Der Schweizer Haushaltsgerätehersteller V-ZUG wurde vor mehr als 100 Jahren gegründet und ist mittlerweile bekannt für seine innovativen Produkte und Erfindungen – zum Beispiel das ­‚Vibration Absorbing System‘, ein aktives Unwucht-Kompensationssystem. Es sorgt dafür, dass die Waschmaschine beim Schleudergang nicht mehr vibriert. „Als mittelständisches Unternehmen decken wir den gesamten Produktlebenszyklus ab, angefangen bei den Kundenanforderungen über die Produktentwicklung und Produktion bis hin zu After-Sales-Dienstleistungen“, sagt Ernst Dober, Leiter Entwicklung und Dienste bei V-ZUG.

Um die erhöhte Produktkomplexität – hervorgerufen durch steigende Kundenanforderungen, neue Märkte und gesetzliche Regelungen – besser zu ­beherrschen, wollte das Unternehmen eine einheitliche Entwicklungsumgebung schaffen. Es entschied sich für die ‚3DExperience-Plattform‘ von Dassault Systèmes, um den Produktentwicklungsprozess in einer einzigen Umgebung zu verwalten und die Datenkonsistenz von der Spezi­fikation bis zur Produktion zu ge­währleisten.

Die Implementierung

„Wir ersetzten zwei Legacy-Systeme mit der ‚3DExperience Plattform‘, um so die PDM und CAD-Informationen in einer einzigen Um­gebung abbilden zu können. Zudem haben wir die Möglichkeit, je nach ­Bedarf und Notwendigkeit modulartig neue Funktionen hinzuzufügen“, sagt Dober.

Ein Dassault-Systèmes-Business-Partner beurteilte die bestehenden Geschäftsprozesse des Unternehmens und zeigte die potenziellen Vorteile einer vereinheitlichten IT-Umgebung auf. Der Partner beriet auch dahingehend, dass die eingesetzte Lösung in großem Umfang auf Standardprozessen basiert und implementierte diese schlussendlich. „Die Standardfunktionen der Plattform decken unsere Prozesse weitestgehend ab, so dass der Aufwand für individuelle Anpassungen reduziert werden konnte. Das hilft uns auch, die Kosten für Wartung und künftige Software-Updates zu minimieren. Die Plattform wird von ungefähr 440 Anwendern in der Entwicklung, Produktion und im Management genutzt“, so Dober. Seit 2015 ist die ‚3DExperience-Plattform‘ mit den Produkten ‚Catia‘ (CAD-Programm), und ‚Enovia‘ (PLM-Lösung) bei V-ZUG im Einsatz. Sie bietet eine integrierte Lösung für die verschiedenen Disziplinen in der Produktentwicklung. Alle an einem Produkt beteiligten Ingenieure – aus den Bereichen Mechanik, Elektrik, Elektronik, Software und Prozesse – können auf die aktuellen Daten eines Produktes zugreifen, so dass Entwickler Ideen schnell und einfach austauschen können. Dabei findet der Zugriff auf die Modelle nur über ‚Catia‘ statt. Das Arbeiten mit Revisionen, beziehungsweise Versionen ist ein Grundprinzip bei der Arbeit mit der ‚3DExperience-Plattform‘ und gilt über alle verwalteten Objekte hinweg.

Auch die Anbindung der Lieferanten, die Teile mit V-ZUG entwickeln, ist gewährleistet. Mit der Plattform hat das Unternehmen die Möglichkeit, den Lieferanten Zugriff über eine gesicherte Internetverbindung zu gewähren. Hierfür liefern die Lieferanten die Daten entweder in 3dxml oder STEP. Diese Daten werden bei Bedarf importiert. Die ‚3DExperience-Plattform‘ bietet die Möglichkeit, eine Vielzahl von Produkten anzubinden und die Daten unterei­nander zu verknüpfen.

‚Catia‘ im Zentrum

Darstellung von verschiedenen Bauteilen einer Waschmaschine in der 3DExperience-Plattform

© V-ZUG

Die Konstrukteure entwickeln die verschiedenen Bauteile und Baugruppen in ‚Catia‘. Anschließend werden die fertigungstechnischen Stücklisten (BOM = bill of materials) der verschiedenen Komponenten mit der PLM-Lösung ‚Enovia Engineering Central‘ erstellt. Durch den Plattform-Charakter der Lösung können Ingenieure Bauteile in Catia erstellen und diese dann mit ‚Enovia Engineering Central‘ synchronisieren. Sobald es dort vorliegt, ist das Bauteil gespeichert und muss nicht noch einmal erstellt werden. Das Produktwissen und die Historie steht so zur Wiederverwendung zur Verfügung. Konstruktions- oder Design-Änderungen lassen sich in der zentralen Plattform über sogenannte ‚Engineering Change Orders‘ (ECOs) verwalten.

