Anlagenplanung in 3D

Karin Faulstroh,

Fabrikhallen digital einrichten

Das 1883 gegründete Familienunternehmen Amazonen-Werke H. Dreyer in Hasbergen-Gaste bei Osnabrück hat sich auf die Fertigung von Landmaschinen und Kommunalmaschinen spezialisiert. An sieben Standorten in Deutschland, Russland, Großbritannien, Frankreich, Ukraine, Ungarn und Kasachstan sind ca. 1.750 Mitarbeiter beschäftigt, die im Jahr 2012 einen Gesamtumsatz von etwa 460 Millionen Euro erwirtschaftet haben. Die Planung der Produktionshallen erfolgt inhouse mit der Autodesk Factory Design Suite.

Entwurf der Schlosserei in 3D.

Der Betrieb ist über einen langen Zeitraum gewachsen und wächst noch weiter. Deshalb müssen die bestehenden Produktionshallen regelmäßig umgebaut oder erweitert werden, um neuen Anforderungen gerecht zu werden und neue Fertigungsanlagen unterzubringen. Bisher wurden entsprechende Pläne mit einem einfachen 2D-CAD-System erstellt. Deren Erstellung und Änderungen daran nahmen allerdings sehr viel Zeit in Anspruch. Die entstandenen Layoutdateien waren zudem sehr groß. "Wenn wir schnell einen Plan ändern wollten oder die Geschäftsleitung einen Entwurf zur Ansicht haben wollte, war das nicht möglich. Entweder waren die Ladezeiten zu groß oder es war viel zu kompliziert, auch nur einfache Elemente zu erstellen", erklärt Stefan Holthaus, Leiter Betriebsmittelkonstruktion bei Amazone. Außerdem gab es Zeichnungen aus unterschiedlichen CAD-Systemen, die untereinander nicht kompatibel und teilweise auch nicht auf dem aktuellen Stand waren. So war es nicht möglich, sich ein aktuelles und ganzheitliches digitales Bild der Werkshallen zu machen und damit zu planen.

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Daher suchte das Unternehmen nach einer Lösung, mit der sich das komplette Werk digital in 3D erfassen lässt, um künftig Änderungen schnell und detailliert planen zu können. Nach einem Vergleich der auf dem Markt angebotenen Produkte fiel im Jahr 2012 die Entscheidung schließlich auf die Autodesk Factory Design Suite. Das Softwarepaket kombiniert anlagenspezifische Konstruktions-, Visualisierungs- und Analysewerkzeuge mit Arbeitsabläufen in der Cloud, um Effizienz, Genauigkeit und Kommunikation bei der Anlagenplanung zu verbessern. Es lassen sich digitale Fabrikmodelle erstellen, die als Grundlage für die Konzeption und Entwicklung effizienter Werksanlagen dienen. Die schnelle Bewertung verschiedener Was-Wäre-Wenn-Szenarien des Anlagenlayouts ermöglicht es außerdem, noch vor der Installation die beste Raumaufteilung zu ermitteln. Ein entscheidender Vorteil der Autodesk-Lösung war für Amazone vor allem die große Auswahl an vorgefertigten Bauelementen wie Wände, Türen, Treppen etc., die Teil der umfangreichen Bauteilbibliothek sind und vom Planer jederzeit herangezogen werden können. Dieser spart sich dadurch viel Arbeit und Zeit. Ein weiterer Grund für die Entscheidung war die schnelle, intuitive Handhabung, was die Erstellung von Plänen ebenfalls beschleunigt. Denn unter anderem basiert die Factory Design Suite auf AutoCAD, mit dem die bei Amazone zuständige Planerin bereits vertraut war und so die grundlegende Logik der Lösung kannte. Außerdem erleichtern und straffen automatisierte Arbeitsabläufe und die Möglichkeit, Inhalte wiederzuverwenden, die Planung. Analysen von Maschinenauslastung, Materialfluss und Energieverbrauch helfen zudem, den Produktionsprozess zu verkürzen und die Fertigung flexibler zu gestalten. Inzwischen sind bei Amazine drei Lizenzen an insgesamt drei Werksstandorten im Einsatz.

Ausschnitt der bereits erfassten Werkshallen.

Optimale Platzierung von Werkzeugmaschinen
Neben dem Großprojekt, das gesamte Werk digital in 3D zu erfassen, wird die Autodesk Factory Design Suite bereits für einige kleinere Planungsprojekte eingesetzt. So wurde beispielsweise bei der Erweiterung des Verwaltungsgebäudes in Hasbergen-Gaste die erste Bauplanung mit der Factory Design Suite durchgeführt. Das daraus resultierende 3D-Modell lieferte dem Architekten einen ersten Eindruck für eine konkretere Vorstellung, in welche Richtung sein Entwurf gehen sollte. "Die Erfahrungen, die wir bisher mit der Factory Design Suite von Autodesk gemacht haben, sind sehr gut", erklärt Holthaus. "Ein großer Vorteil ist, dass wir sehr schnell und flexibel sind. Die verantwortliche Kollegin kann in kürzester Zeit ein Layout erstellen. Daher nutzen wir die Lösung auch bereits an anderen Standorten, zum Beispiel für die Werksplanung."

Werden neue Werkzeugmaschinen angeschafft, müssen sie so in die bestehende Hallenstruktur integriert werden, dass alle Fertigungsarbeitsschritte und Logistikvorgänge sinnvoll und ohne unnötige Rangier- und Transportarbeiten erfolgen können. Auch Fahrwege für Flurförderzeuge und Lagerplätze sollten bei einer optimalen Platzierung der Anlage ausreichend vorhanden sein. Anhand des digitalen 3D-Modells lassen sich dazu verschiedene Layout-Optionen darstellen und durchdenken, um die optimale Lösung zu finden.

Selbstfahrende Pflanzenschutzspritze Pantera von Amazone.

Die letzte große Anschaffung bei Amazone war eine neue Laseranlage. Der Maschinenlieferant stellte die CAD-Daten der Anlage zur Verfügung, die in die Factory Design Suite importiert wurden. Dadurch war eine exakte Platzierung innerhalb der bestehenden Räume möglich: "Mit der Factory Design Suite von Autodesk konnten wir schnell verschiedene Aufstellvarianten, Staplerverfahrwege und die Materialversorgung darstellen sowie simulieren und Zugänglichkeiten prüfen", erläutert Stefan Holthaus. Sobald die Erfassung der gesamten Hallenstruktur abgeschlossen ist, soll die Lösung auch bei der Simulation von Produktionsabläufen eingesetzt werden, um diese weiter zu optimieren.

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