

renen AIRCAP. Bilder: Daimler AG

43

6 / 2 0 0 9

Digital Engineering-Marktplatz Markt

WIN-Verlag GmbH & Co. KGJohann-Sebastian-Bach-Str. 5D-85591 VaterstettenTel.: +49-(0)8106-350-0Internet: www.win-verlag.de

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Ein Unternehmen der Bechtle Gruppe

7 / 2 0 1 1

44 Hydraulische Grundfunktionen umsetzen Fluidtechnik

Das Unternehmen HAWE Hydraulik SE

in München bietet Herstellern von

Forstmaschinen fl exible Hydraulik-

steuerungen, um diese umfangreichen

Anforderungen der Anwender zu erfüllen

und entsprechende Maschinenkonzepte

entwickeln zu können. Basis dafür ist das

Baukastensystem des Herstellers, mit dem

sich die Steuerungen unkompliziert zu-

sammenstellen lassen.

Hauptkomponenten sind eine Regel-

oder Konstantpumpe, Proportional-Wege-

schieberventile, eine speicherprogram-

mierbare Steuerung und hydraulische

Verbraucher, beispielsweise Zylinder. Jede

hydraulische Funktion wird durch eine

Sektion der Proportional-Wegeschieber-

ventile innerhalb des Ventilverbands ge-

steuert. Die Proportional-Wegeschieber-

ventile Typ PSL/PSV von HAWE Hydraulik

sind aufgrund ihrer robusten Konstruktion

und des modularen Aufbaus dafür beson-

ders geeignet, da sie für unterschiedliche

Funktionen eingesetzt werden können:

für die Betätigung des Krans, des Rücken-

schilds, der Seilwinde, der Abstützungen

usw. Sind zusätzlich bestimmte Charakte-

ristika der Funktionen gewünscht – zum

Beispiel sicheres Halten der Last über ei-

nen längeren Zeitraum, Absicherung ge-

gen Druckspitzen – lassen sich diese mit

wenig Aufwand durch so genannte Funkti-

onsmodule (Auffl anschblöcke) umsetzen.

Diese werden direkt an die Ventilsektionen

angefl anscht. Eine zusätzliche Verrohrung

erübrigt sich, der Bedarf an Einbauraum

hält sich in Grenzen.

Für einen Spezial-Forsttraktor der Kot-

schenreuther Forsttechnik GmbH & Co. KG

aus dem bayerischen Steinwiesen setzte

HAWE Hydraulik die hydraulischen Grund-

funktionen des Krans und zusätzliche

Funktionen um. Zu den Grundfunktionen

des Krans zählen: Auf- und Abbewegen

des Haupt- und Knickarms, Rückengreifer

schließen, öff nen und drehen, Teleskop-

arm vor- und zurückfahren, Kran schwen-

ken. Zusätzliche Funktionen sind das

Auf- und Abbewegen der Bergstütze, Len-

kung des Fahrzeugs im Forstbetrieb über

zwei Joysticks und beispielsweise das Bö-

schungsmähen.

All diese Funktionen wurden über einen

Verband mit Proportional-Wegeschieber-

ventilen umgesetzt. Durch die kompak-

te Bauweise der einzelnen Komponenten

und deren fl exiblen Einsatzmöglichkeiten

nimmt die Steuerung wenig Raum ein und

konnte trotz beengter Verhältnisse unter

der Arbeitskabine untergebracht werden.

Sind zu einem späteren Zeitpunkt zusätz-

liche Funktionen gewünscht, muss der

Ventilverband nicht neu konstruiert wer-

den. Denn die Funktionen können in den

Anschlussblock und die Ventilsegmente

integriert oder über die oben genannten

auffl anschbaren Funktionsmodule umge-

setzt werden. Die Steuerung bleibt weiter-

hin kompakt und auch ihr Gewicht ist ver-

gleichsweise niedrig.

Die eingesetzten Proportional-Wege-

schieberventile sind für Volumenströme

bis 120 l/min bei einem maximalen Be-

triebsdruck von 420 bar ausgelegt. Die

maximal mögliche Druckbelastung wird

jedoch nicht genutzt, da der erforderliche

Betriebsdruck in diese Anwendung bei 230

bar liegt. Damit erhöht sich die Lebensdau-

er der Proportional-Wegeschieberventile

um ein Vielfaches. Da die Ventile nach dem

Load-Sensing-System arbeiten, erfolgen

die Bewegungen der Hydro-Verbraucher

H A W E H Y D R A U L I K V E R W A N D E L T F O R S T S C H L E P P E R I N M U L T I T A L E N T E

Stets den richtigen DruckV O N U L R I K E B A L L N A T H

Ein Forstschlepper ausschließlich zum Holzrücken genügt vielen Anwendern nicht mehr. Ist der Schlepper an-

geschafft, muss er das ganze Jahr über arbeiten, damit sich die Anschaffungskosten amortisieren. Gerade für

Lohnunternehmer und kommunale Bewirtschafter ist eine Maschine interessant, die sich über die klassische

Holzernte hinaus für möglichst vielfältige Aufgaben eignet: für Mäharbeiten, im Winterdienst, Wegebau und

vieles andere. Mit Lösungen von HAWE Hydraulik können Fahrzeughersteller ihren Kunden Forstschlepper an-

bieten, die vielfältig einsetzbar sind, jedoch keine Produktion als Sonderfahrzeug erfordern. Ohne großen Auf-

wand wird aus einem Forstschlepper eine Maschine, die beispielsweise auch Schnee räumt, mäht und mulcht.

7 / 2 0 1 1

Die Produktfami-

lie des Proportio-

nal-Wegeschiebers

Typ PSL von HAWE

Hydraulik deckt

unterschiedliche An-

forderungen der Ma-

schinenhersteller ab.

Proportional-Druckbegren-

zungsventile Typ PMV ermög-

lichen ein schnelles Ansteigen

und Reduzieren des Drucks.

Hydraulische Grundfunktionen umsetzen

auch bei schwerer Beladung feinfühlig

und sicher. Ihre Bewegungsgeschwindig-

keit wird stufenlos und unabhängig von

der Last gesteuert.

Damit der Forsttraktor auch Böschun-

gen mähen kann, wurde die hydraulische

Funktion des Hauptarms mit einem Pro-

portionaldruckbegrenzungsventil, Sitz-

ventil und Drucksensor ausgestattet. Die

Herausforderung bestand darin, dass der

Hauptarm mit dem Mähwerk nicht auf

dem Boden aufl iegen darf. Der Arm be-

rührt den Boden lediglich, wenn sich die

Bodenkontur ändert. Bei Erhebungen

muss der Arm nach oben gehen, das heißt

der dafür erforderliche Druck erhöht wer-

den. Bei Vertiefungen geht der Arm nach

unten, der Druck muss reduziert werden.

Unabhängig von der Bodenkontur soll

das Gras gleichmäßig in einer bestimmten

Länge geschnitten werden. Das erfordert

ein ständiges Ausgleichen der Armbewe-

gungen, die von dem schweren Eigenge-

wicht des Arms beeinfl usst werden.

Während des Mähvorgangs nimmt ein

Sensor am Hauptarm ständig den Druck

im Zylinder auf und leitet ihn an die elek-

tronische, speicherprogrammierbare Ven-

tilsteuerung Typ PLVC weiter. Bei Bodener-

hebungen entsteht durch die Berührung

des Arms ein Druckabfall im Zylinder, der

Sensor sendet ein entsprechendes Signal

an die Steuerung. Diese gibt den Befehl,

dass Öl aus dem System nachzufördern ist.

Der Arm bewegt sich solange nach oben,

bis der erforderliche Sollwert des Drucks

erreicht ist. Folgt eine Bodenvertiefung, er-

höht sich durch die Bodenberührung des

Arms der Druck im Zylinder. Der Sensor si-

gnalisiert der Steuerung, den Druck zu re-

duzieren. Über die Steuerung öff nen sich

Ventile und es fl ießt Öl aus dem System.

Der Vorteil des Proportional-

Druckbegrenzungsventils be-

steht darin, dass es schneller

reagiert und energieeffi zien-

ter ist als ein Druckausgleich

über ein „normales“ Druck-

begrenzungsventil. Ein wich-

tiger Nebeneff ekt ist auch

eine reduzierte Systemerwär-

mung – die Standardkühlung im Fahr-

zeug reicht aus. Den Bodenaufl agedruck

des Arms kann der Fahrzeugbediener in-

dividuell einstellen.

Die elektronische Ventilsteuerung Typ

PLVC ist in der Arbeitskabine unterge-

bracht. Sie verarbeitet alle Informationen

der Sensoren und Eingaben des Bedieners

vom Terminal und meldet Fehler. Auslesen

der Fehlerprotokolle und Korrektur von

Parametern erfolgen vor Ort per Laptop

oder aus der Ferne, indem die Daten per

Modem an die Servicetechniker von Kot-

schenreuther oder HAWE Hydraulik über-

tragen werden.

Für einen Forstkran mit einfach wirken-

dem Hubzylinder eines weiteren Fahr-

zeugherstellers hat HAWE Hydraulik ein

Funktionsmodul entwickelt, das ein schnel-

leres und sicheres Verladen von Baum-

stämmen ermöglicht. In gängigen Lösun-

gen werden solche Hubzylinder über ein

4/3-Wegeventil angesteuert. Der Nachteil

ist, dass in diesem Fall die Lastsenkge-

schwindigkeit vom Gewicht der Last ab-

hängt. Das HAWE-Funktionsmodul hinge-

gen enthält Lasthalteventile, die eine

feinfühlige und kontrollierte Senkge-

schwindigkeit unabhängig vom Druck ge-

währleisten. Gleichzeitig können Schock-

ventile zum Abbau von Druckspitzen

integriert werden. Das Modul wird auf die

Proportional-Wegeschieberventile ge-

fl anscht, die für diese Funktion auf eine

Last bis maximal 400 bar bei einem Volu-

menstrom von bis zu 120 l/min abge-

stimmt sind. Vorteile dieser Lösung sind

verkürzte Arbeitszyklen und eine erhöhte

Sicherheit. Das Risiko, die Baumstämme zu

verlieren und dabei zu beschädigen oder

auch den Fahrzeugaufbau zu beschädi-

gen, wird reduziert. bw

Der Kongress für Top-Entscheider

Perspektive Deutschland – Antworten auf globale Trends

■ Maschinenbau – das industrielle Rückgrat

Deutschlands nach der Krise

■ Freihandel in der Sackgasse?

■ Energiepolitik: Rahmenbedingungen in Deutschland

■ Wege aus der Rohstofffalle

■ Nach der Krise: Was sind die wichtigsten

Erfolgsfaktoren?

Zukunftsbranche Maschinenbau

■ Mega-Cities: Herausforderungen

für die Welt von morgen

■ Wie effizient ist die EU-Forschung wirklich?

■ Deutschland – Innovationsland!

■ ASEAN-Staaten: kleine Länder, große Chancen

■ Wege zum Geld: Trends in der

Unternehmensfinanzierung

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+5_MBG_Anz_75x297.indd 1 02.08.11 13:35

Forsttraktor von Kotschenreuther

im Einsatz als Böschungsmäher (l.),

sowie als Forstschlepper (r.).

Bilder: HAWE Hydraulik SE

7 / 2 0 1 1

46 CAD & Design Metallbearbeitung

Der Kraftwerksbau gehört zu den Do-

mänen des Stahlbaus. Der Werkstoff

Stahl kann seine Vorteile hier voll

ausspielen, denn er bietet optimale Ver-

bindungstechniken, ist sehr fl exibel ein-

setzbar und erfüllt höchste Ansprüche

an Festigkeit, Temperaturbeständigkeit

und Korrosion. Der Kraftwerksbau stellt

aber nicht nur an das Material, sondern

auch an die Ingenieure besondere Anfor-

derungen. Erwartet wird eine möglichst

kurze Bauzeit, wobei die Arbeit einer Viel-

zahl von beteiligten Unternehmen vom

Auftraggeber bis zu den Ingenieurbü-

ros koordiniert werden muss. Jedes Pro-

jekt ist in seiner ganzen Komplexität eine

Neuentwicklung, in der spezifi sche An-

forderungen gestellt werden. Überdies

werden Kraftwerke noch während der

Bauphase weiterentwickelt, so dass die

Planungen immer wieder angepasst wer-

den müssen. Ein Spezialist für derartige

Projekte ist die Donges SteelTec GmbH.

Schwerpunkte im Produktprogramm

des in Darmstadt ansässigen internati-

onal operierenden Stahlbauunterneh-

mens sind neben Kraftwerksbauten auch

Brücken, Sportstätten, Hangars sowie

Industrie- und Verkehrsbauten. Mit Fer-

tigungseinrichtungen zur Herstellung

von Bauteilen wie zum Beispiel Kessel-

gerüststützen und -trägern für den Kraft-

werksbau mit Stückgewichten bis zu 130

Tonnen ist Donges bestens ausgestattet,

gewaltige Stahlbauprojekte

zu realisieren.

Auswahlverfahren bringt

neues CAD-System

Zu den wichtigsten Erfolgs-

faktoren für eine wirtschaft-

liche Projektabwicklung ge-

hört eine den Anforderungen

entsprechende CAD-Software.

Daher startete Donges im Jahr

2009 ein Auswahlverfahren

mit dem Ziel, ein neues, opti-

males CAD-System zu imple-

mentieren. Nach intensiven Gesprächen

und einem Benchmark zu anderen markt-

führenden Systemen setzte sich die ISD

Group mit ihrem System HiCAD hinsicht-

lich Leistungsumfang für die Stahlbau-

konstruktion und Anwenderfreundlich-

keit letztendlich durch. Hierbei gaben die

überzeugende Funktionalität, die 2D/3D-

Durchgängigkeit und die off ene Architek-

tur den Ausschlag. Ebenso wichtig war

aber der direkte Kontakt zum Anbieter

ISD, der durch umfassende Dienstleistun-

gen und den engen Austausch mit An-

wendern überzeugte.

Auf Herz und Nieren geprüft

Vor der endgültigen Entscheidung muss-

te das System aber noch einen Praxis-

test durchlaufen, um zu beweisen, dass

es den hohen Ansprüchen auch bei rea-

len Aufgabenstellungen gewachsen ist.