„Die Kunden fordern mehr Vielfalt und unsere Produkte werden immer komplexer. Daher ist es wichtig, leistungsfähige Change-Management-Möglichkeiten zu haben, um notwendige Änderungen mit möglichst wenig Zeitaufwand durchführen zu können“, so Blaise Metzker, Leiter CAD/PDM bei V-ZUG. Mit der neuen Lösung sind alle Komponenten auf einer Plattform verfügbar. Ist eine Design-Änderung notwendig, um zum Beispiel die Verriegelung an einer Bedienblende stabiler zu machen, dann erstellen die Entwickler die Änderungsanforderung in Enovia und diese Modifikation wird automatisch an alle nachgelagerten Prozesse im Unternehmen weitergeleitet – dank der integrierten Funktion für Änderungsaufträge. So haben sich insbesondere im Freigabe-Änderungswesen durch die Neugestaltung des digitalen Workflow die Prozesse um 50 % beschleunigt.

Die Schulung der Mitarbeiter für den Release-Wechsel von ‚Catia V5‘ zu Version 6 wurde durch die eLearning-Plattform ‚3DS Companion‘ von Dassault Systèmes unterstützt. Aber auch Mitarbeiter ohne besondere CAD-Kenntnisse können mit der Plattform arbeiten und beispielsweise die 3D-Live-Applikation verwenden, um sich neue 3D-Designs anzusehen. Hierfür sind keine Schulungen und kein Expertenwissen notwendig, denn die Navigation durch die Produkte ist dank der baumartigen Struktur einfach und intuitiv.

Selbst wenn sich die Produktentwicklung und Produktion auf dem gleichen Gelände befinden, sind klare Produktionsanweisungen notwendig. Hierfür verwenden die Entwickler den ‚Catia Composer‘ und erstellen aus dem aktuellsten 3D-Modell die Arbeitsanweisungen. Der Wegfall der 2D-Montagezeichnungen soll Zeit und Kosten sparen und die Transparenz sorgt für weniger Montagefehler bei der Pro­duktion.

Die über die Plattform erstellten Produktinformationen (Zeichnungen, Teile und Stücklisten) werden über eine Schnittstelle an das ERP übergeben und hier von der Fertigungsplanung für die Fertigung übernommen. Die Mon­tage und Werkzeugkonstruktion setzen 3D-Master-Modelle ein. Es sind somit keine Zeichnungen mehr not­wendig.

Den zugehörigen Informationsfluss unterstützen sogenannte ‚Engineering Change Orders‘ (ECOs), sprich Änderungsaufträge, mit denen Konstruktions- und Design-Änderungen verwaltet werden. Bei V-ZUG läuft der ECO von der Entwicklung über Einkauf, Fertigungsplanung durch alle betroffenen Stellen in der Firma. Dies ist sowohl bei Freigaben von neuen Teilen wie auch bei Änderungen an bestehenden Teilen der Fall. Die ECOs werden in der ‚3DExperience-Plattform‘ als eigene Objekte abgebildet, welche die Gesamtheit der durch die Änderung betroffenen Objekte zusammenhalten. Der ECO wird über einen Workflow (Routen mit spezifischen Tasks) in Abhängigkeit des Status durch die Firma zu den betroffenen Stellen geleitet. Er dient so auch der Überwachung der Änderung und der zugehörigen Frei­gaben.

Virtuelle Simulation angedacht

Der Haushaltsgeräte-Hersteller plant die Plattform zu erweitern und den ­Bereich der Simulation weiter auszubauen, um Entwicklungskosten und Durchlaufzeit zu sparen. Mit einer im Entwicklungsprozess frühzeitigen Simulation soll das Produkt möglichst genau definiert werden, um weniger Änderungskosten zu haben und mit der Optimierung des digitalen Pro­duktes die Prototypenzahl zu verringern. Anwender können mit Lösungen von Dassault Systèmes heute nicht mehr nur ein hinsichtlich me­chanischer Eigenschaften optimiertes Produkt entwerfen, sondern auch das Design, sprich die Gestaltung opti­mieren.

In vielen Bereichen lassen sich mit virtuellen Produktprüfungen die Anzahl der Prototypen minimieren. Das bedeutet: Der Prozess aus Simulation, Ergebnis-Interpretation und Verbesserung der Konstruktion wird solange mehrfach automatisiert wiederholt, bis die Zielvorgaben erreicht sind. Erst dann baut das Unternehmen – falls überhaupt erforderlich – einen Prototypen. So können manche Branchen sogar gänzlich auf Prototypen ­verzichten.

Autorin:
Jutta Treutlein ist Corporate Publishing Project Manager bei Dassault Systèmes.