Kieselmann by keytech Software GmbH

CAD-CAM REPORT Nr. 2 Februar 2008

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AUS DER PRAXIS

ANWENDERBERICHT

Von der guten Welt-

konjunktur hat das Unternehmen Kieselmann im letzten Jahr überdurchschnittlich profitiert, in dem es sein Umsatzziel von 50 Millionen Euro weit überspringen konnte und mit rund 60 Millionen Euro eine Umsatzsteigerung von etwa 30 Prozent präsentierte. Diese überaus positive Bilanz ist Ansporn für die Zukunft, muss aber gleichzeitig durch entsprechende Infrastrukturen, unter anderem durch leistungsfähige Engineering-Lösungen, abgesichert werden.

SolidWorks bei Kieselmann: Das weitere Wachstum absichern Kieselmann, aus Knittlingen im baden-württembergischen Enzkreis, hat in seiner 70-jährigen Unternehmensgeschichte eine führende Position in der Fertigung von Prozessarmaturen und Anlagen aus Edelstahl für die Nahrungsmittelbranche, die chemische und pharmazeutische Industrie sowie die Biotechnologie errungen. Die Firmen-Gruppe ist heute in drei sich ergänzenden Geschäftsfeldern tätig. Das Angebot aus der Komponenten- und Ventiltechnik, zum Teil mit elektronischer Steuerung und Überwachung, zählt zur Premium-Produktpalette der Branche. Der Leistungsumfang des zweiten Geschäftsbereiches, der sich auf den Anlagenbau konzentriert, umfasst die Planung, Fertigung und Installation von individuellen Anlagenteilen bis hin zum komplexen Prozess-Anlagenbau. Dafür sind Fachingenieure, Getränketechnologen sowie ein Montageteam bei Kieselmann tätig. Im dritten Geschäftsbereich, dem Getränkerohr14

leitungshandel zählt Kieselmann mit einem Rohrlager, in dem etwa eine Gesamtmenge von 200.000 Meter Edelstahlrohr untergebracht ist, inzwischen zu den Größten in Deutschland. Die Kieselmann-Produkte und Leistungen werden derzeit durch ein Tochterunternehmen in China, ein Joint-Venture in Indien sowie 21 Vertretungen weltweit vertrieben.

Variantenkonstruktion und Änderungen beschleunigen »Um die anhaltend starke Wachstumsperiode langfristig absichern zu können, haben wir schon im Jahre 2006 die Entscheidung gefällt, die Arbeitsabläufe in der Konstruktion und Entwicklung zu optimieren«, erklärt Kieselmann-Geschäftsführer Klaus Dohle. »Speziell die Variantenkonstruktion und auch der Änderungsdienst wurden von der bisherigen Engineering-Lösung nur unzureichend unterstützt, so

dass hier dringender Handlungsbedarf bestand.« Folglich wurde die bestehende CAD/PDM-Lösung diesbezüglich mit den verschiedensten am Markt verfügbaren Software-Paketen verglichen, um zu entscheiden, ob eine andere CAD/PDM-Lösung die Kieselmann-Anforderungen effizienter unterstützen kann. Nach einem intensiven Vergleich fiel die Wahl der Verantwortlichen bei Kieselmann auf die Kombination der CAD-Software SolidWorks mit dem PDM-System keytech. Durch innovative Produktentwicklungen auf der Grundlage von neuen Anforderungen aus der Industrie sowie beharrlicher Forschungstätigkeit ist Kieselmann in der Lage, modernste Technik zu liefern und die bestehende Produktpalette ständig anwendungsgerecht zu optimieren. Dadurch konnten unter anderem mit den selbst entwickelten k-flex-Dichtungen sowie den kürzlich vorgestellten aseptischen Doppeldichtventilen neue CAD-CAM REPORT Nr. 2, 2008

