Technik: Rohre und Profile

Biegen oder nicht?

Der Oberpfälzer Anlagenbauer Krones konnte durch die Softwarelösung ›Smap3D Plant Design‹ von CAD Partner die Planung, Konstruktion und Fertigung von Rohrleitungen enorm beschleunigen.

07. November 2018
Das Ausmischsystem ›Contiflow‹ von Krones eignet sich für die Herstellung von Getränken. Bild: Krones
Das Ausmischsystem ›Contiflow‹ von Krones eignet sich für die Herstellung von Getränken. (Bild: Krones)

Krones gilt als Spezialist für Prozesstechnikanlagen. Gerade an einen international agierenden Konzern wie diesen ist die Erwartungshaltung hinsichtlich Digitalisierung hoch.

Um den Kunden bei der Umsetzung von Industrie 4.0 durch Maschinen und Anlagen mit hohen Qualitätsnormen und hohem Vernetzungsgrad zur Seite stehen zu können, wird auch im eigenen Haus Digitalisierung gelebt.

»Wir wollten den gesamten Konstruktionsprozess – basierend auf dem 3D-CAD-System ›Solid Edge‹ – effizienter gestalten«, so Volker Richter, Head of Mechanical and Process Engineering Softdrink, Dairy, Water. Mit seinem Team verantwortet er insbesondere die Konstruktion von Prozesstechnikanlagen mit Schwerpunkt auf die Softdrink-Branche, Mixer, CIP-Anlagen sowie thermische Produktanlagen.

Aufwendige 3D-Konstruktionen

Die Konstruktion von Rohrleitungssträngen nimmt mit Blick auf deren Fertigung eine wichtige Rolle bei Krones ein. Der Aufwand, um die Rohrleitungen in der 3D-Konstruktion zu erstellen, ist äußerst zeitintensiv. So war beispielsweise bei einem Wechsel der Rohr-Nennweite eine Neukonstruktion erforderlich, obwohl andere Elemente beibehalten werden könnten.

Krones fand weiteres Optimierungspotenzial in seinen Prozessen: So sammelte das Unternehmen angesichts einer fehlenden, zentralen Rohr-Bibliothek Informationen zu bereits vorhandenen Bauteilen in einer Excel-Tabelle. Wollten mehrere Mitarbeiter darauf zugreifen, war diese Form eher schwierig in der Handhabung. Auch eine Schnittstelle in die bestehende SAP-Landschaft wünschten sich Volker Richter und sein Team. Schließlich sollten alle Daten aus der Konstruktion, der Rohrleitungsplanung sowie aus den Stücklisten auf Knopfdruck darin eingepflegt werden können.

Mit Einführung der 3D-Rohrleitungsplanungssoftware ›Smap3D Plant Design‹ von CAD Partner verlässt sich Krones auf eine international eingesetzte Software, die tief in das bestehende CAD-System ›Solid Edge‹ von Siemens PLM integriert ist. Smap3D Plant Design verbindet als Software-Lösung für Anlagenplanung und 3D-Konstruktion exakt das, was für eine durchgängige Planung essenziell ist: das einzelne Detail mit dem großen Ganzen – von Rohrleitungsmerkmalen in zentral definierten Rohrklassen mit 3D-Plänen zu kompletten 3D-Rohrleitungssystemen. So kann der Konstrukteur unter anderem während der Konstruktion überprüfen, ob Rohre maschinell biegbar sind, also zum Beispiel eine bestimmte Länge überschreiten, was als ›minimale Biegelänge‹ bezeichnet wird. Für das Orbitalschweißen sind diese Informationen wesentlich: Die automatisierte Schweißnaht ist nur auf Basis einer Mindestlänge möglich, damit die Schweißzange entsprechend aufgesetzt werden kann.

Wäre eine Handnaht infolge des Unterschreitens der Rohrlänge nicht mehr möglich, erhält der Konstrukteur sofort eine Benachrichtigung von Smap3D Plant Design und das Rohr wird erst gar nicht generiert. So entfällt die Korrektur in der Konstruktion und Nacharbeit in der Fertigung. Volker Richter weiß diese Funktion zu schätzen: »Wir werden bereits im Konstruktionsstadium über Smap3D Plant Design informiert, wenn wir eine Länge unter- und überschreiten. Allein darüber können große Einsparungen gemacht werden.«

Keine Neukonstruktionen mehr

Mit Smap3D Plant Design gelingt es den Konstrukteuren bei Krones, die Anzahl an Neukonstruktionen deutlich zu reduzieren. War vorher aufgrund einer Änderung der Rohr-Nennweite eine komplette Neukonstruktion notwendig, entfällt diese nun.