Bei Donges wurde daher ein Arbeitsplatz

mit der ISD-Software eingerichtet und

HiCAD an laufenden Konstruktionsauf-

trägen auf Herz und Nieren geprüft. Als

herausragende Merkmale haben sich da-

bei die intelligenten Stahlbauanschlüsse,

die Tools zum Handling und Einbau von

Profi len und Blechen sowie die zahlrei-

chen Automatismen zur Gleichteilsuche,

zur Positionierung und zur Erstellung

von Stücklisten, Werkstatt- und Einzel-

teilzeichnungen erwiesen.

Jörg Schlegel, Leiter der Konstruktion,

berichtet von dem Auswahlverfahren:

„Wir wollten sicher gehen, dass unser

neues System den Anforderungen unse-

rer Stahlbaukonstruktionen gerecht wird.

HiCAD bietet eine überzeugende tech-

nische Lösung für die 3D-Stahlbaukon-

struktion und eine einzigartige Durchgän-

D O N G E S S T E E L T E C K O N S T R U I E R T K R A F T W E R K E F Ü R S Ü D A F R I K A

Komplex und doch flexibelV O N S A N D R A R I C H T E R

Donges SteelTec ist ein Tochterunternehmen der Hitachi Power Europe GmbH und zählt mit rund 350 Mitar-

beitern zu den führenden Stahlbaufirmen Deutschlands. Für die wirtschaftliche Projektabwicklung gehört

auch eine leistungsstarke CAD-Software zu den Erfolgsfaktoren der Ingenieure. Daher startete Donges ein

Auswahlverfahren mit dem Ziel, ein neues, optimales CAD-System zu implementieren.

HiCAD-Modell

des Kohlebun-

kergebäudes.

Insgesamt

wurden Ferti-

gungsunterla-

gen für 15.000

Tonnen Stahl-

konstruktion

erstellt. Bilder:

Donges SteelTec

7 / 2 0 1 1

47CAD & DesignMetallbearbeitung

gigkeit bei der 2D- und 3D-Bearbeitung.

Die off ene Architektur von HiCAD bietet

uns darüber hinaus die Möglichkeit, das

System optimal auf unsere Bedürfnisse

einzurichten. Die Entwickler von ISD sind

mit besonderem Engagement auf unse-

re Wünsche zur Weiterentwicklung der

Stahlbaufunktionalitäten in ihrem Sys-

tem eingegangen.“

CAD im Stahlbau

Die Spezialfunktionen sind Bestandteil

der HiCAD-Branchenlösung für den Stahl-

bau. In diesem Paket sind die branchen-

spezifi schen Funktionen, Automatismen

und Tools für die Stahlbaukon struktion

zusammengefasst. So steht zum Beispiel

für den Einbau von Profi len und Verbin-

dungen ein Expertensystem zur Verfü-

gung, mit dem mittels eines grafi schen

Katalogsystems die Komponenten und

Zubehörteile ausgewählt und eingebaut

werden können. Unzulässige Angaben

verhindert die integrierte Plausibilitäts-

prüfung. Im für den Stahlbau so wichti-

gen Bereich der Zeichnungsgenerierung

bietet HiCAD komfortable Funktionalitä-

ten für das Erstellen der Fertigungsun-

terlagen. Diese lassen sich in jeder Phase

der Konstruktion auf Knopfdruck erstel-

len, inklusiver DIN-gerechter Bemaßung

und platzsparender Ausrichtung der An-

sichten und Hinweistexte. Anbauteile

können beliebig eingeblendet werden,

und die Anwender sind in der Lage, frei

zwischen Gebrauchs- und Fertigungsla-

ge zu wählen.

Für ein international agierendes Unter-

nehmen wie Donges ist der reibungslose

Datenaustausch natürlich Voraussetzung

einer effi zienten Projektabwicklung. Hi-

CAD unterstützt alle wichtigen Stahl-

bauschnittstellen ebenso wie zahlreiche

Schnittstellen zu anderen Systemen. Die-

se Schnittstellen und die off ene Architek-

tur des Systems ermöglichen eine enge

Integration in die vorhandene Software-

Umgebung der Donges SteelTec.

Neben der Branchenlösung für den

Stahlbau bietet die ISD ebenfalls spezi-

elle Lösungen für die Branchen Metall-

bau, Maschinenbau, Anlagenbau und die

Blechbearbeitung an. Außerdem gehört

die PDM-Lösung HELiOS zum Software-

portfolio der ISD. Mit ihr lassen sich alle

Dokumente, Informationen und Prozesse

sicher organisieren, verwalten und steu-

ern. Donges SteelTec führte gleichzeitig

mit HiCAD ebenfalls HELiOS ein.

15.000 Tonnen Stahl für Kraftwerk

Gegenwärtig sind die Darmstädter am Bau

von zwölf steinkohlegefeuerten Blöcken

an zwei Kraftwerksstandorten in Südafri-

ka beteiligt. Donges hatte den Auftrag für

die Detailplanung eines Blocks erhalten

und erstellte die Fertigungsunterlagen

für 15.000 Tonnen Stahlkonstruktion des

Dampferzeugergebäudes sowie des Luft-

vorwärmer- und Kohlebunkergebäudes,

wobei neben dem eigenen technischen

Büro auch sechs externe Büros einbezo-

gen waren. Etwa die Hälfte der Tonnage

wurde mit HiCAD konstruiert. Dank der

HiCAD-Multi-User-Funktionen modellier-

ten allein bei Donges an dem Bunkerge-

bäude bis zu acht Mitarbeiter gleichzeitig.

Schnittstellen zwischen den beteiligten

Ingenieurbüros wurden mit separaten

2D-Zeichnungen abgestimmt, noch einfa-

cher konnten die beteiligten HiCAD-Büros

ihre 3D-Modelle zu den Anschlüssen an

Schnittstellen direkt austauschen.

Zeichnungen nach Vorgabe

Für kleinere Bauhöhen wurden Profi lträ-

ger nach British Stan-

dard eingesetzt, größe-

re Träger und Stützen

wurden aus Blechen

dimensioniert und mo-

delliert. Die Anschlüs-

se wurden als typische

geschraubte Verbin-

dungen mit hochfesten

Schrauben ausgeführt.

Die Darstellung auf den

Werkstattzeichnungen

haben die Ingenieure

nach eigenen Vorga-

ben aufbereitet. Stück-

listen und Maschinendaten wurden ge-

mäß der DSTV-Schnittstelle erstellt. Für

die Zuordnung der Bauteile zu Gebäude-

baugruppen und für Änderungsindizes

wurde die Logik zur Nummerierung der

Daten angepasst.

Zur weiteren Planung und zur Prüfung

wurden die CAD-Modelle den Anlagen-

planern zur Verfügung gestellt. Bereits im

3D-Modell konnten so die Hubvorgänge

zum Ziehen des Kesseltragrostes im Kes-

selgerüst auf Kollisionen geprüft werden.

Auch das Einheben der Bunkertaschen in

das Bunkergerüst konnte mit der HiCAD-

Montagesimulation nachvollzogen und

geprüft werden.

Erfolgreiche Zusammenarbeit

HiCAD hat sich damit auch in der prakti-

schen Arbeit bei Donges bewährt. Der

Leistungsumfang der Software und die

Betreuung durch die Mitarbeiter der ISD

haben die Umstellung zu einem Erfolg

gemacht. Weiteren Projekten, so kom-

plex sie sich auch gestalten mögen, steht

also nichts im Wege. to

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HiCAD bietet um-

fangreiche Spezial-

funktionen für den

Stahlbau.

Bild: ISD Group

7 / 2 0 1 1

48 CAD & Design Metallbearbeitung

ZF ist ein weltweit führender Automo-

bilzulieferkonzern in der Antriebs-

und Fahrwerktechnik mit 117 Pro-

duktionsgesellschaften in 26 Ländern. Der

Konzern beschäftigt rund 70.000 Mitarbei-

ter, davon rund 30.000 im Ausland. ZF er-

zielte im Jahr 2010 einen Umsatz von 12,9

Milliarden Euro. Die ZF Passau GmbH hat

sich auf die Entwicklung und Herstellung

von Getrieben und Achsen für Land- und

Baumaschinen, Achssysteme und Fahr-

werkmodule für Nutzfahrzeuge sowie

Achsantriebe für Pkw spezialisiert. Dazu

zählen Kunden wie Liebherr, Caterpillar,

AGCO Fendt, MAN und Neoplan.

Peter Robl, Teamleiter der Abteilung

Production Services – OPS am Standort

Passau (er ist zuständig für 12 Standorte

des A-Geschäftsbereichs), zeigt Kunden

bei Betriebsbesichtigungen, welche Rol-

le Edgecam beim Herstel-

lungsprozess ihrer Bau-

teile spielt. „Wir schildern

unsere Leistungsfähigkeit

im Bereich von 3D-CAD/

CAM. Denn die Kunden

sollen wissen, dass wir die

Bauteile digital und in 3D

vorbereiten, analysieren

und bearbeiten. So wer-

den ihre Bauteile durch

unsere computergestütz-

te Produktion in höchster

Qualität hergestellt.“

Bestes Werkzeug

für die Prozessautomatisierung

Edgecam war im ZF-Benchmark mit

zehn CAM-Lösungen das einzige System,

das die geforderten Prozessautomati-

sierungswerkzeuge bot. Der hohe Inte-

grationsgrad und die Kompatibilität von

Edgecam mit ZFs CAD-Lösung Creo Pa-

rametric (früher Pro/ENGINEER) ermög-

licht es den Ingenieuren, die originalen

Creo-Parametric-Bauteile einzulesen und

automatisiert die optimierten Werkzeug-

bahnen zu generieren. Peter Robl betont,

dass das Wissen des Edgecam-Produkt-

teams um die Probleme und Fragestel-

lungen des komplexen Herstellprozesses

von ZF ihre NC-Programmierung geför-

dert und beschleunigt habe.

Zudem wendet Robl viel Zeit auf, den fi r-

meninternen Programmierern und Ma-

schinenbedienern die Rolle von Edge-

cam in der gesamten NC-Prozesskette

zu erläutern. „Mit dem NC-Management-

System (FATool und Edgecam für die NC-

Programmierung) haben wir eine hervor-

ragende IT-Infrastruktur eingerichtet. Ich

zeige, wie die Prozesse zwischen mehre-

ren Systemen ablaufen und wie wir bei

der Funktionalität zwischen FATool und

Edgecam sowie zwischen Edgecam und

den CNC-Maschinen vorankommen.“

Mit insgesamt 84 Usern, die bei ZF an

52 Arbeitsstationen mit Edgecam arbei-

ten, steuert die Software über 400 CNC-

Maschinen an verschiedenen Standorten.

Hauptsächlich sind dies 3- oder 4-Achsen-

Bearbeitungszentren, Drehmaschinen

mit zwei Spindeln und zwei Revolvern

verschiedener Hersteller. Auch 5-Achsen-

Simultan- und Dreh-/Fräszen tren werden

mit Edgecam programmiert.

Zu den Edgecam-Modulen von ZF ge-

hören: Ultimate Milling und Ultimate Tur-

ning, Solid Machinist, Strategy Manager,

Solid CAD/CAM, 5-Achsen Simultaneous

Milling und NC-Simulation. Diese Module

stellen sicher, dass an sechs Produktions-

standorten in Deutschland, Österreich, der

E D G E C A M 3 D - C A D / C A M - S O F T W A R E I M P R A X I S B E T R I E B B E I Z F

Sichere und kollisionsfreie CNC-ProgrammeV O N S T E W A R T B I N T

Die ZF Friedrichshafen AG ist einer der zehn größten Automobilzulieferer weltweit. Mit der 3D-CAM-Software

Edgecam hat der Zulieferer den Herstellungsprozess hochpräziser Teile optimiert. So geht das Unternehmen si-

cher, kollisionsfreie CNC-Programme zu entwickeln und realisiert in der Fertigung höchste Qualitätsmaßstäbe.

ZF-Komponente in Edgecam…

… und dieselbe Komponente in der

Bearbeitungsmaschine.

Bilder: ZF/Planit Software

Von links nach rechts: Manfred Kukla (CiPro), Martin Brewer

(CiPro), Max Weishaeupl (ZF), Johannes Fuerst (ZF), Nick Mi-

les (Edgecam Software Development Manager), Simon Mee

(Edgecam Product Manager) und Raf Lobato (Edgecam Pro-

duct Director).

7 / 2 0 1 1

49CAD & DesignMetallbearbeitung

Tschechischen Republik und der Slowakei

qualitativ hochwertige, hochpräzise Teile

hergestellt werden können. Bis heute sind

insgesamt 2.200 Edgecam-Programme er-

stellt worden. Bei einer großen Anzahl die-

ser Programme sind über 100 Werkzeuge

mit mehr als 1.000 Instruktionen (Arbeits-

schritten) im Einsatz.

Fehlerfreie CAD-Datenübertragung

„Edgecam ist ein unverzichtbarer und tra-

gender Bestandteil unseres Fertigungs-

prozesses. In der Vergangenheit nutzten

wir 2D-Zeichnungen und einen Texteditor

unter Anwendung eines Postprozessors

(UNC8500i). Mit Edgecam jedoch setzen

wir die 3D-Geometrien der Entwicklungs-

abteilung ein. Dadurch ist es viel einfacher,

Fehler zu vermeiden und die Teile mit ab-

soluter Genauigkeit herzustellen“, sagt Jo-

hannes Fuerst, Ingenieur der OPS.

Für seinen Kollegen Max Weishaeupl ist

die Simulation von zentraler Bedeutung.

„Dass der Anwender testen kann, wie das

Teil, die Vorrichtung, das Werkzeug und

die Maschine zusammenwirken und sich

so die Programmierung vor der realen Pro-

duktion ansehen

kann, gibt uns ein

absolut sicheres

Gefühl, wenn wir

den Startknopf

für den Maschi-

nenlauf drücken.

Denn wir wissen,

dass wir sichere

und zu 99,9 Prozent kollisionsfreie CNC-

Programme entwickelt haben.“

Der Edgecam-Postprozessor ist laut

Weishaeupl ebenfalls sehr wichtig für

den gesamten Prozess. Viele Einzelheiten

wie die Überprüfung der Syntax für die

Steuerung, die Überprüfung der Arbeits-

raumbegrenzung der Maschine und die

Ausgabe der Maschinenzyklen vermei-

det Maschinenfehler. „Die Kompatibilität

der Postprozessoren ist unerlässlich, da

in unserem internen Prozess erhebliche

Änderungen auf den verschiedenen Ma-

schinen in der Produktion stattfi nden“,

erklärt Weishaeupl.