ANWENDERBERICHT tet die Aufträge ab, die direkt von den Kunden oder auch aus dem unternehmensinternen Anlagenbau kommen, dazu gehören beispielsweise Wärmetauscher, Kurzzeiterhitzungsanlagen für die Pasteurisierung, Molch-Einheiten, Ventile zur sicheren Produkttrennung sowie Reinigungsanlagen für die Prozessindustrie. »Diese Tätigkeit kann auch als Kleinanlagenbau bezeichnet werden und umfasst hauptsächlich die CADModell- und Zeichnungserstellung mit dem Ziel, möglichst schnell die Fertigungsdokumente bereitzustellen, damit die Produktion starten kann«, erläutert Maico Ludwig, der bei KieMaßstäbe gesetzt werden. An die selmann die Entwicklung Durch innovative Produktentwicklungen sowie Dichtungen werden besondere An- und Konstruktion leitet. »Bei konsequente Forschungstätigkeit ist Kieselmann in der Lage, modernste Technik zu liefern und die forderungen gestellt, denn sie müs- dem hohen Auftragsvolusen bei hoher Beanspruchung eine men, das wir im letzten Jahr bestehende Produktpalette ständig zu optimieren. störungsfreie Funktion der Ventile abarbeiten mussten, waren und Verbindungen gewährleisten. Effektivität, Effizienz und Schnellig»Im Laufe des letzten Jahres Da sie die sensibelsten Teile von keit besonders gefragt. Denn zusätz- konnten wir eine erhebliche BeVentilen und Verbindungen sind, lich zu der hohen Auslastung wurde schleunigung beim Änderungsdienst hat die Kieselmann-Entwicklung mit dem Umstieg auf SolidWorks be- registrieren, denn alle Änderungen genau hier nach einem besonde- gonnen, für den natürlich auch eine im 3D-Modell werden aufgrund der ren Material geforscht und es mit intensive Schulung der Mitarbeiter Assoziativität auch in den Zeichk-flex gefunden. nungen durchgeführt«, berichtet notwendig war.« Die Kieselmann-Konstruktion Durch die Einführung des neu- Maico Ludwig. Folglich können nach konzentriert sich im Gegensatz dazu en CAD-Systems wurden zwar auch einer Modifikation schnellstens akauf das Projektgeschäft und arbei- Zeiteinsparungen bei der eigent- tuelle Zeichnungen generiert werlichen 3D-Modellierung den. Ein weiterer wichtiger Vorteil erzielt, aber die haupt- zusätzlich zur einfachen Variantensächlichen Einsparungen erzeugung ist das Speichern von waren bei der Varian- unterschiedlichen Konfigurationen tenkonstruktion, beim innerhalb einer Baugruppe. AußerÄnderungswesen und dem wurden für die Konstruktion bei der Zeichnungsab- und Entwicklung zusätzliche neue leitung zu verzeichnen. Mitarbeiter mit SolidWorks-KnowWenn beispielsweise how eingestellt. früher bei einer Anlage die Nennweite von 50 Mehrere Konfigurationen in auf 60 Millimeter geeiner Baugruppe speichern ändert werden musste, In diesem Zusammenhang bewaren vielfältige Modifikationen manuell durch- tont der Leiter der Entwicklung und zuführen und es bestand Konstruktion: »Die Schwierigkeit Eximmer die Unsicherheit, beim Umgang mit der neuen Engiternes Know-how ob auch wirklich sämt- neering-Software besteht nicht darwurde genutzt, liche Änderungen in al- in, damit ein 3D-Modell aufzubauen, um gemeinsam einen len Dokumenten vollzo- sondern die neue Philosophie der komplexen Wärmetauscher mit SolidWorks zu realisieren. 3D-Konstruktion zu verinnerlichen, gen worden waren. CAD-CAM REPORT Nr. 2, 2008

