Creo: Softwarelösungen für die Konstruktion von Inertgas-Systemen
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Creo: Softwarelösungen für die Konstruktion von Inertgas-Systemen

Softwarelösungen
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Ob OLED-Bildschirm, LED oder Lithium-Ionen-Akku – viele moderne Produktionsprozesse und Forschungsvorhaben erfordern eine Inertgasatmosphäre. In der Forschung werden dafür Gloveboxes, in der Industrie Einhausungen für komplette Produktionsprozesse eingesetzt. Dementsprechend breit ist auch die mit PTC Creo entwickelte Produktpalette bei M. Braun.

Der Autor: Ralf Steck, freier Fachjournalist, Friedrichshafen

In den frühen 70er Jahren kamen die ersten Gloveboxes, „Glaskästen“ mit Inertgasatmosphäre, auf den Markt. Mit der Qualität dieser Erzeugnisse unzufrieden, begannen die Ingenieure Hellmut Fölster und Gerhard Hinrichs ein eigenes Produkt zu entwickeln. Der Erfolg dieser Konstruktion führte im Jahr 1976 zur Gründung der M. Braun Labortechnische Geräte GmbH in Garching. Die Indus Holding AG übernahm das Unternehmen 2002 und benannte es in M. Braun Inertgas-Systeme GmbH um.
Heute reicht die Palette der Produkte von Standard-Gloveboxen über individuell angepasste Anlagen bis zu Einhausungen kompletter Fertigungslinien, die bis zu 12 x 5 x 5 m groß sein können. Zudem gibt es neben dem Stammsitz in Garching je einen Entwicklungs- und Produktionsstandort in den USA und in Shanghai. Seit der Jahrtausendwende arbeitet M. Braun mit dem CAD-System PTC Creo, damals noch unter dem Namen Pro/Engineer bekannt. Ursprünglich wurde das Unternehmen direkt vom Hersteller betreut; nach einer Änderung der Vertriebsstrategie bei PTC entschied sich M. Braun dann aber für die Betreuung durch den PTC-Partner Inneo.
Einführung mehrerer PTC-Lösungen
An den Standorten in den USA und China werden kleine bis mittlere Anlagen selbst konstruiert oder an die lokal verfügbaren Materialien angepasst. Als die US-Kollegen auf PTC Creo umstiegen, wurde dort ein Anfangs-Datenbestand installiert, jedoch fand kein regelmäßiger Abgleich zum Hauptdatenbestand in Garching statt und die Daten entwickelten sich im Lauf der Zeit auseinander. Um sie wieder zusammenzuführen und die Bestände miteinander abzugleichen, wurde im Jahr 2008 das PLM-System PTC Windchill installiert und eine Datenreplikation eingerichtet.
Mit China ist das schwieriger, wie Hartmut Ehrhard, Fachgruppenleiter mechanische Konstruktion, erläutert. Noch verhindern Schwierigkeiten eine enge Anbindung der chinesischen Niederlassung an das PLM-System. „Der Datenbankserver in China ist komplett autark. Das liegt zum einen daran, dass die Datenverbindung so langsam ist, dass die Replikation nicht funktioniert. Zum anderen ist es kaum möglich, ein stabiles VPN nach China aufzubauen.“
Seit Juli 2014 setzt M. Braun nun Creo 2.0 ein. Ehrhard erinnert sich: „Natürlich war die neue Oberfläche im Ribbon-Look erst einmal eine Umstellung, aber die Anwender gewöhnten sich schnell daran. Wir setzen wegen unserer großen Baugruppen auf HP-Workstations vom Typ Z800. Die ermöglicht ein flüssiges Arbeiten.“
Zudem sind die Creo-Arbeitsplätze mit einem AAX-Modul ausgestattet, das unter anderem die Navigation in großen Baugruppen beschleunigt und eine vereinfachte Darstellung von Bauteilen ermöglicht. Dies nutzen die Anwender unter anderem bei Lochblechen in den Böden und Decken der Gloveboxes. Mit Hilfe dieser Lochbleche wird eine laminare Strömung von oben nach unten erzeugt, die letzte Partikel nach unten und damit aus dem Arbeitsbereich herausdrückt. „Viele Funktionen, die früher in AAX zu finden waren, sind inzwischen in den Lieferumfang des Grundsystems übergegangen, aber wir benötigen AAX nach wie vor für bestimmte Funktionen“, fügt Ehrhard an.
Um Menschenfiguren in Creo-Modelle zu integrieren, wird die Mensch/Maschine-Modellierungslösung Manikin eingesetzt. Ehrhard erläutert dazu: „Das Manikin-Modell lässt sich frei bewegen, bildet dabei aber die Freiheitsgrade der menschlichen Gelenke nach. So können wir genau prüfen, ob der Bediener einer Glovebox mit den Händen in den Gummihandschuhen alle Bereiche des Innenraums so erreicht, dass er seine Tätigkeit bequem verrichten kann.“ Festigkeitssimulationen, beispielsweise für die Tragfähigkeitsberechnung größerer Boxen und Maschineneinhausungen, werden mit PTC Creo Simulate durchgeführt.
Startup Tools übernehmen wesentliche Teilfunktionen
Bedeutender Bestandteil der Entwicklungsumgebung bei M. Braun sind die Startup Tools von Inneo. Neben dem integrierten Parametermanager ist die Verwaltung der Positionsnummern sehr wichtig für die Arbeitsabläufe des Unternehmens: „Unsere Anlagen werden unter anderem im Nuklear- und im Pharmabereich genutzt. In beiden Bereichen ist es sehr wichtig, dass Stücklisten in der einmal festgelegten Form bleiben und sich nicht automatisch umsortieren. Zudem dürfen einmal vergebene Positionsnummern nicht neu vergeben werden, auch wenn das ursprüngliche Teil weggefallen ist. Die Startup Tools stellen beides sicher“, sagt Ehrhard.
Zu den weiteren Komponenten der Werkzeuge zählen Bibliotheken für Norm- und Zukaufteile. Zudem werden in der Datenbank Standard-Konstruktionselemente als Makros, sogenannte UDFs, hinterlegt. Beispielsweise hadelt es sich dabei um Einnietmuttern, die sich über ein Menü definieren lassen. Eine Datenbank für Attribute und Benennungen ermöglicht außerdem das Übersetzen von Zeichnungen auf Knopfdruck. „Das ist im Augenblick noch eine Baustelle, aber es wird uns in Zukunft viel Zeit sparen“, wirft Ehrhard ein.
Für die Ausgabe der Zeichensätze nutzen Ehrhard und seine Kollegen iPrin. Vor der Implementierung dieses Tools wurden nach der Freigabe drei Zeichnungssätze erstellt, je einer für Konstruktion, Projektmanagement und Montage. Heute beschränkt sich die Druckausgabe auf einen Satz, der zur Bestellung der Bauteile an Lieferanten weitergereicht wird.
Die Montageabteilung – eine eigene Fertigung besitzt M. Braun nicht – nutzt inzwischen den 3D-Modellviewer PTC Creo View, um den Zusammenbau der Anlagen zu visualisieren. Der Zeichnungssatz der Konstruktion konnte durch die jederzeitige Verfügbarkeit der Daten in PTC Windchill eingespart werden. I

Info & Kontakt

Inneo Solutions GmbH
Ellwangen
Tel. +49 7961 890-0
M. Braun Inertgas-Systeme GmbH
Garching
Tel. +49 89 32669-0
Weitere Informationen zu den Produktentwicklungslösungen von Inneo:
http://t1p.de/zrqp
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