Täglich etwa 600 verschiedene Einstel-

lungen mit Änderungen an Werkstücken,

Werkzeugen, Ausrüstung und NC-Pro-

grammen werden notwendig aufgrund

zahlreicher Produktvarianten. Dank

Edgecam kann dieser logistischen He-

rausforderung mit Schnelligkeit und Prä-

zision begegnet werden. Eine wirtschaft-

liche Verarbeitung von Losgrößen 1 bis

250 Einheiten, – häufi g „just in time“ – ist

somit möglich.

Täglicher Einsatz weiter optimiert

Johannes Fuerst kam bei ZF über Edge-

cam von CAD zu CAM. „Ich wollte ur-

sprünglich in der Entwicklungsabteilung

von ZF tätig sein, dort Modelle für Ge-

triebe und anderer hochpräzise Teile mit

Creo Parametric entwickeln, kam aber

während meines ersten Praktikums mit

dem CAM-Prozess in Berührung.“ Also

schloss er sein Studium mit einer Dip-

lomarbeit zum Thema Edgecam ab und

stieg dann in die Abteilung Production

Services ein, wo er zusammen mit Max

Weishaeupl für die Schulung und den

Support der Mitarbeiter bei der Anwen-

dung des Programms zuständig ist.

Um die täglichen Anforderungen von

ZF an Edgecam kümmert sich der strate-

gische Vertriebspartner in Deutschland,

CIPRO. CIPRO ist auch der Partner, der ge-

meinsam mit ZF Edgecam und die damit

verbundenen Prozesse eingeführt sowie

die Administratoren- und Anwenderschu-

lungen durch-

geführt hat. Ge-

schäftsführer

Manfred Kukla

und der techni-

sche Leiter Mar-

tin Biewer ste-

hen regelmäßig

in Kontakt mit

Johannes Fuerst und Max Weishaeupl, um

gemeinsam deren immer wieder neue An-

forderungen zu defi nieren, damit in enger

Zusammenarbeit dann gute Lösungen

gefunden werden. „Zum Beispiel entstand

so ein Tool, mit dem Edgecam Informati-

onen aus dem vorhandenen CAD-System

erhält. Dieses Tool wird kontinuierlich wei-

terentwickelt, um die Effi zienz des Zusam-

menspiels von CAD/CAM noch weiter zu

erhöhen“, so Manfred Kukla.

Beeindruckt ist Peter Robl, dass Edge-

cam immer auf dem neuesten Stand der

Technik ist, vor allem auch bei Verände-

rungen in anderen Bereichen des CAD/

CAM-Prozesses. Als Beispiel nennt er die

Sicherstellung einer reibungslosen Ein-

führung von Creo Parametric von PTC.

Nick Spurrett (Planit International

Account Manager) sagt: „Uns ist klar, dass

es für den Geschäftsablauf von ZF – und

vieler unserer anderen Kunden – von we-

sentlicher Bedeutung ist, dass Edgecam

zusammen mit der CAD-Lösung von PTC

funktioniert, ganz gleich, ob Produktver-

änderungen vorgenommen werden. So-

bald bekannt wurde, dass es Änderun-

gen an Pro/ENGINEER geben würde,

ergriff en wir die Initiative, um eine sofor-

tige Kompatibilität mit Edgecam sicher-

zustellen.“ Er fügt hinzu, dass dies nur ei-

nes der Beispiele dafür sei, wie Edgecam

und CIPRO zusammenarbeiten, damit ZF

den größtmöglichen Nutzen aus der

CAM-Software ziehen könne, die an den

weltweiten Fertigungsstandorten des

Unternehmens eingesetzt wird. to

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„Edgecam war das einzige System, das

in unserem Benchmark mit zehn CAM-

Lösungen die geforderten Prozessauto-

matisierungswerkzeuge bot.“

Peter Robl, ZF

Johannes Fuerst von ZF (links), Edgecam Product Ma-

nager Simon Mee (Mitte) und Max Weishaeupl, ZF (rechts).

7 / 2 0 1 1

50 CAD & Design Metallbearbeitung

Seit 2008 ist André Notroff , seines Zei-

chens Werkzeug-Mechaniker mit be-

triebswirtschaftlicher Weiterbildung,

in der Schlumpf Fertigungstechnik AG

aktiv, seit Juni 2010 als Geschäftsführer.

Ende 2010 wurden die Geschäftsräum-

lichkeiten aus organisatorischen Gründen

vom zentralschweizerischen Hünenberg

an den heutigen Produktionsstandort in

Muri verlagert.

Die Kunden der Schlumpf Fertigungs-

technik AG sind in der Fördertechnik für

die Stahlproduktion (Gießereien), in der

Luft- und Raumfahrtindustrie, im Auto-

mobilbau wie auch im Prototypenbau be-

heimatet. Dieses breit gefächerte Spek-

trum an Bauteilen wird von dem jungen

dynamischen Dreier-Team mit hoher Fle-

xibilität und großem Einsatz bewältigt.

Tragend ist sicher auch die Leidenschaft

für die mechanische Fertigung, die ihnen

allen eigen ist.

TopSolid überzeugt

mit Vielseitigkeit

Die Entscheidung zugunsten von TopSo-

lid fi el im Jahre 2004, damals noch unter

der Leitung der Schlumpf AG. Zur Aus-

wahl standen mehr als 10 verschiede-

ne Systeme, und es wurde schnell klar,

dass eine komplett durch-

gängige Lösung die einzig

richtige Wahl war. TopSo-

lid überzeugte die Verant-

wortlichen mit seiner Viel-

seitigkeit. „Mit TopSolid

stehen uns bei weitem die

umfangreichsten Mög-

lichkeiten zur Verfügung“,

sagt André Notroff . Heute

sind bei der Schlumpf Fer-

tigungstechnik AG zwei

TopSolid-Arbeitsplätze für

die Bereiche 5-Achs-Fräsen

und Mehrkanal-Dreh-Frä-

sen in Betrieb. Geplant ist in naher Zu-

kunft der Ausbau mit einem 5-Achs-Si-

multan-Modul.

Da die meisten Kundenaufträge mit

geeigneten 3D-Daten eingehen, kann

auf die Konstruktion größtenteils verzich-

tet werden, was die Gesamtdurchlaufzeit

minimiert. Die Daten werden nach dem

Import jedoch teilweise parametrisiert,

da die Programmierung mit einem Mo-

dell auf Mittetoleranz vieles vereinfacht.

Sämtliche Maschinen (DOOSAN Puma

MX2500, Quaser UX300, Quaser UX600

und DMU 80P) werden mit TopSolid

programmiert und in kürzester Zeit mit

neuen Programmen eingefahren. „Das

Programmieren mit der kompletten Ma-

schine und die direkte Simulation der Be-

arbeitungen gibt uns die Sicherheit für

kollisions- und fehlerfreie Programme.“

Kompetenz und

enge Zusammenarbeit

Voll des Lobes ist André Notroff auch für

den TopSolid-Vertriebspartner, die CA-

P R A X I S B E R I C H T : C A D / C A M - L Ö S U N G D E R S C H L U M P F F E R T I G U N G S T E C H N I K

Komplette DurchgängigkeitV O N K A R I N L O S I

Die Schlumpf Fertigungstechnik AG ist ein typischer Lohn-Fertigungsbetrieb und wurde 2005 gegründet bzw.

aus der Schlumpf AG ausgegliedert. Die Schlumpf AG stellt Spannmittel – etwa Spanndorne und Spannwellen –

für die Papier- und Folienindustrie her. Schlumpf-Produkte sind weltweit im Einsatz. Die passende CAD/CAM-

Lösung spielt für den Geschäftserfolg eine wesentliche Rolle. Man entschied sich für eine Lösung, die komplette

Durchgängigkeit, eine Vielzahl an Bearbeitungsstrategien und direkte Simulation der Bearbeitungen bietet.

Kleiner Ein-

blick in das

umfassende

Teilespektrum

der Schlumpf

Fertigungs-

technik AG.

Viktor Fritzler an der DOOSAN Puma MX2500.

51CAD & DesignMetallbearbeitung

DAM Solutions AG: „Wir schätzen den

Service und die enge Zusammenarbeit

mit der CADAM Solutions AG sehr. Sie

sind für uns stets ein kompetenter und

praxisnaher Ansprechpartner. Dies gibt

uns auch für die Zukunft die Sicherheit,

nicht nur das richtige System, sondern

auch den richtigen Partner an unserer

Seite zu haben.“

Nebst den vielseitigen Möglichkei-

ten, die TopSolid bietet, ist natürlich

auch die einfachere Fertigung von Bau-

teilen ein weiterer Vorteil. Die Bautei-

le können leichter und schneller pro-

grammiert und hergestellt werden.

Und das Teilespektrum ließ sich bei der

Schlumpf Fertigungstechnik dank Top-

Solid vergrößern.

Erweiterung der

Maschinenauslastung

Im Zuge der internen Optimierung wur-

de Anfang dieses Jahres ein Lang-Be-

stückungsroboter ECO Compact von

der Schweizer Lang-Vertretung Intool

AG in Cham in Betrieb genommen. Die

Vorteile dieser Automatisierung liegen

auf der Hand: nebst dem einfachen An-

bau des Lang-Bestückungsroboters ist

der große Pluspunkt natürlich die höhe-

re Maschinenauslastung, die mit dieser

Automatisierung erreicht werden konn-

te. Zudem kann der Lang-Bestückungs-

roboter dank der Programmierung mit

TopSolid und dem erleichterten Ein-

fahren der Programme auch für kleine-

re Serien effi zient eingerichtet und ge-

nutzt werden.

Weitere Optimierung

und neue Maschine

Für die Zukunft der Schlumpf Ferti-

gungstechnik AG sind weitere interne

Optimierungsprojekte wie etwa Werk-

zeugentwicklungen, Programm-Opti-

mierung und die weitere Verlängerung

der Maschinenauslastung geplant. Die

Prognosen stehen gut, wird doch der

Kundenstamm laufend erweitert, und

die Voraussagen für die Schweizer Wirt-

schaft sind auch für die kommenden

Jahre optimistisch. Deshalb plant man

die Neuanschaff ung einer Maschine –

im Ersatz für die DMU 80P – und möchte

gerne weitere qualifi zierte Mitarbeiter

einstellen. to

André Notroff an seinem TopSolid-Arbeitsplatz.

Lang-Bestückungsroboter an der Quaser UX300.

Bilder: Schlumpf Fertigungstechnik

7 / 2 0 1 1

52 CAD & Design Dieselmotorenfertigung

Das Unternehmen Perkins ist ein Zu-

lieferer für Diesel- und Gasmotoren

im Leistungsbereich von 4 bis 2.000

kW (5 bis 2.600 PS) für unterschiedlichste

Anwendungen in der Industrie, im Bau-

wesen, der Landwirtschaft, der Material-

verarbeitung und der Stromerzeugung.

Unternehmensziele werden mit enga-

gierten und begabten Fertigungsex-

perten umgesetzt, deren Zusammenar-

beit ein weltweites Planungssystem mit

Werkzeugen und Technologien für die

digitale Simulation und Prozessplanung

unterstützt, in das auch Zulieferer, die Lo-

gistik sowie die Produktentwicklung und

-fertigung eingebunden sind.

Hohes Risiko

Zu den Aufgaben von Cliff Gillis, Manager

für Fertigungstechnologie und -systeme

bei Perkins, gehört es, die Verfügbar-

keit der Fertigungsanlagen für alle neu-

en Produkte sicherzustellen, ebenso die

Umsetzung der virtuellen Planung der

Montageprozesse (Virtual Process Plan-

ning for Assembly – VPPA). Die beiden As-

pekte seiner Arbeit ergänzen sich gut. Ein

Beispiel ist das Programm zur Einführung

von Tier-3/Stufe-IIIA-abgaskonformen

Vier- und Sechs-Zylinder-Motoren, das

das Unternehmen 2005 startete. Es stand

viel auf dem Spiel. Probleme jeglicher Art

hätten negative Auswirkungen auf die

Kundenzufriedenheit und die Rentabi-

lität gehabt. Späte Änderungen an den

teuren Rüst- oder Produktionsprozessen

hätten immense Kosten verursacht und

Zeitpläne der laufenden Produktion be-

einträchtigt. Sogar Liefervereinbarungen

wären dann nicht einzuhalten gewesen.

Gillis erklärt: „Damit das nicht passieren

konnte, brauchten wir eine Datenbank

für das Produkt- und Prozesswissen, die

es uns erlaubt, die tatsächliche Bauteil-

geometrie im Kontext des ganzen Mo-

tors zu betrachten – bezogen auf einen

Kundenauftrag und den später ablaufen-

den Produktionsprozess.“

Virtuelle Planung

von Montageprozessen

Der Standort Peterborough (Großbritan-

nien) war das erste Motorenwerk von

Perkins, an dem eine VPPA-Umgebung

für die Produktion eingeführt wurde. Das

geschah alles innerhalb der Teamcenter-

Fertigungsumgebung, ergänzt mit kon-

fi gurierten Skripten zur Validierung von

Fertigungsplänen und -prozessen aus

dem VPPA. Gleichzeitig wurden darin

entsprechend den Unternehmenszielen

die zentralen Prinzipien der schlanken

Fertigung berücksichtigt. „Die zentrale

Datenbank ist nun unsere einzige, siche-

re Quelle für Produkt- und Prozessinfor-

mationen – im leichtgewichtigen 3D-Da-

tenformat JT“, erklärt Gillis.

V I R T U E L L E S I M U L A T I O N U N D P R O Z E S S P L A N U N G S T O O L S I M E I N S A T Z

Prozessplanungskapazität steigernMehr als 75 Jahre fertigt Perkins Engines Company Limited (Perkins) Dieselmotoren und Stromversorgungs-

lösungen. Um hier höchste Standards bei Leistung und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, investierte Perkins

erheblich in fortschrittliche Fertigungsstätten und -ausrüstung. Teamcenter von Siemens PLM Software

wurde dabei als einzige Quelle für alle Produkt- und Prozessinformationen in der Entwicklung wie auch der

Fertigung eingeführt.

Teil einer Fertigungsprozess-

kette bei Perkins.

Konstruktion eines Dieselmotors von Perkins.