ANWENDERBERICHT wofür früher rund zwei Tage kalkuliert werden musste. Um auf diesen Stand zu kommen, waren jedoch zunächst die entsprechenden Vorleistungen zu erbringen. Denn als erstes mussten »intelligente« Grundmodelle definiert werden, bevor die Anwender mit einer schnellen und einfachen Generierung von umfangreichen Baureihen belohnt werden konnten. Über den Gesamtprozess gesehen muss die Kommunikation zwischen allen Projektbeteiligten optiDer Anlagenbau von Kieselmann umfasst nicht nur die Planung, Fertigung und Installation von individuellen miert werden, das gilt Anlagenteilen, sondern auch die Realisierung von Projekten im komplexen Prozess-Anlagenbau. insbesondere für die um einen umfassenden und lang- dichtung. Dieses wurde durch eine Kommunikation zwischen Entwickfristigen Nutzen zu erzielen. Dazu Sinus-Dichtungsmembran erreicht, lung und Konstruktion sowie zwimussten die Beteiligten frühzeitig die abgewandt von der Hauptströ- schen Konstruktion und Fertigung. mit ins Boot genommen werden, mung liegt, ein zähes mechanisch Ein weiterer Vorteil der neuen und zwar sowohl aus der Entwick- abriebfestes k-flex-Schild mit einer Engineering-Lösung erschließt sich, lung, um die dortigen Modellie- aufvulkanisierten Elastomerstütze wenn es um die Einbindung von exrungsanforderungen zu berücksich- hat, wobei ein Edelstahlstützkörper ternen Ressourcen geht. Dieses ist tigen, als auch aus der Konstruktion, den Prozessdruck abfängt. jetzt einfacher denn je, da SolidWorks da dort eine andere Vorgehensweise und ähnlich arbeitende Systeme sehr vorherrscht.« In der Anfangsphaweit verbreitet sind. Außerdem sind Zunächst »intelligente« se wurden gemeinsame Workshops neue Mitarbeiter mit SolidWorksGrundmodelle definieren mit dem Solidworks-Anbieter DPS Know-how auf dem Arbeitsmarkt Die Mitarbeiter in der Entwick- leichter zu finden als Spezialisten für Software zu unterschiedlichen Themenbereichen durchgeführt, um lungsabteilung von Kieselmann ar- das bisherige System. »Diese Situagemeinsam Schritt für Schritt eine beiten jetzt seit rund zwölf Monaten tion haben wir schon in der EinfühKonstruktionsmethode zu erarbeiten, mit dem neuen CAD-System und ha- rungsphase genutzt und zwei zusätzdie den Kieselmann-Anforderungen ben schon umfassende SolidWorks- liche Entwickler beziehungsweise am besten entspricht. Kenntnisse erworben. Dadurch sind Konstrukteure mit umfangreichen Die Entwicklung des neuen sie in der Lage, den SolidWorks-Neu- SolidWorks-Know-how eingestellt«, aseptischen Gembra-Ventilpro- lingen in der Konstruktion entspre- berichtet Maico Ludwig. gramms wurde von Kieselmann als chende Unterstützung zu geben, um Das externe Know-how eines Inerstes Projekt auserkoren, bei dem eine schnelle Problemlösung zu fin- genieurbüros wurde unter anderem die grundlegenden Erfahrungen mit den. »Wir haben festgestellt, dass der genutzt, um gemeinsam einen komSolidWorks bezüglich der Konstruk- Aufbau eines internen Supports zwin- plexen Wärmetauscher mit Solidtionsmethodik gesammelt werden gend notwendig ist, damit auch bei Works zu realisieren. Als nachträglich sollten. Basis dieses Ventilkonzeptes auftretenden Problemen ein zügiges dann noch wesentliche Änderungen sind prozesssichere, standfeste Ste- Arbeiten garantiert werden kann«, durchgeführt werden mussten, rildichtungen. Diese zeichnen sich formuliert Maico Ludwig und ergänzt. rechnete Kieselmann aufgrund von durch Druck-, Vakuum- und Tempe- »Gleichzeitig müssen eventuell vor- früheren Erfahrungen mit einem Aufraturfestigkeit aus, um einen wirt- handene Ängste ernst genommen wand von einigen Arbeitstagen. Aber schaftlichen Betrieb zu sichern. Bei und in persönlichen Gesprächen ab- überraschenderweise waren die notder Entwicklung der Gembra-Ventil- gebaut werden, damit keine unnöti- wendigen Modifikationen schon nach baureihe wurde unter anderem auf gen Hemmnisse entstehen.« wenigen Stunden vollzogen, so dass eine besonders gute ReinigungsHeute lässt sich beispielsweise die entsprechenden Informationen fähigkeit geachtet und auf eine si- eine Variante für ein Scheibenventil in die Fertigung übergeben werden chere und langlebige Membran- in zwei bis drei Stunden realisieren, konnten. »Das Wesentliche im Pro16

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ANWENDERBERICHT jektgeschäft ist die Schnelligkeit«, betont Maico Ludwig »um sich diesbezüglich vom Wettbewerb abheben zu können, müssen wir uns zunächst ein umfangreiches Grundgerüst sowie die notwendige Infrastruktur aufbauen, um auch den relativ späten Änderungswünschen eines Kunden noch gerecht werden zu können.« Dazu ergänzt Geschäftsführer Klaus Dohle: »Wir wollen im Dialog mit unseren Kunden Vordenker sein. Unsere Stärke dabei sind die motivierten und qualifizierten Mitarbeiter mit ihrem hohen Qualitätsbewußtsein, was auch durch eine überdurchschnittliche Betriebstreue belegt wird.«

