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Software

Rohrkonstruktion und Fertigung rücken zusammen

| Autor: Stéphane Itasse

Um Rohrkonstruktionen besser zu fertigen, bieten CAD-Partner und Tracto-Technik eine durchgängige Software.
Um Rohrkonstruktionen besser zu fertigen, bieten CAD-Partner und Tracto-Technik eine durchgängige Software. (Bild: Itasse)

Die Digitalisierung hat viele Aspekte, einer davon ist der Datenfluss von der Konstruktion in die Fertigung. Welche Effizienzgewinne sich damit in der Rohrfertigung erschließen lassen, zeigte sich unlängst bei der Veranstaltung Pipe Bending World.

Im Anlagenbau stehen die Hersteller vor mehreren Herausforderungen, wie Maxim Lich, Geschäftsbereichsleiter Smap-3D bei CAD-Partner, erläutert: „Die Anlagen sollen schneller hergestellt werden, in der Wartung kostengünstiger sein, modular geplant werden und skalierbar sein.“ Für einen solchen modularen Anlagenbau ist jedoch eine detaillierte Planung mit realen Komponenten notwendig, wie er auf der Pipe Bending World ausführte, die von seinem Unternehmen mit Pipe Bending Systems (PBS), einem Geschäftsbereich von Tracto-Technik, organisiert wurde. „Alle Leitungen müssen geplant werden, auch die Hydraulik“, bekräftigt er. Zudem sind eine plattformoptimierte Verrohrung durch Biegen, eine schnelle Montage der Module durch vorgefertigte Spools sowie weniger Schweißverbindungen für weniger Wartungsaufwand möglich.

Konstrukteure bekommen Zugriff auf Daten aus der Fertigung

Für die Planung bietet CAD-Partner die Software Smap-3D als eigenständiges Programm an. Es bietet aber auch einen Zugriff auf Funktionen der Software Pipefab von PBS. „Ziel ist es, dass schon der Konstrukteur prüfen kann, ob ein Rohr auch so gefertigt werden kann, wie er es plant“, sagt Lich. Das Schweißen als Ausweg, um die Rohrkonstruktionen trotz Restriktionen durch die Maschinen fertigen zu können, soll damit der Vergangenheit angehören. „Jedes Biegen ist viel billiger als Schweißen“, sagte der CAD-Partner-Manager weiter. Außerdem erfolgt der Datenaustausch ohne Export- beziehungsweise Importfunktion und damit ohne Verluste.

Was Smap-3D in der Praxis bietet, verdeutlicht Andreas Rößler, Produktmanager Plant + Design bei CAD-Partner. Die Software bietet dem Konstrukteur einen Überblick, was der Verfahrenstechniker in der P&ID (Fließzeichnung) geplant hat, über eine To-do-Liste erfolgen automatisch die Verknüpfungen.

Informationen aus dem P&ID bleiben für alle Anwender verfügbar

„Alle Informationen, die der Nutzer in das P&ID eingibt, sind durchgängig weiter verfügbar“, sagt Rößler. Bestell- und Komponentenlisten werden damit automatisch generiert, auch die Anlagendokumentation lässt sich damit digital aufbauen. „Das ist intelligente Planung mit internen Verlinkungen, die dem Anwender viel Arbeit erspart“, erläutert er weiter.

Neu in Smap-3D ist die Biegesimulation von Pipefab. „Das spiegelt unsere Partnerschaft mit Tracto-Technik in Softwareform wider“, sagt Rößler. Die Durchgängigkeit der Software und der Informationstransfer vermeiden Iterationsschleifen zwischen Konstruktion und Fertigung.