7 / 2 0 1 1

53CAD & DesignDieselmotorenfertigung

Bei Perkins nutzt die Konstruktion das

CAD-System Pro/Engineer für die Pro-

duktentwicklung. Jedes einzelne Mo-

dell wird über Nacht automatisch tesse-

liert. Dies geschieht über Skripte, die von

der IT-Abteilung des Unternehmens ge-

schrieben wurden, um den Zugriff durch

Teamcenter sicherzustellen. Ausgehend

von der Teilenummer oder -beschreibung

können Anwender sämtliche Metadaten

aufrufen, die während der Tesselierung

übertragen wurden: Konstrukteur, Mate-

rialtypen, Masseneigenschaften usw.

Höhere Sicherheit

dank virtuellem Montageablauf

In der Teamcenter-Fertigungsumgebung

und mittels der Siemens-Software Tecno-

matix, zu der auch die Programme Facto-

ryCAD, Jack und Plant Simulation gehören,

erzeugen die Fertigungsplaner detaillierte

Modelle der Anlagen und nutzen gemein-

sam das tesselierte Modell der Fabrik.

Perkins hat mit der vorgangsgesteuerten

Eventsimulation in Plant Simulation ein

funktionierendes mathematisches Modell

für die Prozessoptimierung entwickelt.

Diese auf VPPA und Teamcenter basieren-

de Umgebung ermöglichte es, eine virtu-

elle Produktionslinie mit Montageablauf

anzulegen, einzelne Bauteile den richti-

gen Arbeitsstationen zuzuweisen, die Pro-

duktentwicklung von einer Station zur

nächsten zu führen und den Motor nach

dem tatsächlichen Fortschritt an der Pro-

duktionslinie aufzubauen. Diesen Prozess

nennen Cliff Gillis und sein Team einen vir-

tuellen Montageablauf.

Dank dieser virtuellen Abläufe haben

die Fertigungsingenieure bei Perkins die

Sicherheit, dass eine neue Motorenkon-

fi guration in der richtigen Reihenfolge

montiert wird, bevor sie auch nur in die

Nähe einer Produktionslinie rückt. Rüst-

anforderungen lassen sich dadurch schon

vor dem Produktionsstart beurteilen. Gil-

lis bestätigt: „Es funktioniert. Als wir mit

unserem Programm Tier3/Stufe IIIA für

abgaskonforme Vier- und Sechs-Zylinder-

Motoren an den Start gingen, verhinderte

der Einsatz unserer validierten virtuellen

Planungswerkzeuge eine beachtliche Zahl

von Problemen, die später erhebliche Kos-

ten verursacht hätten, wenn sie erst wäh-

rend der Produktion entdeckt worden wä-

ren.“ Einige Beispiele wären Probleme des

Line-Balancing, die Durchlaufzeiten un-

nötig verlängert hätten, Werkzeug- und

Rüstfehler, Ungenauigkeiten der Produkt-

kompatibilität oder mangelnde Montage-

fähigkeit der Konstruktion.

Die nächste große Herausforderung war

das Programm für Tier-4-Interim/Stufe-II-

IB-konforme Vier- und Sechs-Zylinder-Mo-

toren. Von Beginn an wurde alles mit Fac-

toryCAD geplant. „Die Software hatte alles,

was wir brauchten, um detaillierte, intelli-

gente Fabrikmodelle zu erstellen“, erinnert

sich Gillis. FactoryCAD stellt „Smart Ob-

jects“ bereit, die Boden- und Decken-För-

deranlagen, Bühnen, Krane, Materialfl uss-

behälter und Personen virtuell darstellen.

Die Fertigungsplaner müssen diese nicht

einzeln konstruieren, sondern entnehmen

sie Objektbibliotheken und fügen sie zu

Layoutmodellen zusammen.

Einzige, sichere Quelle

Gillis führt aus: „Wenn man neue Technolo-

gien in ein bewährtes Produkt bringen will,

muss man früh ansetzen.“ Vorabwissen –

Spezifi kationsänderungen, Ergänzungen,

Modifi kationen, Varianten und Optionen

– bietet einen erheblichen Vorteil und gibt

der Fertigung die Möglichkeit, während

der Entwicklungsphase mehr Einfl uss aus-

zuüben. Auf diese Weise werden unwill-

kommene Überraschungen vermieden.

Auswirkungen von Änderungen lassen

sich evaluieren und validieren, bevor diese

Modifi kationen abgesprochen, fi nalisiert

und als verpfl ichtend festgelegt wurden.

Früher, mit den alten Methoden, waren

mehr Korrekturen nach Produktionsstart

notwendig. Dies stellte nicht nur ein er-

hebliches Qualitätsrisiko dar, es war auch

zeitintensiv und kostenträchtig.

Perkins verfolgt diesen Ansatz seit

2005. Durch die früheren Ergebnisse des

Programms für Tier 3/Stufe IIIA Vier- und

Sechs-Zylinder-Motoren wussten die Fer-

tigungsplaner, dass sie die richtige Lö-

sung haben. Daher entschied das Unter-

nehmen, dass für alle

neuen Produkte Team-

center die einzige, si-

chere Quelle für alle In-

formationen sein soll.

Mit der von Teamcen-

ter gesteuerten VPPA

wurde ein strukturierter

Prozess geschaff en und

in die Organisation inte-

griert. Mit diesem Stan-

dard werden nun frühe

Konzeptdesigns eines

Motors und die ent-

sprechenden Prozess-

entwürfe während des Entwicklungspro-

gramms für neue Produkte validiert.

Dieser VPPA-Ansatz mit Teamcenter als

einziger Quelle für Produkt- und Prozess-

daten war äußerst erfolgreich. Gillis erläu-

tert: „Die Anzahl der Probleme, die wäh-

rend der Produktion auftreten, wurde

erheblich reduziert.“ Sein Team löste alle

wichtigen Angelegenheiten, die vorher

größere Unterbrechungen der Fertigung

mit sich gebracht hatten. Potenzielle Kol-

lisionen mit Maschinen wurden identifi -

ziert, Gurte für Motorentests entwickelt

und auch die Auslieferungsbehälter wur-

den konstruiert und rationalisiert.

Erheblicher Mehrwert

für Kunden und Unternehmen

Perkins hat bereits erheblichen Nutzen

generiert – sowohl fi nanziell als auch in

Form von eingesparter Zeit, da der Pro-

zess früher starten kann. Zusätzlich profi -

tiert das Unternehmen durch die erreich-

te nahtlose Verzahnung mit den

Fabriksystemen. Im Gegensatz zu frühe-

ren Produkt-Einführungen konnte das

Team um Cliff Gillis für die 1200-Serie die

Prozessplanung für mehr als 100 unter-

schiedliche Kundenkonfi gurationen

durchführen. Das entspricht einem drei-

fachen Anstieg der Prozessplanungska-

pazität in Vergleich zu vorher. bw

7 / 2 0 1 1

54 CAD & Design Kunststoff verarbeitung

„Brüche in der Prozesskette kön-

nen wir uns nicht mehr leisten.

Mit unserem integrierten Kon-

zept sind wir schneller und fl exibler als

der Wettbewerb.“ Mit diesem Credo des

PLM-Teamleiters Wolfgang Wenzel ist

der Automobil- und Industriezulieferer

Kunststoff -Technik Scherer & Trier GmbH

& Co. KG seit vielen Jahren erfolgreich.

Eine grundlegende, kundenorientierte

Neuausrichtung des Unternehmens zu

Beginn der 80er Jahren führte bei dem im

oberfränkischen Michelau beheimateten

Kunststoff spezialisten zu einem beispiel-

haften Wachstum auf heute über 2.000

Mitarbeiter, 200 Millionen Euro Umsatz

und weltweit vier Fertigungsstandorte.

Grundlage des Erfolgs ist die Beherr-

schung anspruchsvoller technologischer

Prozesse bei der Herstellung hochwerti-

ger Kunststoff produkte. Scherer & Trier

entwickelt und produziert komplexe,

designorientierte Spritzguss- und Extru-

sionsbauteile wie Dachzierstäbe, Längs-

trägerverkleidungen, Zierblenden oder

Einstiegleisten. Durch Erweiterung der

Kunststoff verarbeitung um unterschied-

liche Additive und Hybridbauteile, durch

zusätzliche Konfektion oder Lackierung

beherrscht man den Spagat zwischen

Funktionalität, Wertanmutung, Gewicht

und Wirtschaftlichkeit.

Ausgangspunkt für die Kundenbezie-

hungen ist die Produktentwicklung. Da

die Produkte zumeist im Sichtbereich zu

fi nden sind, wird Scherer & Trier im Re-

gelfall zu einem sehr frühen Zeitpunkt in

die Produktentwicklung der OEMs einbe-

zogen. Zeitgemäßes Design, hochwerti-

ge Materialien und Oberfl ächen stellen

hohe Anforderungen an Designer, Konst-

rukteure und Software. Funktio-

nalität und Qualität im Flächen-

bereich waren für Scherer & Trier

mit ausschlaggebende Argu-

mente, sich schon sehr früh an

den OEM-Kunden zu orientieren

und mit CATIA zu arbeiten. Die

Kunden haben dies durch stetig

wachsende Auftragsvolumina

honoriert.

Prozesskette ohne Systembrüche

Mitte der 80er Jahre hat Scherer & Trier

begonnen, bestehende CAD- und CAM-

Systeme durch CATIA zu ersetzen. Heu-

te ist für alle Funktionsbereiche von der

Produktentwicklung über Werkzeug-,

Vorrichtungs- und Sondermaschinenbau

bis hin zur NC-Programmierung fast aus-

schließlich CATIA an über 50 Konstruk-

tions- und Programmier-Arbeitsplätzen

im Einsatz. Dieter Weber, Leiter der NC-

Programmierung, beschreibt die Vorteile

so: „Mit CATIA NC konnten wir mit als Ers-

ter 5-Achs-Simultanfräsen einsetzen. Da

wir über die gleiche Software wie unsere

Produkt- und Werkzeugkonstruktion ver-

fügen, sind Änderungen in einem Bruch-

teil der Zeit durchführbar. Natürlich erfor-

dert dies eine ausgeklügelte Methodik.“

Bei Scherer & Trier geht die Integrati-

on so weit, dass auch die Zulieferer voll-

ständig mit einbezogen werden. Gerhard

T E C H N O L O G I S C H E P R O Z E S S E B E H E R R S C H E N

Papierlos in die Produktion – Mehrwert und Erfolg durch Integration V O N M A N U E L A T H O B O R

Die papierlose Bereitstellung von Zeichnungen und Fertigungsdokumenten bringt durch ein deutliches Plus

an Aktualität, Darstellungsqualität und Informationsgehalt signifikante Produktivitätsvorteile. Das Beispiel

des Kunststoffspezialisten Scherer & Trier zeigt, dass diese Technologie keine Utopie mehr ist.

„Durch die Einführung von CATIA und ENOVIA wird

ein Unternehmen nicht automatisch erfolgreich.

Aber wir stellen an vielen Beispielen fest, dass unse-

re wirtschaftlich erfolgreichsten Kunden integrierte

Prozessketten implementiert haben. Dies spiegelt

klare Strukturen und Kompetenzen wider.“

Peter Schwindt, Schwindt CAD/CAM-Technologie GmbH.

Beispielhaftes Bauteilepaket

von Scherer & Trier: Einstieg-

leisten und Dachzierleiste für

die Mercedes-E-Klasse.

55CAD & DesignKunststoff verarbeitung

Buchmeier, Bereichleiter Technologie, er-

läutert: „Wir arbeiten intensiv mit exter-

nen Zulieferern zusammen, insbesonde-

re bei Werkzeugen und Betriebsmitteln,

wobei die Schlüsselkomponenten wei

terhin im Haus entwickelt und gefertigt

werden. Datenfehler und Zeitverluste

durch Konvertierungen haben wir kon-

sequent auf ein Minimum reduziert. Wer

keine geprüften nativen Daten liefern

kann, tut sich bei uns schwer. Schnell

und wirtschaftlich sind für uns wichtiger

als nur billig.“

CAD-Viewer in Werkstatt

und Projektmanagement

Seit vielen Jahren wird in der Industrie

von papierloser Produktion geredet, wo-

bei die Umsetzung trotz umfassender

Konzepte wie „3D Master“ kaum in der

Praxis vorzufi nden ist.

Anwendungsbetreuer Lothar Menzel

erläutert: „Die Homogenität unserer Sys-

temarchitektur hat es uns vergleichsweise

leicht gemacht, die CAD-Daten unterneh-

mensweit zu nutzen.“ Nach ausgiebigen

Versuchen mit verschiedenen Viewern

hat sich Scherer & Trier für den ENOVIA-

Viewer entschieden, der native CATIA-

Daten ohne Konvertierung schnell, exakt

und vor allem garantiert korrekt darstellt,

was für die Werkstatt entscheidend ist.

„Dies entspricht unserem Anspruch an

Fehlervermeidung und Schnelligkeit“, er-

gänzt Wolfgang Wenzel. In einem ersten

Schritt wurden die Werkstätten des Werk-

zeug- und Betriebsmittelbaus mit 3D-Vie-

wer ausgestattet, um maßliche Prüfungen

durchzuführen und die visuelle Erfassung

durch die 3D-Darstellung zu verbessern.

Anschließend erhielten die Projektad-

ministratoren, die die Entstehung eines

Produkts über den gesamten Lebenslauf

koordinieren und begleiten, dieselben

Viewer. Natürlich waren methodische und

organisatorische Maßnahmen erforder-

lich, um das Verfahren effi zient und pro-

zesssicher zu gestalten. Beispielsweise

sind durch defi nierte Farbschemata Her-

stellungsverfahren und Toleranzeninfor-

mationen sofort transparent.

CAD-Viewer in der Fertigung

Eff ektivität und Akzeptanz der Viewer in

Werkstatt und Projektmanagement wa-

ren Auslöser, diese Technologie auch in

die Fertigung zu übertragen. Heute sind

ein Viertel der in Frage kommenden Ar-

beitsplätze mit ENOVIA-Viewern ausge-

stattet. Weitere Umstellungen stehen an.

Ziel ist, die Verteilung von Papierzeich-

nungen so weit wie möglich zu reduzie-

ren. Lothar Menzel: „Die größte Heraus-

forderung ist die begrenzte Größe der

Bildschirme. Unsere Teile und Zeichnun-

gen haben oft größere Formate, so dass

die Gewöhnung der Werker an variable

Maßstäbe ein wenig Zeit braucht. Aber

der Prozess hat sich etabliert und wird

sich fl ächendeckend durchsetzen.“ bw

Werker-Platz mit Viewer.