Mit Skizzen lassen sich Rahmen konstruieren Der Wärmetauscher ist jedoch nicht nur ein Beispiel für das beschleunigte Änderungswesen, sondern insgesamt für die effiziente CAD-Modellierung mit SolidWorks. Wurden mit dem bisherigen System acht Wochen für einen entsprechenden Wärmetauscher benötigt, so waren mit SolidWorks nur vier Wochen notwendig und es ist davon auszugehen, dass die folgenden Wärmetauscherprojekte in noch kürzerer Zeit realisierbar sein werden. Begeistert sind die Kieselmann-Konstrukteure auch von der SolidWorks-Funktionalität für die Rahmenkonstruktion. Damit lässt sich ein Rahmen ganz einfach auf Grund-

lage einer Skizze definieren und auch modifizieren. Ebenso werden Blechverkleidungen, die am Rahmen angebracht sind, bei Änderungen automatisiert an die neuen Gegebenheiten angepasst. »Für uns ist die neue CAD/ PDM-Lösung eine strategische Investition für die nächsten fünf bis zehn Jahre«, erklärt Maico Ludwig. »Deshalb war auch die Investitionssicherheit für uns ein entscheidendes Kriterium. Diesen Aspekt sehen wir einerseits durch die hohe Wachstumsraten des Unternehmens SolidWorks abgedeckt und Im Jahr 2007 investierte Kieselmann insgesamt 5 Millionen Euro den Neubau einer Produktionshalle, in die Erweiterung des andererseits durch für Maschinenparks sowie in ein Hochregallager für Rohmaterial. Dassault Systèmes, die Muttergesellschaft von SolidWorks.« bei Kieselmann unterstützt werden, Bezüglich der Datenverwaltung hat wobei neben den eigentlichen CADsich Kieselmann für das PDM-System Modellen und -Zeichnungen auch Keytech vom gleichnamigen An- e-Mails und sonstige Dokumente, bieter entschieden, unter anderem die zu einem Projekt gehören, zu aufgrund der einfachen Handha- speichern und zu verwalten sind. bung, der komfortablen grafischen Zusätzlich wurde eine einfache UpBenutzeroberfläche sowie den um- date-Realisierung ohne aufwändige fassenden Suchfunktionen. Eben- Anpassungsarbeiten erwartet. so sollten mit der PDM-Lösung die internen Arbeitsabläufe (Workflow) Konvertierung mit Hilfe des STEP-Formates Im Laufe des Februar 2008 werden von den Firmen DPS, Keytech und ASCAD in einer gemeinsamen Aktion die Informationen aus dem bisherigen Datenmanagementsystem in die neue PDM-Lösung Keytech übertragen. Die Konvertierung der vorhandenen Daten wird mit Hilfe des Standardformates STEP durchgeführt. Dazu müssen rund 120 Gigabyte Daten von über 46.000 Bauteilen in das neue PDMSystem übertragen werden. Ziel ist es, am 1. März 2008 die alte PDMSoftware abzuschalten, wobei die alten CAD-Zeichnungen auch im Originalformat (ME10) in Keytech verwaltet werden. Außerdem soll

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Kieselmann hat in seiner 70-jährigen Unternehmensgeschichte eine führende Position in der Fertigung von Prozessarmaturen und Anlagen aus Edelstahl für die Nahrungsmittelbranche, die chemische und pharmazeutische Industrie sowie die Biotechnologie errungen.

