Process Engineering: Herausforderungen und Chancen

Was ist Process Engineering: Definition und Zielsetzung

Process Engineering, auch als Verfahrenstechnik bekannt, fokussiert sich auf die Entwicklung, das Design und die Optimierung von Montage- und Produktionsprozessen. Es geht darum, produktspezifische Stücklisten und Abläufe zu gestalten, um die Herstellung effizienter, kosteneffektiver und nachhaltiger zu machen. Dies kann nur erreicht werden, wenn

• Konstruktion und Fertigung Hand in Hand arbeiten.
• diese Bereiche eine Single Source of Truth nutzen.
• idealerweise ERP und PDM/PLM integriert sind.

Warum eine Plattform-Lösung für Process Engineering?

Die meisten Unternehmen nutzen ihre ERP-Systeme für die Arbeitsvorbereitung, die jedoch oft keine Visualisierung, Kollisionskontrolle oder Simulationsmöglichkeiten bieten. In einer globalisierten Welt mit Produktion von komplexen Produkten an verschiedenen Standorten mit unterschiedlichen Ressourcen empfiehlt sich eine Plattform-Lösung – für eine effiziente und kollaborative Arbeitsweise.

Die Plattform dient als Single Source of Truth für alle Unternehmensbereiche – von der Konstruktion über die Simulation bis zur Fertigung und dem Recycling. Alle Prozessbeteiligten – Konstrukteure, Einkauf, Fertigungsleiter, Lagermitarbeiter – arbeiten mit denselben, stets aktuellen Daten: Änderungen in der Konstruktion werden automatisch an die Fertigung weitergegeben und auf Knopfdruck visualisiert. Durch die Integration von Daten und Informationen können Entscheidungen, ob zukaufen oder selbst fertigen, schneller getroffen werden.

Vorteile der 3DEXPERIENCE-Plattform im Bereich Process Engineering

Saubere Fertigungsstückliste

Alle Aktivitäten eines Prozessingenieurs laufen auf die Erstellung einer „sauberen“ Fertigungsstückliste hinaus – als Basis für eine reibungslose und zielgerichtete Produktion.

Eine klassische Konstruktionsstückliste aus CAD oder ERP enthält in der Regel keine fertigungsrelevanten Informationen (z.B. Rohmaterial, Oberflächenbehandlung etc.) und muss manuell angepasst werden. In der 3DEXPERIENCE Plattform werden Konstruktionsobjekte (Teile und Baugruppen eines Produktes) automatisch zu einer eigenen Fertigungsstückliste (Manufacturing Bill of Material – MBoM) zusammengestellt. Die Konstruktionsobjekte werden mit den Fertigungselementen (Manufacturing Items) verknüpft und entsprechend der Reihenfolge zusammengebaut. Die Konstruktionsstückliste bleibt erhalten und die Fertigung stellt ihre MBoM nach eigenen Vorgaben zusammen.

Auf Basis der Fertigungsstückliste kann anschließend jeder Baugruppe (Manufacturing Assembly) ein Fertigungsprozess mit Montagezeiten und Ressourcen zugeordnet werden, um Aufwand und Auslastung zu optimieren.

3D-Visualisierung

Sowohl die Fertigungselemente als auch die Fertigungsprozesse werden in der 3DXPERIENCE-Plattform in 3D visualisiert und ermöglichen dem Anwender eine einfache Validierung.

Am folgenden Beispiel der Herstellung eines Winkels lassen sich die Vorteile der 3DEXPERIENCE-Technologie für Process Engineering am besten veranschaulichen.

Schritt 1: Konstruktion in CATIA 3DEXPERIENCE:
Der Prozess beginnt mit der Konstruktion des Produkts in CATIA 3DEXPERIENCE. Hier werden alle benötigten Bauteile und Baugruppen erstellt und konfiguriert.

Schritt 2: Technische Zeichnung in CATIA 3DEXPERIENCE:
Nachdem die Konstruktion abgeschlossen ist, werden technische Zeichnungen erstellt, die alle notwendigen Informationen für die Fertigung und Montage enthalten. Diese Zeichnungen dienen als Referenz für den weiteren Fertigungsprozess.

Schritt 3: Herstellen durch Zusammenbauen (Manufacture to assemble) – Fertigungsstückliste für Montage als Graph und Tabelle (gruppiert) – alles Fertigteile ohne Sortierung für Arbeitsplatz

In diesem Schritt werden alle benötigten Bauteile für die Montage gruppiert und in einer Stückliste aufgeführt. Diese Stückliste enthält alle Bauteile ohne spezifische Sortierung für den Arbeitsplatz.

Schritt 4: Herstellen durch Zusammenbau (Manufacture to assembly) – Fertigungsstückliste für Montage als Graph und Tabelle (gruppiert) – alles Fertigteile mit Sortierung für Arbeitsplatz

Hier werden die Bauteile für die Montage nach bestimmten Kriterien sortiert, um den Arbeitsprozess zu optimieren. Dies kann beispielsweise nach Baugruppen oder nach der Reihenfolge des Einbaus erfolgen.

Schritt 5: Herstellen durch Eigenfertigung (Manufacture to fabrication) – Fertigungsstückliste für Montage und Fertigung als Graph und Tabelle – eigener Herstellprozess für Winkel, aufgegliedert in Prozessschritte

In diesem Schritt wird der Herstellprozess für spezifische Bauteile definiert, die intern gefertigt werden sollen. Dies umfasst die Erstellung einer Fertigungsstückliste sowie die Aufteilung des Herstellprozesses in einzelne Prozessschritte, um eine effiziente Fertigung sicherzustellen.

Durch diesen Prozess wird sichergestellt, dass das Produkt effizient und genau gemäß den Konstruktionsvorgaben hergestellt wird.

Process Engineering als Schnittstelle zwischen Konstruktion und Fertigung

Änderungsprozesse im Blick
Process Engineering berücksichtigt Revisionen in der Konstruktion und plant diese neu für die Fertigung. Auch Produktkonfigurationen mit Einfluss auf die Fertigung werden adressiert.

Digitale Fertigungsplanung
Ermöglicht die digitale Fertigungsplanung an verschiedenen Standorten mit unterschiedlichen Produktionsmitteln.

Unserer Erfahrung nach…

Abschließend zeigt sich, dass Process Engineering, insbesondere auf einer integrierten Plattform wie der 3DEXPERIENCE, die Effizienz steigern, Kosten senken und einen nachhaltigen Produktionsansatz fördern kann. Eine neue Ära des ingenieurtechnischen Fortschritts beginnt!