7 / 2 0 1 1

56 Simulation & Visualisierung Multiphysik-Simulation

Im Rahmen von VIPROF werden Pro-

duktentwicklung und Fertigungstech-

nik zu einer durchgängigen, digitalisier-

ten und kooperativen Entwicklungs- und

Produktionsplanung verknüpft und erfor-

derliche CAE-Systeme übergreifend inte-

griert. Der gesamte Produktionsprozess

lässt sich somit in einer durchgängigen

Prozesskette mit allen beteiligten Simula-

tionen abbilden, um auf dieser Grundlage

eine fertigungsgerechte Konstruktion zu

ermöglichen. VIPROF wird mit Mitteln des

Bundesministeriums für Bildung und For-

schung unter dem Kennzeichen 02PC1090

gefördert, vom Projektträger Karlsru-

he (PTKA) betreut und von der CADFEM

GmbH geleitet. An dem Projekt sind uni-

versitäre Partner, Software-Anbieter und

Volkswagen als Anwender beteiligt.

Entlang der Prozesskette zur Fertigung

einer Autokarosserie werden diver-

se Simulationswerkzeuge für Umform-,

Füge-, Lacktrocknungs- und Crash-Si-

mulationen verwendet. Jedoch liegen

die Ergebnisdaten der Simulationspro-

gramme mangels Standardisierung in

unterschiedlichen Dateiformaten vor.

Außerdem werden von den Simulations-

programmen unterschiedliche Element-

defi nitionen und -formen für den Aufbau

der FEM-Netze verwendet. Aus diesem

Grund sind zur Übertragung der Ergeb-

nisdaten (Mapping) zwischen den einzel-

nen Simulationsprogrammen mathema-

tische Algorithmen notwendig, die zum

Beispiel Koordinatentransformationen

und Interpolationen bezüglich der FEM-

Netze ermöglichen.

Der Umformprozess

Für die Umformsimulation haben sich

praxiserprobte Vorgehensweisen eta-

bliert. Dazu gehören die inkrementelle

(„schrittweise“) Simulation des Prozes-

ses (zum Beispiel mit LS-Dyna) genau-

so wie inverse Methoden (etwa FTI

Forming Suite). Für die inkrementelle Si-

mulation wird eine detaillierte Beschrei-

bung der Methoden und Werkzeuge be-

nötigt, jedoch sind diese in der frühen

Entwicklungsphase meistens noch nicht

bekannt. Der Vorteil der inversen Me-

thoden ist, dass die Berechnung allein

basierend auf der Produktgeometrie

erfolgt. Ein Benchmark im Rahmen des

VIPROF-Projektes hat gezeigt, dass die

mit Einschrittsimulationen ermittelten

Blechdicken sehr gut mit gemessenen

Werten übereinstimmen. Damit ist die

Einschrittsimulation ein wesentlicher Er-

folgsfaktor für die Berücksichtigung der

Umformhistorie bei Simulationsaufga-

ben, die innerhalb der Prozesskette fol-

gen (Bild 1).

Der Lackierprozess

Der Lackierprozess beinhaltet eine Folge

von Spül- und Tauchvorgängen zur Reini-

gung, Vorbehandlung und zur kathodi-

schen Tauchbadlackierung, um danach

die Decklackschichten aufzubringen.

Während des gesamten Lackierprozesses

ist immer wieder eine Trocknung der Ka-

rosserie erforderlich.

Die Trocknungssimulation mit Virtual

Paint Shop (VPS) liefert die zeitabhängi-

ge Temperaturverteilung an der Karosse-

rie während des gesamten Ofenprozes-

ses einschließlich der Abkühlung. Bild 2

zeigt einen Temperaturzustand während

des Ofendurchlaufs in der Außenansicht

der Karosserie. Erkennbar ist, wie sich an

den Außenblechen die innenliegenden

Bauteile im Temperaturbild abzeichnen.

Struktureigenschaften

der Karosserie

Die Karosserie wird im Ofenprozess

schon allein aufgrund der inhomogenen

Temperaturverteilung und damit einher-

gehender inhomogener Wärmeausdeh-

nung mechanisch belastet. Zunehmend

wird von den Herstellern ein Materialmix

aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff in

der Rohkarosserie verwendet, so dass

auch die unterschiedlichen Wärmeaus-

dehnungskoeffi zienten mit der inhomo-

genen Temperaturverteilung zusammen

berücksichtigt werden müssen.

Gewünschte Eff ekte im Ofen sind:

Lackhärtung, Kleberhärtung, das Ex-

pandieren der Schaumteile und der

Bake-Hardening-Eff ekt. Falls die Anfor-

F E R T I G U N G S P R O Z E S S E G E M Ä S S D E N P R O Z E S S K E T T E N S I M U L I E R E N

Herstellungshistorie mitsimulierenV O N S E B A S T I A N P I N N E R U N D D R . - I N G . C O R D S T E I N B E C K - B E H R E N S

Um den steigenden Anforderungen an die Genauigkeit von Simulationen gerecht zu werden, ist es sinnvoll,

auch die Herstellungshistorie in Form von Materialzustand, Vorverformungen oder Zwängungen im Bauteil

bei den Simulationen zu berücksichtigen. Im Forschungs- und Entwicklungsprojekt VIPROF (www.projekt-vi-

prof.de) wird zurzeit ein Konzept erarbeitet, mit dem sich diese Anforderung praktisch umsetzen lässt.

Bild 1: Säule B Touran

GP2 – Blechdicke, links

Ergebnis inkrementel-

ler Simulation, rechts

FTI Forming Suite.

Bild: Volkswagen

7 / 2 0 1 1

57Simulation & VisualisierungMultiphysik-Simulation

derungen nicht erfüllt werden, kommt

es zu Qualitätsverlusten der Oberfl äche

durch Kantenverzug, fehlendem oder zu

viel Lackverlauf, Nasskontakt in Spalten,

Defekte in der Verbindungstechnik, Kle-

berhärtung im verschobenen Zustand

sowie bleibende Verformung aufgrund

thermischen Verzugs, teilweise nach

Beuleff ekten. Dies kann zu einem opti-

schen Fehler im Sichtbereich der Karos-

serie führen oder auch das Crash-Verhal-

ten beeinfl ussen.

Bleibende Verformung

durch Ofenprozess

Bild 3 zeigt die Verformung eines Sei-

tenrahmens unter der Temperaturlast in

einem Ofenprozess. Die Kurven mit der

Verschiebung ausgewählter Orte und

die Verformungsmuster lassen ein Beul-

verhalten am Übergang der C-Säule zum

Kotfl ügel vermuten. Auch auf ein solches

Verhalten hat die Herstellungshistorie ei-

nen Einfl uss. Die in VIPROF entwickelten

Methoden ermöglichen eine standardi-

sierte Berücksichtigung der Herstellungs-

historie. Der Ofenprozess hat wiederum

Einfl uss auf Verfestigungen durch den

Bake-Hardening-Eff ekt. Damit ist es mit

der Ofensimulation möglich, entweder

den Bake-Hardening-Eff ekt abzusichern

oder eine ungleichmäßige Ausprägung

des Eff ektes für die Crash-Simulation zu

ermitteln.

Zusammenfassung und Ausblick

Das im Projekt VIPROF erarbeitete Vorge-

hen ermöglicht eine einfache und stan-

dardisierte Berücksichtigung der Her-

stellungshistorie, bis zur Simulation des

gesamten Produktes. In VIPROF wurde

hier die Crash-Simulation gewählt.

Sowohl für die Crash-Simulation als

auch für Simulationen von Fertigungs-

prozessen, die in der Prozesskette da-

vor liegen, hat sich gezeigt, dass die Be-

rücksichtigung der Umformhistorie die

Ergebnisqualität entscheidend verbes-

sert. Wichtig ist dabei die gleichzeitige

Berücksichtigung von Blechdickenän-

derungen und Verfestigungen. Beide Er-

gebnisgrößen konnten aus Simulatio-

nen mit der Software FTI Forming Suite

gewonnen und übertragen werden. Der

Einfl uss einer ungleichmäßigen Berück-

sichtigung des Bake-Hardening-Eff ektes

auf die Verfestigung und damit auf den

Crash wird aktuell untersucht.

Im Juni 2010 fand der erste begleitende

Industriearbeitskreis zum VIPROF-Projekt

statt. Eine weitere Veranstaltung zum Pro-

jektende ist für den 22. 11. 2011 geplant.

Wer Interesse hat, an der Veranstaltung

teilzunehmen, melde sich bitte bei Cord

Steinbeck-Behrens (csb@cadfem.de). to

Sebastian Pinner, Volkswagen AG, Konzern-

produktionsplanung, Wolfsburg.

Dr.-Ing. Cord Steinbeck-Behrens, CADFEM

GmbH, Grafi ng.

Bild 2: Konturdarstel-

lung der Karosserie-

temperatur zu einem

Zeitpunkt.

Bild 3: Verfor-

mung eines

Seitenrahmens

unter der Tem-

peraturlast

eines Ofenpro-

zesses.

Bilder: CADFEM

ImpressumHerausgeber und Geschäftsführer:

Hans-J. Grohmann (hjg@win-verlag.de)

DIGITAL ENGINEERING MAGAZIN im Internet:

http://www.digital-engineering-magazin.de

So erreichen Sie die Redaktion:

Chefredaktion: Rainer Trummer (v.i.S.d.P.), rt@win-verlag.de,

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Redaktion:

Thomas Otto (ltd. Redakteur; -161, to@win-verlag.de),

Birgit Wimmer (-160, bw@win-verlag.de)

Textchef: Armin Krämer (-156; ak@win-verlag.de)

Mitarbeiter dieser Ausgabe: Ulrike Ballnath, Stewart Bint, Elisa Bollini,

Nora Crocoll, Gerhard Dittes, Dr. Alexander Frey, Klaus Gille, Christoph

Harzer, Arnold Hettich, Dr. Ingo Kühne, Karin Losi, Meinolf Dröge, Jean-

Babtiste Mouillet, Sebastian Pinner, Sandra Richter, Martin Rüegg,

Dr. Meinrad Schienle, Dr.-Ing. Cord Steinbeck-Behrens, Manuela Thobor,

Frank Zscheile, Gerd Wurmann.

So erreichen Sie die Anzeigenabteilung:

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Martina Summer (0 81 06 / 30 61 64, ms@win-verlag.de)

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pfl ichtige – nur gegen Vorlage eines Nachweises, im Ausland zuzüglich

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14. Jahrgang

Erscheinungsweise: achtmal jährlich

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entgegen genommen. Die Zustimmung zum Abdruck und zur Vervielfäl-

tigung wird vorausgesetzt. Gleichzeitig versichert der Verfasser, dass die

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rung ist die gesamte, technisch mögliche Verwertung der umfassenden

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fassungen – abgegolten. Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröff ent-

lichung kann trotz Prüfung durch die Redaktion vom Herausgeber nicht

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Copyright © 2011 für alle Beiträge bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG

Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des

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ISSN 1618-002X, VKZ B 47697

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Außerdem erscheinen bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG:

Magazine: AUTOCAD & Inventor Magazin, DIGITAL MANUFACTURING,

e-commerce Magazin, KMUplus Magazin, digitalbusiness, Virtual Reality

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Partnerkataloge: Autodesk Partnerlösungen,

DIGITAL ENGINEERING SOLUTIONS, IBM Business Partner Katalog,

Partnerlösungen für HP Systeme

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58 Simulation & Visualisierung Multiphysik-Simulation

Um seine Marktposition weiter auszu-

bauen, betreibt die Siemens AG über

den Zentralbereich Siemens Corpo-

rate Technology (CT) ein Netzwerk mit

weltweit tätigen Experten für Forschung

und Produktverbesserungen, um neue

Produkte und Problemlösungen für ande-

re Geschäftsbereiche des Unternehmens

zu entwickeln und zur Verfügung stellen.

In diesen Bereich fällt auch die Materi-

al- und Mikrosystemforschung. Bei CT T

MHM (Microsystems) arbeiten mehr als

215 Mitarbeiter an verschiedenen Quer-

schnittstechnologien. Dr. Alexander Frey,

Senior Engineer und Projektleiter für ein-

zelne Projektthemen im Bereich Mikro-

systemtechnik bei Siemens, entwickelt

mit seinem Team unter anderem Bauele-

mente, die zum Beispiel für sensorische

Zwecke eingesetzt werden. Eines seiner

kürzlich bearbeiteten Forschungsthe-

men war die Entwicklung und Optimie-

rung von Sensoren für die Erkennung

von Biomolekülen.

Bei der Anwendung handelt es sich um

eine Sensorplattform zum Nachweis von

DNA-Sequenzen mit dem Ziel der Dia-

gnostik. So lassen sich mit diesem auf ei-

nen CMOS-Chip integrierten

Sensor zum Beispiel Infekti-

onskrankheiten nachweisen

oder die Früherkennung von

Krebs betreiben. Zur Verbes-

serung der Messgenauigkeit

hat Siemens eine essenzielle

Teilkomponente, das Sensor-

element, mittels Simulation

so optimiert, dass ein beson-

ders sensitives Signal gene-

riert werden kann.

DNA-Halbstränge für

die Diagnose

Das sensorische Prinzip ba-

siert auf komplementären

Molekülen, beispielsweise

auf DNA-Halbsträngen, die in einem Pro-

benaufbereitungsschritt aus relevantem,

biologischem Material gewonnen wer-

den. So erhält man einen sogenannten

Analythen, in dem sich verschiedene un-

bekannte DNA-Halbstränge befi nden. Aus

dem Vorhandensein bestimmter DNA-

Halbstränge können so zum Beispiel kli-

nisch relevante Informationen abgeleitet

werden. Das Grundprinzip des Nachwei-

ses der Halbstränge besteht darin, dass

man sich ein genau passendes Gegen-

stück beschaff t. Dieses komplementäre

Gegenstück wird künstlich aufgebaut, auf

eine geeignete Oberfl äche aufgebracht

und chemisch immobilisiert. Auf dieser

dadurch funktionalisierten Oberfl äche

verbindet sich das passende Gegenstück

des DNA-Halbstranges ggf. wieder zu ei-

nem Doppelstrang.

Die Aufgabe des entwickelten Sen-

sors besteht nun darin, für einen solchen

Oberfl ächenbereich (Sensorposition)

nachzuweisen, ob es eine Verbindung

gab. Dieser Nachweis wurde bisher meist

über optische Verfahren erbracht. Dabei

wurden alle unbekannten Halbstränge

mit einem kleinen optischen Label ver-

sehen. Wenn es zu einer Verbindung der

Halbstränge kam, sitzt an dieser Stelle

das optische Label und kann mit einer

Kamera nachgewiesen werden.