der Zugriff auf Zeichnungen, die alle zusätzlich in einem Standardformat abgelegt sind, mit Visualisierungslösungen ermöglicht werden. Bisher war schon eine ähnliche Lösung im Einsatz. Bei der Freigabe einer Zeichnung wird automatisch eine e-Mail an die Arbeitsvorbereitung geschickt. Dort kann dann mit Hilfe der Visualisierungslösung von Keytech die Zeichnung als TIFDatei betrachtet werden. Zukünftig lassen sich zusätzlich auch die 3D-CAD-Modelle visualisieren. Eine entsprechende Workflow-Unterstützung soll ebenfalls bis zum 1. März in Betrieb gehen. Außerdem bietet die eDrawings-Software von SolidWorks vielfältige Möglichkeiten, um die Kommunikation zwischen allen Projektbeteiligten zu optimieren. Zusätzlich zur Einführung der PDM-Lösung von Keytech birgt aber auch die SolidWorks-Software noch ein erhebliches Einsparpotenzial. Nachdem die Grundlagen einer effizienten firmenspezifischen CAD-Modellierung gelegt wurden, können jetzt spezialisierte Anwendungen wie das Piping-Modul für die Rohrleitungskonstruktion oder auch FEM-Berechnungen ins Auge gefasst werden. Weiteres Optimierungspotenziale wurde im Bereich der Technischen Dokumentation registriert. An die 18

Realisierung eines Produktkonfigurators wird ebenfalls gedacht, aber zunächst müssen die dringenderen Probleme und Anforderungen abgearbeitet werden. Eine weitere Zukunftsvision ist eine erweiterte digitale Bereitstellung der Produktdaten für die Kunden, um den herkömmlichen Kieselmann-Katalog zu ergänzen oder langfristig gar zu ersetzen. Bisher veröffentlicht Kieselmann jedes Jahr eine CD-Produktdaten, auf der die CAD-Modelle im IGES-, STEPund SAT-Formate enthalten sind, auf Wunsch können diese zusätzlich als DXF-Dateien geliefert werden.

Produktivitätsschub durch neue Software und Hardware Auch eine Kopplung der PDMLösung mit der ERP-Software ABAS ist anvisiert, dazu wird gerade das Pflichtenheft erstellt. Zukünftig soll nur noch in ABAS ein Artikelstamm angelegt werden und nicht mehr zusätzlich in der CAD/PDM-Applikation, da diese dann den Artikelstamm automatisiert aus dem ERP-System übernehmen kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass zukünftig jeder Berechtigte auf den aktuellen Informationsstand zugreifen kann und nicht mehr bis zur Freigabe einer Zeichnung warten muss.

Rückblickend auf das erste Jahr der Einführung der neuen Engineering-Lösung resümiert Maico Ludwig: »Wir mussten längere Zeiträume für die Umstellung einplanen als zunächst erwartet, da die Aufgaben des Tagesgeschäftes absoluten Vorrang hatten. Trotz allem konnten wir schon einen erheblichen Produktivitätsgewinn erreichen, und das ist ja erst der Anfang. Das Update auf die neue SolidWorks-Version, das wir gleichzeitig mit der Installation von neuen Workstations und einem aktuelleren Betriebssystem demnächst angehen werden, wird zu einem weiteren Produktivitätsschub führen.« Außerdem ergänzt er: »Prinzipiell wäre es sinnvoll gewesen, einen Projektverantwortlichen für die Einführung freizustellen. Das konnten wir uns aufgrund des drängenden Tagesgeschäftes aber nicht leisten. Folglich war die Kommunikation und Koordination zwischen den beteiligten Systempartnern DPS, Keytech und ASCAD nicht immer optimal, so dass unnötige Zeitverzögerungen auftraten.« Dass bei Kieselmann auch weiterhin kräftig in die Zukunft investiert wird, steht außer Frage. Schon im letzten Jahr konnte die Anzahl der Mitarbeiter um 20 auf 255 aufgestockt werden. Ferner wurden insgesamt 5 Millionen Euro für den Neubau einer Produktionshalle mit einer Gesamtnutzfläche von 3.800 Quadratmetern sowie in die Erweiterung des Maschinenparks investiert. Die Fertigstellung der Halle mit Sozialräumen, einem Hochregallager für Rohmaterial sowie einer modernen Galvanikanlage feierte die komplette Kieselmann-Mannschaft gemeinsam mit dem 70-jährigen Firmenjubiläum Mitte letzten Jahres. »Für das Jahr 2008 planen wir zusätzliche Produktionserweiterungen und ein neues Verwaltungsgebäude mit insgesamt mehr als 2.600 Quadratmetern Nutzfläche, dessen Bau noch in der ersten Jahreshälfte starten soll«, berichtet Geschäftsführer Klaus Dohle nicht ohne Stolz und formuliert abschließend: »Unsere Kunden und Partner können sicher sein, dass bei ihnen und bei uns auch zukünftig alles im Fluss bleiben wird.« -frCAD-CAM REPORT Nr. 2, 2008