Die zentrale Definition von Rohrklassen trägt ebenfalls zu einer Beschleunigung des Konstruktionsprozesses bei. Die Excel-Tabelle gehört damit der Vergangenheit an: Alle relevanten Informationen sind in der Rohr-Bibliothek von Smap3D Plant Design enthalten. Vorteile bringt die gut bestückte Bibliothek auch neuen Mitarbeitern, die jetzt auf das Wissen der kompletten Abteilung zugreifen können. Volker Richter zieht eine erste Bilanz, die sich sehen lassen kann: »Allein im Bereich der Softdrink-Anlagen können wir mit Smap3D Plant Design ein ¾-Mann-Jahr sparen.«

Ein zentrales Merkmal von Industrie 4.0 besteht in der Vernetzung von Systemen im Sinne eines einheitlichen Datenflusses und der Steuerung relevanter Prozesse entlang der Wertschöpfungskette. Der digitale Zwilling als virtuelles Abbild dieser Prozesse ist auch in der Konstruktionsabteilung bei dem Oberpfälzer Abfüllanlagenhersteller anzutreffen: Die Daten aus der Rohrleitungskonstruktion werden aus Smap3D Plant Design in das vorhandene PLM-System übergeben. Über eine Schnittstelle von Smap3D Plant Design importiert Krones die Rohrklassendaten direkt und automatisiert in SAP.

Virtuelles Abbild der Prozesse

Gleichzeitig werden die Daten zur Konstruktion von Rohren direkt an die Biegemaschine in das Rohrbearbeitungszentrum von Krones übergeben. Über diese Automatismen lässt sich nicht nur Zeit sparen. Sie bieten sich auch als fundierte Quelle für Auswertungen und Reportings an, da Prozesse über mehrere Bereiche hinweg getrackt und mitverfolgt werden können. Die virtuelle Fabrik bleibt nicht nur eine Worthülse: Das Konzept wird bei Krones zur Realität, die auch für andere Industrieunternehmen wegweisend ist.

Sowohl vonseiten von CAD Partner als auch von Krones wird einhellig von einer schnellen und professionellen Implementierung gesprochen. Ermöglicht wurde der schnelle Go-Live durch ein fundiertes Konzept, das auf einer detaillierten Prozessanalyse durch CAD Partner fußt. Volker Richter von Krones: »Die effiziente Zusammenarbeit zwischen Krones und CAD Partner hat eine erstaunliche Eigendynamik entwickelt: Über die strukturierte Vorgehensweise und die vielen Teilerfolge hat sich eine Euphorie entfaltet, die die Einführung nochmals beschleunigt hat.«

Im Bestreben, das Maximum aus den vorhandenen Systemen und der neuen Software-Lösung herauszuholen, konnten die Kompetenzen der einzelnen Abteilungsleiter und der User gebündelt werden. So war es Stefan Islinger vom Informationsmanagement IM-CAD-Support zu verdanken, dass der Anforderungskatalog auf den Punkt genau und unter Berücksichtigung der angrenzenden Prozesse formuliert werden konnte. Volker Richter hingegen stand mit seinem spezifischen Fachwissen in der mechanischen Konstruktion Pate für die Anbindung an das zentrale Biegezentrum. CAD Partner wiederum sorgte mit seinem Team – bestehend aus Technik, Sales und Trainern – für ein praktikables und schnell umsetzbares Konzept sowie für eine zügige Einführung, die durch ihre individuell angepassten Schulungen begleitet wurde.

Erfolgreiche Implementierung

Maxim Lich, Vice President von Smap3D Plant Design bei CAD Partner, freut sich sehr über die gute Zusammenarbeit: »Die Implementierung bei Krones hat Vorbildcharakter: Über eine Analyse der bestehenden Prozesse konnte die Implementierung systematisch und Schritt für Schritt vorbereitet werden. Die stringente Einhaltung der Planung sowie die wertvolle Erfahrung der Verantwortlichen haben die Implementierung für alle Beteiligten so angenehmen und erfolgreich wie möglich gemacht.«

Zahlen & Fakten

CAD Partner wurde 1989 von Werner Heckl gegründet und hat sich als kompetentes Systemhaus etabliert. Das Unternehmen ist auf den effizienten 3D-CAD-Softwareeinsatz im Maschinen- und Anlagenbau spezialisiert. Zur selbst entwickelten Produktfamilie ›Smap3D‹ gehört neben ›Smap3D Plant Design‹ die Software ›Smap3D PDM‹ für das Produktdatenmanagement mit ›Solid Edge‹.

Erschienen in Ausgabe: 07/2018

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