V E R B E S S E R U N G D E R D I A G N O S E M E T H O D E N I N D E R M E D I Z I N T E C H N I K

Optimierung von elektro-chemischen SensorenV O N D R . A L E X A N D E R F R E Y , D R . I N G O K Ü H N E , D R . M E I N R A D S C H I E N L E , D I P L . - I N G . G E R D W U R M A N N

Biochemische Sensoren sind in der Lage, kleinste Spuren organischer Moleküle wie Nukleinsäuren oder Pro-

teine nachzuweisen. Doch die Handhabung solcher konventioneller Sensorsysteme ist aufwendig und teuer.

Auf dem Biochip sind Biomoleküle (Fängermoleküle), verankert, die bestimmte Moleküle nach dem „Schlüs-

sel-Schloss-Prinzip“ an sich binden. Bisher wurden die Ergebnisse oft technisch sehr aufwändig über opti-

sche Verfahren ausgelesen. Bei Siemens wurde unter Einsatz multiphysikalischer Simulation ein Verfahren

entwickelt und optimiert, mit dem man das optische durch ein elektrochemisches Verfahren ersetzen kann.

Dieses liefert direkt computerlesbare Signale für eine automatisierte Auswertung.

CMOS-basierender DNA-Sensor.

7 / 2 0 1 1

59Simulation & VisualisierungMultiphysik-Simulation

Bei Siemens CT wurde ein Verfahren wei-

terentwickelt, bei dem das optische durch

ein elektrochemisches Verfahren ersetzt

werden kann. Der Nachweis wird bei die-

sem Verfahren mit einem sogenannten

Enzymlabel durchgeführt. Das Enzymla-

bel setzt im Falle des passenden Gegen-

stückes eine elektrochemische Reaktion in

Gang, die dazu führt, dass an einer geeig-

net ausgestatteten Sensorelektrode ein

elektrochemisch generierter Strom fl ießt.

Dieses elektrochemische Verfahren bietet

grundsätzliche Vorteile, da auf aufwendi-

ge optische Instrumentarien verzichtet

werden kann und die Untersuchung we-

sentlich kostengünstiger und miniatu-

risiert durchführbar ist. Der Sensor wird

mit der so genannten CMOS-Technologie,

also mit integrierter Schaltungstechnik,

realisiert. Die elektrochemischen Sensor-

elektroden sind direkt auf einem Chip (ein

IC) integriert, der diese Ströme misst und

auswertet. Die generierten analogen elek-

trischen Signale werden auf dem Chip di-

gitalisiert und in ein robustes elektrisches

Signal umgewandelt.

Entwicklungsprozess des Biosensors

Die Entwicklung des Sensorsystems

konnte in der Forschungsabteilung von

Dr. Alexander Frey vollständig abge-

deckt werden. Das entwickelte System

besteht aus mikrosystemtechnischen

und schaltungstechnischen Bauelemen-

ten (sogenannte ASICs (applikations-

spezifi sche Schaltungen)). Das Konzept

wird in einem Blockbild abgebildet und

es wird defi niert, wie die einzelnen Sub-

komponenten realisiert werden können.

Im nächsten Schritt wird das Design der

Subkomponenten entwickelt und mittels

Simulation abgesichert. Dabei verwen-

det Freys Team unter anderem das Simu-

lationswerkzeug COMSOL Multiphysics.

Ist das System auf virtueller Ebene aufge-

setzt, entworfen und dimensioniert, be-

steht der nächste Schritt in einer ersten

Umsetzung als Prototyp.

Optimierung des Sensors

mit COMSOL

Eine Herausforderung bei der Entwicklung

dieses Sensorsystems war es, die Sensor-

elektroden so zu gestalten, dass ein hoher

Signalstrom fl ießen kann. Für diese Arbeit

wurde die Software COMSOL Multiphy-

sics, insbesondere das Chemical Reaction

Engineering Module, verwendet.

Ausgangsbasis der Optimierung war

eine klassische Elektrodengeometrie. An

den Elektroden beginnt beim Vorhanden-

sein eines komplementären DNA-Halb-

stranges Strom zu fl ießen. Die Stärke des

Sensorsignals ist abhängig von der Elek-

trodenform. Diese Form kann mit einer

FEM-Software wie COMSOL ermittelt und

optimiert werden. Zur Optimierung wur-

den zwei unterschiedliche Sensormodel-

le in COMSOL erstellt und virtuell mitei-

nander verglichen. Untersucht wurde

nun, welche Vorteile mit dieser neuen Art

der Elektrodenanordnung realisiert wer-

den können. Es zeigte sich, dass sich das

Messsignal durch einen geeigneten Elek-

trodenaufbau erheblich verbessern lässt.

Durch die in COMSOL verfügbaren

Anwendungsmodi und der Möglichkeit

physikalische Phänomene gekoppelt zu

betrachten, ist die Software sehr gut für

Aufgabenstellungen wie die elektroche-

mische Simulation auf einem Chip geeig-

net. Der Vorteil für Siemens besteht vor

allem in der Möglichkeit, verschiedene

Modellentwürfe vergleichen zu können,

ohne dafür aufwendige Hardware her-

stellen und experimentell charakterisie-

ren zu müssen. Darüber hinaus bietet die

Simulation den Ingenieuren die Möglich-

keit, ein tieferes Verständnis ihrer Syste-

me zu erlangen und Vorgänge sichtbar

zu machen, die in einem experimentellen

Aufbau nicht zugänglich sind.

Zusammenfassung

Das Ziel des Forschungsvorhabens war

es, ökonomisch sinnvolle und industriell

in großer Zahl herstellbare Sensorsyste-

me zu gestalten, die als Minilabors einge-

setzt werden können. Diese ermöglichen

eine preiswerte Labordiagnostik und

schnelle Vor-Ort-Analysen etwa für die

Lebensmittelanalytik, Pharmazie oder

die Landwirtschafts- und Umweltanaly-

tik. COMSOL Multiphysics ist in den Ent-

wicklungsprozessen in Freys Team mitt-

lerweile ein fester Bestandteil, da mit der

Software die verschiedensten Fragestel-

lungen beantwortet werden können.

Durch die einfache Handhabung und

den breiten Einsatzbereich der Software

erwartet Dr. Frey, dass die Software auch

in Zukunft bei Siemens CT verstärkt ein-

gesetzt wird. to

Dr. Alexander Frey, Siemens AG / Projektkoor-

dinator, Senior Engineer

Dr. Ingo Kühne, Siemens AG / Projektleiter,

Engineer

Dr. Meinrad Schienle, Siemens AG / Senior

Engineer

Dipl.-Ing. Gerd Wurmann, Blue Gecko Marke-

ting / Geschäftsführer

Geometrie der Stapelstruktur der Sensorelektroden.

Bilder: Siemens / COMSOL

Chip-Architektur mit Schaltungsblöcken. Elektrochemisches Sensorprinzip.

7 / 2 0 1 1

60 Branche Luftfahrtindustrie

In der zivilen Luftfahrt setzen die Her-

steller vor allem auf Größe und effi zien-

ten Energieverbrauch. Boeing antwor-

tet beispielsweise auf den Airbus A380

mit der 787. Das Modell verspricht, wie

die A320 New Engine Option (A320neo)

ein Markterfolg zu werden. Beide Flug-

zeugtypen nutzen High-Tech-Triebwer-

ke und sorgen damit für einen deutlich

reduzierten Treibstoff verbrauch. Auch

Bombardier entwickelt sparsamere Flug-

zeuge für den kommerziellen Einsatz.

Auftreten von COMAC

auf dem Weltmarkt

Neue Konkurrenz erwächst den Etab-

lierten vor allem in China. So baut die

Commercial Aircraft Company of China

(COMAC) mit der neuen C919 einen leis-

tungsstarken Wettbewerber für die Boe-

ing 737 und den A320. Der chinesische

Markt bietet enormes Potenzial: Für die

nächsten 20 Jahre wird eine globale Pro-

duktion kommerzieller Flugzeuge von

30.000 Einheiten erwartet. Über 14 Pro-

zent davon oder mehr als 4.000 neue Ver-

kehrsfl ugzeuge werden voraussichtlich

bei der chinesischen Luftfahrtindustrie

in Dienst gestellt werden. Mehr als 3.000

dieser Flugzeuge werden voraussichtlich

Mittelgang-Flugzeuge sein, und von CO-

MACs neuer C919 wird erwartet, einen

gewichtigen Marktanteil zu besetzen.

Wenn COMAC als bevorzugten Anbie-

ter im internen chinesischen Markt be-

handelt wird, könnten die Bestellungen

zahlreich sein und ein bedeutender Wett-

bewerbsvorteil für COMAC. Selbst wenn

COMAC nur einen kleinen Marktanteil

bei den Fluggesellschaften erreicht, zum

Beispiel 20 Prozent oder 600 Flugzeuge,

würde das Programm als Erfolg betrach-

tet werden, abgesehen von jedem Ver-

kauf an ausländische Kunden.

Indiens zivile Luftfahrt wird in den

nächsten 20 Jahren etwa 1.000 neue Jets

in Betrieb nehmen. Schätzungen zufolge

wächst der Markt dort mit 8,5 Prozent si-

gnifi kant stärker als der weltweite mit ei-

ner Wachstumsrate von 5 Prozent. Da die

indische Regierung versucht, vor allem

die heimische Industrie zu stärken, wird

es mehr Kooperationen indischer und in-

ternationaler Hersteller geben.

Verringerung von Kostenüber-

schreitungen und Entwicklungs-

verzögerungen

Eine der größten Herausforderungen für

militärische Anbieter ist die Kürzung von

Rüstungsetats insbesondere in den USA,

Großbritannien, aber auch Frankreich

und Deutschland. Für die Unternehmen

bedeutet das neben der Entwicklung

neuer Konzepte vor allem drastische Kos-

tensenkungen. Man setzt hier vermehrt

auf Kooperationen, beispielsweise zwi-

schen Frankreich und dem Vereinigten

Königreich. Länderübergreifend wird es

2011 zur Um- oder Neustrukturierung

der Industrie kommen.

Für weltweit agierende Unternehmen

der militärischen Luftfahrt gilt: Wollen sie

erfolgreich sein, müssen sie die nationa-

len Märkte einschließlich der politischen

Rahmenbedingungen genau

kennen und in ihre Strategie

einbetten. Und sie müssen –

wie auch im zivilen Bereich

– Verzögerungen und Kos-

tenexplosionen in den Griff

bekommen. Derzeit beträgt

die Überschreitung der avi-

sierten Kosten durchschnitt-

lich 26 Prozent, 2020 könnten

B R A N C H E N R E P O R T : S T A R K E S W A C H S T U M I N D E R Z I V I L L U F T F A H R T

Kapazität und Energieeffizienz im FokusV O N T H O M A S O T T O

Laut der Branchenstudie „2011 Midyear Outlook for the global aerospace and defense sector“ wird 2011 für

die zivile Luftfahrtindustrie nach dem Produktionsrekordjahr 2010 wieder ein sehr gutes Jahr auch im Ab-

satz. Jedoch setzen gekürzte Verteidigungsbudgets die Anbieter militärischer Lösungen beim Absatz in der

westlichen Welt längerfristig unter Druck. In aufstrebenden Nationen wie Brasilien, China und Indien zeigen

sich hingegen neue Absatzchancen.

Konkurrenten im Mittelstre-

ckensegment: Boeing 737,

Airbus A320neo (ab 2015) und

die Comac C919, deren Serien-

produktion 2016 starten soll.

Bilder: Archiv

7 / 2 0 1 1

61BrancheLuftfahrtindustrie

es sogar 44 Prozent sein. Hier erwarten

die befragten Experten mittelfristig ein

sehr stringentes Verhalten der öff entli-

chen Auftraggeber. Die Industrie muss

das Programm-Management sowie die

Budgetdisziplin konsequent verbessern.

Neuer Markt für

Verteidigungstechnologie

„Durch das verstärkte Sicherheitsbedürf-

nis von wirtschaftlich zunehmend poten-

ten Ländern wie Indien, Brasilien, aber

auch Saudi-Arabien und den Vereinig-

ten Arabischen Emiraten, ergeben sich

Exportchancen für deutsche Rüstungs-

unternehmen mit spezialisierten Waf-

fensystemen“, kommentiert Michael Hes-

senbruch, Partner im Bereich Aerospace

& Defense (A&D) bei Deloitte. „Die ver-

änderte Bedrohungslage für die westli-

chen Demokratien sowie der entstande-

ne Sparzwang nötigen die Unternehmen

der Verteidigungsindustrie zu einer fl e-

xibleren Produktpalette und Reorientie-

rung hin zu High-Tech-Produkten in den

Bereichen ferngesteuerte Flugzeuge, Cy-

ber Security, Intelligence/Surveillance/

Reconnaissance, System-Integration,

Data Fusion, Directed Energy, Präzisions-

waff en und Energiesicherheit“.

Boeing 787 und Airbus A320neo

Bei steigenden Benzinpreisen, weiter

wachsenden Kosten für Reparatur und

Überholung und sich abzeichnenden

Emissionssteuern werden neue Flugzeu-

ge benötigt, die sparsamer und umwelt-

freundlicher sowie kostengünstiger zu

warten sind. So haben Fluggesellschaften

835 neue Boeing 787 bestellt, was über vie-

le Jahre hinweg eine gute Auftragslage für

die Zulieferer bedeutet. Die A320neo soll

Einsparungen beim Kraftstoff verbrauch

von etwa 15 Prozent ermöglichen. Als Mo-

toren sollen im A320neo-Programm die

neuen Pratt & Whitney „Geared Turbofan“

(GTF) oder Motoren mit der so genannten

CFM-LEAP-X-Technologie eingesetzt wer-

den. Im Januar 2011 unterzeichnete Indi-

Go, eine Billigfl uglinie in Indien, eine Ab-

sichtserklärung, 150 Maschinen erwerben

zu wollen. Auch Virgin Airlines hat einen

Auftrag für 60 neue A320 platziert, von

denen 30 auf die Baureihe A320neo ent-

fallen. Die A320neo dürfte die Lebensdau-

er des erfolgreichen Programm der A320-

Familie mit 107 bis 220 Sitzen verlängern.