Für Tracto-Technik stellten Geschäftsführer Dr. Christian Gerlach und Software Development Manager Reinhard Oelze die Software Pipefab vor. „Die Produkte werden immer individueller, der Kunde will aber Preise und Qualität wie in der Massenfertigung haben“, sagt Gerlach. Lösbar ist das Dilemma seinen Worten nach mithilfe von Industrie 4.0, wenn in der Wertschöpfungskette alle Informationen in Echtzeit zur Verfügung stehen. Ein wichtiges Thema dabei ist für ihn der Datenfluss von der Konstruktion in die Fertigung. Pipefab und damit die Daten stehen dabei im Mittelpunkt der Fertigungsprozesse, ob Lagerlogistik, Rohrvorbereitung, Rohrbearbeitung oder Montage.

„Das Grundkonzept von Pipefab ist ein durchgängiger Datenfluss von der Konstruktion bis zum einbaufertigen Rohr“, bekräftigt Oelze. Die Software ist für den Einsatz in der Fertigung und zur Fertigungsoptimierung konzipiert, die Konstruktion bleibt im CAD. „Die Stammdaten müssen gepflegt sein“, mahnt Oelze weiter, wobei sie oft aus dem CAD-System oder von SAP übernommen werden. Neben den Stammdaten von Rohren und Komponenten sind auch diejenigen von Maschinen und Werkzeugen wichtig.

Software sorgt sofort für Gutteile in der Produktion

„Mit der Konstruktion soll in der Fertigung schon beim ersten Mal ein Gutteil mit dem richtigen Maß herauskommen“, sagt Oelze – die Berechnungen hierfür erledigt Pipefab. Dazu übernimmt die Software in einem ersten Schritt die Daten der Rohrgeometrie, entweder aus einem CAD bei einer Vorfertigung oder Messdaten bei einer Anpassverrohrung. Pipefab überprüft dann mögliche Fertigungsrestriktionen und speichert die Isometrie in einer Datenbank. Im Einzelnen werden gespeichert: Strangisometrien, Einzelisometrien, Zuschnittsdaten, Stücklisten, Biegedaten, Abzweigungen wie Aushalsungen, Beschriftung und die notwendige Arbeitszeit – letztere errechnet Pipefab ebenfalls. „Damit ist die Isometrie so in der Datenbank abgelegt, dass sie irgendwann gefertigt werden kann“, sagt Oelze.

In der Fertigung kommt eine Reihe von Pipefab-Applikationen zum Einsatz. „Wir nennen sie Piloten, weil sie etwas steuern“, erläutert Oelze. Diese Module sind an den einzelnen Arbeitsplätzen wie Zuschnitt oder Montage installiert.

Für die Pipefab-Software skizzierte der PBS-Manager vier Anwendungsszenarien. Im ersten Szenario für den Schiffbau oder Anlagenbau ist die Arbeit projektorientiert, es gibt nur eine einmalige Konstruktion, die Fertigung erfolgt nach Aktivitätenplan und Projektfortschritt. Im Maschinen- oder Aggregatebau hingegen arbeiten die Ingenieure mit vorkonstruierten Rohrleitungen; verwendet werden sie je nach Kundenauftrag. Statt durchgängiger Losgröße eins wie im ersten Szenario sind hier unter Umständen auch Kleinserienfertigungen möglich. Die Fertigung erfolgt nach einem Auftrag, der beispielsweise über das ERP-System übermittelt wird. Schwieriger ist für Oelze die Situation im dritten Szenario einzuschätzen: Bei den Dienstleistern zur Rohrfertigung hängt die Arbeitsweise stark davon ab, für welchen Kunden sie arbeiten. Reparaturbetriebe schließlich erhalten ihre Aufträge durch Bauteilzeichnungen und haben eine kurzfristige Ad-hoc-Planung. „Für unterschiedliche Anwendungsszenarien haben wir auch unterschiedliche Pipefab-Editionen“, berichtet Oelze. Vor der Einführung der Pipefab-Software führt PBS in jedem Fall eine Unternehmensanalyse durch. „Das ist in der Art, wenn auch nicht im Umfang, so ähnlich wie eine SAP-Einführung: Es ist ein Projekt, und das benötigt seine Zeit“, sagt der PBS-Manager.

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