Sie hatte noch im Dezember 2010 einen

Auslieferungsrückstand von 2.250 Flug-

zeugen.

Neue Mitbewerber

am Flugzeugbauer-Markt

Angesichts der wach-

senden Nachfrage nach

sparsamen und kosten-

effi zienten Mittelstre-

ckenfl ugzeugen tau-

chen weitere

Kon kurrenten auf, und

Etablierte geraten un-

ter Druck. Insbesonde-

re baut Bombardier die

neuen CS100- und

CS300-Flugzeuge, an-

getrieben vom Pratt &

Whitney GTF-Motor.

Wie oben dargestellt,

entwickelt COMAC die

C919 mit der CFM LE-

AP-X-Antriebstechno-

logie. Darüber hinaus

gibt es Berichte, dass

Boeing seine eigene

Antwort auf die A320-

neo noch 2011 bekannt

geben wird. All dies be-

deutet gute Geschäfts-

aussichten für die ge-

samte Zulieferkette

und somit auch für in-

novative deutsche Un-

ternehmen der Luft-

fahrtindustrie.

Mit freundlicher Unterstützung von:

Virtual Effi ciency Congress 201129./30. September 2011Schwabenlandhalle Fellbachwww.schwabenlandhalle.de

Veranstalter:

Virtual Dimension Center

Auberlenstr. 13, 70734 Fellbach

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Tel: +49 (0)711- 585309-0

Eintrittspreise

Einzelner Tag € 45,00

Kombiticket (2 Tage) € 70,00

Eintritt zur Ausstellung kostenfrei

Ausstellung und Programm

Donnerstag, 29.09. 8 –17 Uhr

Freitag, 30.09. 8 –14 Uhr

Anmeldung und

Informationen

sowie Konditionen

für Aussteller unter

www.virtual-effi ciency.de

Kernaussagen der Luftfahrt-Studie • Kapazität und Energieeffi zienz stehen bei den

Herstellern im zivilen Bereich im Fokus.

• Neue Konkurrenz erwächst den Etablierten vor

allem in China – etwa 14 Prozent der weltweit

prognostizierten Flugzeug-Neuproduktion

innerhalb der nächsten zwei Jahrzehnte werden

in China eingesetzt werden.

• Indiens zivile Luftfahrt wird signifi kant stärker

wachsen als die weltweite. Da die indische Re-

gierung versucht, vor allem die heimische Indus-

trie zu stärken, wird es verstärkt Kooperationen

indischer und internationaler Hersteller geben.

• Die Kürzung von Rüstungsetats wird eine der

größten Herausforderungen für militärische

Anbieter darstellen – insbesondere in den USA,

Großbritannien, Frankreich und Deutschland.

• Für weltweit agierende Unternehmen der

militärischen Luftfahrt wird der Fokus auf die

Verringerung von Kostenüberschreitungen

und Entwicklungsverzögerungen ein wichtiger

Erfolgsfaktor sein.

• Der Konsolidierungstrend wird sich vor allem bei

kleineren Zulieferern fortsetzen.

Den ausführlichen Bericht in Englisch fi nden Sie

unter:

www.deloitte.com/view/de_DE/de/branchen/fer-

tigungsindustrie/aerospace-defense/index.htm

Unglaubliche

Steigerung: Die

durchschnittliche

Produktionsrate

im kommerziel-

len Flugzeugbau

dürfte in den

nächsten Jahren

bei über 1.000

Flugzeugen pro

Jahr liegen –

mehr als doppelt

so viele wie noch

1991.

Bild: Deloitte

7 / 2 0 1 1

62 Branche Luftfahrtindustrie

Zwei Beispiele von Fluid-Struktur-In-

teraktionen mit erheblichem Scha-

denspotenzial an der Flugzeugstruk-

tur sind Notwasserung und Vogel- oder

Hagelschlag. Zur Auslegung oder Über-

prüfung der Struktur werden moderne

nicht-lineare dynamisch transiente Ana-

lysecodes eingesetzt.

Beim Aufschlag auf Wasser ist die Vorher-

sage des Wasserverhaltens von höchster

Wichtigkeit, um die auftretenden Lasten

und die daraus resultierenden Schäden

an der Struktur zu analysieren.

Notwasserung

Hierzu ist es erforderlich, ein großes Was-

servolumen zu modellieren, was zu enor-

men Modellen mit mehreren Millionen

Elementen oder Partikeln führen kann. Die

starke Deformation des Wassers macht ei-

nen sehr robusten Simulationsaufbau er-

forderlich.

Lagrange’ sche FE-Netze sind beispiels-

weise nicht robust genug, um solche De-

formationen darzustellen. Sie können bei

diesen Applikationen nur für einen ein-

geschränkten Bereich verwendet wer-

den. Daher werden eher Methoden wie

die SPH- (Smoothed-Particle-Hydrody-

namics-) und CEL- (Coupled-Euler-La-

grange-) Methode in Betracht gezogen.

Der FEA Solver RADIOSS bietet diese Me-

thoden an.

Bei der SPH-Methode wird das Was-

ser aus miteinander agierenden Partikeln

modelliert. Diese Methode ist relativ ein-

fach und sehr robust, aber im Vergleich zu

klassischen FE-Methoden im Blick auf die

CPU-Zeit pro Partikel und pro Zyklus eher

langsam. Darüber hinaus ist die Modellie-

rung von Luft mit diesem Verfahren nicht

vorgesehen und Phänomene wie Kavita-

tion, Sog und Umströmung können nur

schwierig berücksichtigt werden.

In RADIOSS lassen sich mit der CEL-Me-

thode Wasser und Luft modellieren. Mehr-

phasige Gesetze ermöglichen es, dass ein

Element aus einer Mischung von Luft und

Wasser besteht und in einem klassischen

Euler- oder ALE- (Arbitrary-Lagrange-Eu-

ler-) FE-Netz verwendet werden kann. Die

Struktur ist im Flüssigkeitsnetz integriert.

Die Flüssigkeit interagiert mit der Struktur

über eine spezifi sche CEL-Schnittstelle, die

eine Durchdringung der Struktur durch

die Flüssigkeit verhindert. Diese Methode

ist komplexer als SPH, da ein mehrphasi-

ges Gesetz erstellt werden muss. Dafür

wird das Verhalten der Flüssigkeit realisti-

scher abgebildet, weil Umströmung und

Sog modelliert werden können. Ein weite-

rer Vorteil besteht in einer nicht konstan-

ten Netzgröße, die sich von kleinen Ele-

menten nahe der Aufprallzone hin zu viel

größeren weiter entfernt erstreckt, was

die Rechenzeit stark reduziert.

Bisher konnten meist nur starre Struktu-

ren simuliert werden, aber heute – mit der

Leistungssteigerung der CPUs und den

Verbesserungen in Software wie RADIOSS

bei Parallelleistungen – ist es möglich,

auch verformbare Strukturen zu berück-

sichtigen. Für die Modellierung der Struk-

tur sind mehrere hunderttausend Ele-

mente erforderlich, da ein präzises Modell

benötigt wird, um sowohl globale als auch

lokale Schäden ermitteln zu können.

Auch eine Modellaufspaltung in Teilbe-

reiche erlaubt die simultane Berechnung

von Struktur und Flüssigkeit auf verschie-

denen Knoten und führt zu einer reduzier-

ten Gesamtrechenzeit. Da die echte Not-

wasserung eines Flugzeugs zu kostspielig

ist, basiert der Validierungsprozess oft

darauf, einfache Strukturen wie Zylinder,

Dieder oder Platten „notzuwassern“, um

die Leistungsfähigkeit des Codes zu über-

prüfen und die involvierten Phänomene

vorauszusagen.

F L U I D - S T R U K T U R - I N T E R A K T I O N E N : S I M U L A T I O N S T A T T T E S T

Schadenspotenzial minimierenV O N J E A N - B A B T I S T E M O U I L L E T

Strukturen der Luftfahrt können verschiedenen Aufprallarten mit Flüssigkeiten ausgesetzt sein. Als Teil des

Zertifizierungsprozesses muss daher nachgewiesen werden, dass diese Gefahrenquellen nicht die Funktion

des Flugzeugs oder die Sicherheit der Passagiere gefährden. Da es sehr aufwendig und kostenintensiv ist,

diese Ereignisse im realen Test nachzubilden, bietet sich die Computersimulation als gute Alternative zum

Test an. Durch Simulation kann das optimale Design und der beste Kompromiss bei Gewicht und Kosten der

Struktur sowie der Sicherheit des Flugzeugs ermittelt werden.

Vergleich der Modelle der Notwasserung eines Flugzeugs:

oben wurde das Wasser mit der Finite-Element-Methode

modelliert, unten mit der SPH- (Smoothed-Particle-Hydro-

dynamics-) Methode. Bilder: Altair

63BrancheLuftfahrtindustrie

Vogel- oder Hagelschlag

Vogelschläge sind von jeher eine Gefahr

für Flugzeuge. Auch die bekannte Notlan-

dung einer US-Airways-Maschine auf dem

Hudson River war die Folge von zwei Trieb-

werksschäden, die aus einem Vogelschlag

resultierten. Daher müssen Flugzeugbau-

er Strukturen entwickeln, die diesen Vor-

fällen widerstehen können. Auch heute

sind von den Behörden noch physikali-

sche Tests vorgeschrieben. Die Hersteller

versuchen diese jedoch aus Kostengrün-

den auf einen einzigen Test zu reduzieren.

Alle vorherigen Dimensionierungs- und

Designiterationen werden mittels Simu-

lation ausgeführt. Darüber hinaus werden

Vögel unterschiedlicher Größe und Ge-

wicht (von weniger als einem Pfund bis

hin zu 8 Pfund) betrachtet, je nachdem,

welche Art von Struktur betroff en ist (Tur-

binenblätter, Klappen, Cockpits usw.).

Stoßkörper wie Vögel zerfallen und ver-

teilen sich bei den hohen Geschwindig-

keiten von mehr als 50 Metern pro Se-

kunde beim Aufprall auf die Struktur wie

eine Flüssigkeit. Daher werden für diese

Stoßkörper Flüssigkeitseigenschaften an-

genommen. Die beste Methode zur Mo-

dellierung von Flüssigkeit ist SPH, bei der

in RADIOSS der Vogel als eine Gruppe von

Partikeln beschrieben wird, die unterein-

ander interagieren. Diese Methode ist bei

den starken Deformationen des Stoßkör-

pers sehr robust.

Um eine hohe Aussagekraft der Simu-

lationsergebnisse zu erreichen, muss der

Vogel durch vorhergehende Aufpralltests

auf eher einfachen und daher kosten-

günstigen Strukturen bei verschiedenen

Geschwindigkeiten und Aufprallwinkeln

validiert werden. Dabei ist der aufwen-

digste Teil, der analysiert wird, der Transfer

der kinetischen Energie vom Vogel auf die

Struktur. Dies stellt den Hauptanteil der

Last auf die Struktur dar. Außerdem wird

die Form des Vogels während des Auf-

pralls untersucht.

Die zu untersuchende Struktur wird ba-

sierend auf CAD-Daten als FE-Modell mo-

delliert. Die wichtigsten Eigenschaften

sind dabei die Verbindungsarten (etwa

Nieten) und das Materialverhalten (Plasti-

zität, Rissbildung). Die Analyse der Simu-

lation umfasst Rissbildungstests und eine

Vorhersage der Restenergie des Stoßkör-

pers bei Eindringen, die Anzahl an ge-

brochenen Nieten und das Verhalten der

Risszone, um das Risiko der Ablösung von

Bruchstücken und deren möglicher Auf-

prall auf andere Stellen der Flugzeugstruk-

tur zu beurteilen. Darüber hinaus wird die

Fähigkeit des Flugzeugs untersucht, nach

einem Aufprall – trotz Schaden und Ände-

rungen der aerodynamischen Eigenschaf-

ten aufgrund einer Verformung – weiter-

fl iegen zu können.

Auch wenn eine einzelne Simulation

nicht mit hohen Berechnungszeiten ver-

bunden ist, ergibt sich durch die Vielzahl

der möglichen Aufprallarten und -stel-

len an der gesamten Struktur ein erheb-

licher Simulationsaufwand. Daher ist eine

Software zur Optimierung und Sensitivi-

tätsanalyse hilfreich, um die Anzahl der

Simulationen, die zur umfassenden Un-

tersuchung der auftretenden Phänomene

notwendig sind, entsprechend zu redu-

zieren. Hagelschlag und Eisablagerungen

können mittels SPH-Partikeln ebenso un-

tersucht werden. Die Simulation folgt da-

bei dem gleichen Prozess.

Zusammenfassung

Eine kontinuierliche Verbesserung der

Computerkapazitäten und der Berech-

nungsgeschwindigkeit sowie neue Durch-

brüche bei der numerischen Simulations-

technik haben Berechnungen ermöglicht,

die vor einigen Jahren noch undenkbar

waren. Dies triff t vor allem auf den Bereich

Notwasserung zu. Die Vogelschlag-Simu-

lationstechniken wurden in den letzten

Jahren dank der SPH-Methode und der

Verwendung von Optimierungs- und Sen-

sibilitätsanalysesoftware stark verbessert

und ermöglichen heute eine gute Vorher-

sage der Vorgänge in allen Phasen des

Entwicklungszyklus. to

Jean-Babtiste Mouillet ist Senior Technical

Specialist bei Altair Development, Frankreich.

RADIOSS bietet eine große Skalierbarkeit, um

den Durchsatz der Berechnungen in modernen

Cluster- und Multicore-Umgebungen zu verbes-

sern. Die besondere Ausstattung ermöglicht eine

Wiederholbarkeit der Ergebnisse, unabhängig

davon, wie viele Prozessoren beim Parallelcom-

puting genutzt wurden. RADIOSS bietet effi ziente

Lösungsalgorithmen für lineare, nicht-lineare und

modale Analysen und sein intelligentes Speicher-

platzmanagement ermöglicht die Berechnung

sehr großer Strukturen mit mehreren Millionen

Freiheitsgraden.

Vogelschlag auf einer Windschutzscheibe.

Bild: Eurocopter

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2011 5. Fachmesse für industrielle Klebtechnologie

7 / 2 0 1 1

64 Daten & Prozesse Optimierungspotenzial in der Produktentwicklung nutzen

Die Experten für Prozessoptimierung

von der ZOZ & PARTNER GmbH,

Karlsruhe, haben es sich zur Aufga-

be gemacht, komplexe Arbeitsprozes-

se in Software abzubilden und so An-

wendern ein wichtiges Werkzeug für die

Prozessplanung und -abwicklung an die

Hand zu geben. Dabei sind die Karlsruher

nicht nur Software-Entwickler, sondern

auch Ingenieure, die Geschäftsprozesse

und deren Begriffl ichkeiten in die techni-

sche Welt übertragen und so mit den An-

wendern in ihrer Sprache sprechen. Re-

alisiert wurde bereits eine breite Palette

von Lösungen von der Fabrikautomati-

on über die Verfahrensleittechnik bis hin

zur Pfl ege des Produktlebenszyklus. Die

im Folgenden beschriebene Einführung

eines Werkzeugs zum Roadmapping der

Produktentwicklung bei dem internati-

onalen Automobilzulieferer Continental

liefert ein typisches Beispiel.

Wo es keine Systeme für die Organisati-

on von Projektabläufen gibt, schaff en sich

Mitarbeiter in der Regel eigene Lösungen.

Dies kann in Form von Listen (Tabellen)

oder kleinen Datenbanken geschehen.

Was für sich alleine betrachtet gut sein

kann, schaff t aber an Schnittstellen oft-

mals Schwierigkeiten. Bei der kollaborati-

ven Produktentwicklung entstehen solche

Schnittstellen zwangsläufi g. Wenn hier je-

der selbst seine Listen- oder Datenbanklö-

sung pfl egt, werden Daten, die für meh-

rere Bereiche relevant sind, redundant

erfasst. Durch Fehler kann es leicht zu Ab-

weichungen kommen. Tippfehler lassen

sich oft noch einfach beheben. Kritischer

wird es, wenn unterschiedliche Entwick-

lungsstände erfasst sind. Zu klären, wes-

sen Daten die richtigen sind, kann unter

Umständen sehr aufwändig sein. Zudem

verlangt eine prozesskonforme Entwick-

lung nachvollziehbare Entscheidungen

und Planungen, für die eine klar defi nierte

Datenhaltung unumgänglich ist.

Software unterstützt

kollaboratives Arbeiten

Auch bei der Continental Division Chassis

& Safety lagen zu Projektbeginn Daten de-

zentral, redundant und damit nicht kon-

sistent vor. Vom Geschäftsbereich Electro-

nic Brake Systems (EBS) erhielt die ZOZ &

PARTNER GmbH den Auftrag, für den Ent-

wicklungsbereich eine Systemkomponen-

te für das Product Lifecycle Management

(PLM) zu entwickeln. Gefordert wurde ein

Tool, das die kollaborative, abteilungs-

übergreifende Entwicklung unterstützt,

insbesondere, was Dokumentation, Zeit-

planung und Freigabeprozesse betriff t.

Dieses Tool sollte zusätzlich die Planung

der Produktentwicklung hinsichtlich der

vergangenen, aktuellen und künftigen

Verwendung von Komponenten wesent-

lich unterstützen (Roadmapping).

Im ersten Schritt entstand eine zentrale

Datenbank, in der alle vorhandenen Da-

ten – von Redundanzen befreit – erfasst

wurden. Da Anwender Änderungen oft

sehr skeptisch gegenüberstehen, achtete

man bei der Einführung des neuen Sys-

tems darauf, dass sich auf der Bedienersei-

te zunächst möglichst wenig änderte. Der

zentrale Datenserver steht in Frankfurt. In-

zwischen greifen insgesamt 800 Benutzer

nicht nur vor Ort auf diese Daten zu, son-

dern auch international von Standorten

aus den USA, Japan und China.

Für die strategische Entwicklungspla-

nung ist aber nicht nur wichtig, den ak-

tuellen Zustand der Produktentwicklung

zu kennen. Das Management interessiert

beispielsweise, welche Termine ausste-

hen oder welche Produktionsschritte

beziehungsweise Entwicklungsschritte

wie lange brauchen. Natürlich soll auch

die Möglichkeit bestehen, die laufende

Entwicklung mit der technischen Ange-

botsdefi nition zu vergleichen. Hier ist es

hilfreich, wenn Zusammenhänge und

Abhängigkeiten übersichtlich und ver-

ständlich dargestellt werden können.

Heute arbeitet der Geschäftsbereich

EBS mit einem Roadmap-Tool für die Pro-

duktentwicklung. In die Software gibt

der Anwender über speziell auf seine

Bedürfnisse angepasste Methoden Pro-

jektinformationen zur Produktentwick-

lung selbst ein. Der gesamte Prozess wird

P L M - L Ö S U N G B E I C O N T I N E N T A L

Prozesse verstehen und effizient steuern V O N K L A U S G I L L E , Z O Z & P A R T N E R U N D

D I P L . - I N G . ( F H ) N O R A C R O C O L L , R E D A K T I O N S B Ü R O S T U T E N S E E

Viele Arbeitsprozesse bergen Optimierungspotenziale. Nutzen kann

man diese Potenziale aber nur, wenn man sie auch kennt. Was wie eine

Binsenweisheit klingt, ist in der Praxis alles andere als trivial. Denn dazu

müssen komplexe Arbeitsprozesse zuerst einmal transparent, ver-

ständlich und nachvollziehbar dargestellt werden. Software für metho-

dische Modellbeschreibungen von Prozessen, Produkten und betriebli-

chen Strukturen kann hier zum Problemlöser werden.

Für die Entwicklungsplanung von elektroni-

schen Bremssystemen und deren Steuerun-

gen wird im Geschäftsbereich Electronic

Brake Systems bei Continental ein Product-

Lifecycle-Management-System von ZOZ &

PARTNER eingesetzt.

Bild: Continental AG

65Daten & ProzesseOptimierungspotenzial in der Produktentwicklung nutzen

dann übersichtlich dargestellt: In einem

Zeitstrahl von links nach rechts sind die

entsprechenden Meilensteine angeord-

net. Jeweils unter dem Meilenstein sieht

der Anwender den Ausgabestand (Reife-

grad) des Produkts zu diesem Zeitpunkt.

Dargestellte Informationen sind Eigen-

schaften und Subkomponenten des Pro-

dukts. Weil nicht für jeden Anwender alle

Informationen relevant sind, gibt es Road-

maps für das Gesamtprodukt und seine

wichtigsten Teilprodukte. Ob und wel-

che Roadmap-Daten der Anwender be-

arbeiten darf, hängt ab von seiner Rolle

im Entwicklungsprozess. Hierzu nutzt die

Software die Benutzer- und Rollendaten

vom im Unternehmen bereits vorhande-

nen LDAP-Server. Dank der verschiedenen

Sichten kann jeder die für sich relevanten

Daten schnell erfassen. Die datenbankty-

pischen Filtermöglichkeiten unterstützen

den Anwender beim Finden der für ihn in-

teressanten Daten.

Richtige Zeitplanung ist in vielen Pro-

zessabläufen wichtig, in der Automobilin-

dustrie ist sie unverzichtbar. Hier gibt es

klar vorgegebene Zeitpunkte, zu denen

Neuheiten in eine Produktion eingefügt

werden können. Kann ein Zulieferer zum

vorgegebenen Termin seine neuen Kom-

ponenten nicht liefern, muss er mit der

Einführung bis zum nächsten Termin war-

ten. Der Schaden, zum Beispiel bei der ver-

passten Einführung einer kostensparen-

den Änderung, geht

dann wegen der gro-

ßen Stückzahlen

rasch in die Millio-

nen. Gute Zeitpla-

nung ist daher uner-

lässlich, eine

übersichtliche Dar-

stellung aller Meilen-

steine ein wichtiger

Schritt. Ein weiterer

sind Mechanismen, die automatisch an ak-

tuell ausstehende Termine erinnern. Damit

keine Termine verpasst werden, wurden

im PLM-System verschiedene Messaging-

Funktionen implementiert. In einem ers-

ten Schritt erhielten Anwender Terminer-

innerungen per E-Mail. Künftig ist hier eine

Schnittstelle zu SAP zum Anstoß von Work-

fl ows über Web Services vorgesehen. In

den meisten Fällen ist es wenig sinnvoll,

dass ein PLM-System alleine eingesetzt

wird. Oft sind Schnittstellen zu bereits vor-

handenen Systemen notwendig oder sehr

hilfreich. Diese werden je nach Bedarf inte-

griert. Auch hierfür fi nden sich im Ge-

schäftsbereich EBS Beispiele: Der Freiga-

bestand einer Entwicklung wird hier in

SAP dokumentiert. Dazu erzeugt der An-

wender im PLM-System aus den zu be-

stimmten Meilensteinen erfassten Daten

per Knopfdruck Freigabedokumente. Die-

se lassen sich dann einfach in SAP impor-

tieren. Schnittstellen, zum Beispiel zu einer

Versionsverwaltungssoftware, zur Work-

fl ow-Steuerung und dem elektronischen

Datenmanagement für die Produktion

sind ebenfalls vorhanden und werden je

nach Bedarf individuell ergänzt. r t

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Simultanübersetzung Deutsch/Englisch

Rüdiger Jung, Projektleiter bei ZOZ & PARTNER:

„Ein Vorteil der zentralen, einheitli-

chen Datenablage liegt darin,

dass man unternehmensweit die-

selbe Sprache spricht und die erfass-

ten Daten von fehlerhaften Doppel-

informationen gereinigt sind.“

7 / 2 0 1 1

66 Vorschau

Im nächsten Heft (erscheint am 14. Oktober 2011)

HARDWARE

Workstations für KonstrukteureDie EUROCOM Panther 2.0 ist speziell für Kreative und Design-Profi s,

die maximale Leistung in einer tragbaren Workstation benötigen. Mehr

zu Workstations für Konstrukteure im nächsten Heft. Bild: EUROCOM

BRANCHE

Hybrid- und Elektromobilität

Elektroautos und Plug-

in-Hybrid (rechts un-

ten). Hersteller wie zum Beispiel eine

französisch-japanische Allianz planen

den Durchbruch zum Massenmarkt.

Bilder: Archiv

Erwartungsgemäß werden die ersten am deutschen Markt ver-

fügbaren Elektroautos noch keine Verkaufsschlager – bei Prei-

sen ab 35.000 Euro und Reichweiten bis maximal 160 km. Doch

bis Ende 2012 will zum Beispiel die Renault-Nissan-Allianz ins-

gesamt acht neue Elektroautos auf den Markt bringen. Eine an-

dere E-Strategie verfolgt Opel mit dem ab Herbst verfügbaren

Ampera, einem Plug-in-Hybrid, bei dem ein integrierter Verbren-

nungsmotor für die gewohnte Reichweite sorgt. Wir berichten,

wie Experten die weitere Marktentwicklung beurteilen.

Weitere Themen:• Aktuell: Ausblick auf die Herbstmessen

• Simulation: Crash-Simulation

• Special: Elektrotechnik und Elektronik

MANAGEMENT

Teilekonsolidierung, Klassifizierung

Maschinenbauer streben im-

mer öfter eine fi rmenspezi-

fi sche Klassifi kation für ihre

Stammdaten und 3D-CAD-Mo-

delle an, weil sie hierin Rationa-

lisierungspotenzial erkennen.

Lesen Sie im nächsten Heft,

welche spezifi schen Vorteile

die Fertigungsindustrie durch

Teilekonsolidierung

und Klassifi zierung

erzielen kann.

INNOVATIONEN

Werkstoffe + Komponenten

Anwender- und Praxisberichte informieren über Trends im Ma-

schinen- und Fahrzeugbau sowie in der Produktionstechnik.

Vorgestellt werden branchenspezifi sche Innovationen in der

Antriebstechnik, der Automatisierung, der Fluid- und der Elek-

trotechnik.

Anwender- und Pra-

xisberichte aus der

Antriebstechnik, Auto-

matisierung, Fluid- und

Elektrotechnik sowie

zu innovativen Werk-

stoff en.

Fertigungsunterneh-

men nutzen Klassifi -

zierungs-Software, um

die Wiederverwen-

dungsrate von Bautei-

len zu erhöhen.

Bild: simus systems

Dell Precision T3500 Workstation

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€2.113,44

Was ist AMD Eyefinity?

Drei Monitore, doppelt soviel Arbeitsspeicher*, alles auf einer Karte Die neue AMD FirePro V5900 ist jetzt für Dell Precision Workstations bestellbar.

© 2011 Advanced Micro Devices, Inc. Alle Rechte vorbehalten. AMD, das AMD Arrow Logo, FireGL, FirePro und deren verschiedene Kombinationen sind Warenzeichen von Advanced Micro Devices, Inc. Alle anderen Markennamen, Produktnamen oder Warenzeichen gehören ihren jeweiligen Eigentümern. Microsoft, Windows, Windows XP und Windows 7 Professional sind Warenzeichen der Microsoft-Unternehmensgruppe. Intel, Intel Logo, Intel Xeon sind Warenzeichen der Intel Corporation

zu verteilen. Der Einsatz von mehr als zwei Monitoren erfordert zusätzliche Monitore mit nativen DisplayPort™-Anschlüssen und/oder aktiven DisplayPort™-konformen Adaptern, welche die Verbindung zwischen dem nativen Eingang Ihres Monitors

Für jede Bestellung bitte den Dell E-Value Code angeben.

Rufen Sie an 0844 444 3530 oder gehen

Sie zu www.dell.de

Dell empfiehlt Windows® 7.

www.objet.de info@objet.com

The Power to Create

Kompakt, erschwinglich und multimaterial: Die neue Objet260 Connex verwendet die weltweit einzige 3D-Drucktechnologie, die Prototypen mit bis zu 14 verschiedenen Materialeigenschaften in nur einem Druckvorgang herstellt. Sie können sicher sein, dass das Modell für jede noch so komplexe Idee dem Original in Bezug auf Optik, Haptik und Funktion in nichts nachsteht.

DIE ULTIMATIVE LÖSUNG FÜR IHREN PROTOTYPENBAU

’’Dank der Objet260 Connex wurden die visuellen und funktionalen Fähigkeiten unserer Prototypen deutlich verbessert, wodurch sie bestens für reale Funktionstests geeignet sind. Objet hat nicht nur unseren Produktentwicklungszyklus um mehrere Wochen verkürzt, sondern hat uns auch dabei geholfen, bereits sehr früh im Konstruktionsprozess den richtigen Weg einzuschlagen.’’Roland Essmann,Leiter Labor Controls bei Elster (führender Anbieter im Bereich Messtechnik), Deutschland