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Aus der Praxis„Integration schafft Transparenz“

Anbieter von Automatisierungslösungen für die Photovoltaik-Produktion setzt auf das Zusammenspiel von CAD-Datenverwaltung und ERP-Lösung
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Die Photovoltaik ist eine relativ junge Branche, in der sich die Produktionsprozesse ständig ändern. Entsprechend schnell und flexibel muss der Berliner Automatisierungsspezialist Jonas & Redmann, der Maschinen für die Herstellung von Solarzellen anbietet, auf neue Kundenanforderungen reagieren. Der Einsatz der PTC-Lösung Creo Elements/Direct in Verbindung mit Model Manager und ERP-Anbindung erleichtert die Wiederverwendung vorhandener Konstruktionen bei neuen Kundenprojekten.

„Wir sind Maschinenbauer aus Leidenschaft.“ lautet das Credo der Jonas & Redmann-Gruppe, die 1989 im Jahr des Mauerfalls als Zweimannbetrieb in Berlin gegründet wurde. Das Ingenieurbüro entwickelte und produzierte anfänglich vor allem Sondermaschinen für Kunden in der Bekleidungsindustrie und Medizintechnik, darunter so bekannte Namen wie Hugo Boss oder Braun Melsungen. Der Durchbruch kam 1999 mit dem Einstieg in die Photovoltaik. Das Geschäftsfeld entwickelte sich dank des Booms der erneuerbaren Energien rasant. Die Automatisierungslösungen von Jonas & Redmann haben die industrielle Massenfertigung von kristallinen Siliziumsolarzellen erst ermöglicht. In Entwicklungspartnerschaften mit den großen Photovoltaikproduzenten leistete das Unternehmen technische Pionierarbeit für den gesamten Herstellungsprozess kristalliner Silizium-Solarzellen, von der Eingangsinspektion der Wafer über das Be- und Entladen der verschiedenen Prozessmaschinen bis zur Zellklassifizierung am Ende der Prozesskette. Eingesetzt werden die Produkte und Sondermaschinen von Jonas & Redmann, als Einzel- oder Systemlösungen, bei den führenden Solarzellen-Herstellern der Welt. Der Erfolg der Firmengruppe spiegelt sich unter anderem im Unternehmenswachstum der vergangenen Jahre. Derzeit arbeiten über 700 Mitarbeiter am Standort Berlin und in den Vertriebs- und Service-Niederlassungen in Taiwan, USA, Korea und China.

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Lieferzeiten annähernd halbiert

Der Photovoltaik-Markt ist sehr schnelllebig, was zur Folge hat, dass die Produkte extrem kurze Lebenszyklen haben. Die Maschinen müssen kontinuierlich verändert werden, um sie an die Kunden- bzw. Marktanforderungen hinsichtlich der eingesetzten Prozessanlagen, aber auch an die Weiterentwicklung der Prozesstechnik anzupassen. „Obwohl wir, für unsere PV-Produkte Baukastensysteme anbieten, bleibt der Engineering-Anteil hoch“, sagt Stefan Jonas einer der Gründer des Unternehmens. „Die Herausforderung für unsere Ingenieure besteht darin, unseren Kunden schnell eine kostenoptimierte Lösung zu präsentieren.“ Ein Vorteil im Wettbewerb ist, dass wir inzwischen über mehr als 20 Jahre Erfahrung im Sondermaschinenbau verfügen. Für einige Prozesse ist Jonas & Redmann nach wie vor das einzige Unternehmen, das industrietaugliche Automatisierungsanlagen anbieten kann. Jonas & Redmann liefert jährlich mehrere hundert Anlagen an Kunden in aller Welt aus. Ein weiteres Wettbewerbskriterium sind die Lieferzeiten. Unsere Konstrukteure sind erfahren und entwickeln in kürzester Zeit kundenspezifische Lösungen wie der Leiter der Mechanischen Konstruktion Lars Venhues erläutert. Wir greifen wir zum Teil auf bewährte Bauteile und -gruppen zurück und passen diese an die jeweiligen Kundenanforderungen an. Dabei gehen wir effizient vor und setzen die historienfreie Modellierung ein. Wir können unsere CAD-Modelle also jederzeit frei verändern. Die mittlerweile fast 50 Konstrukteure und Technischen Zeichner – nutzen die PTC-Lösung Creo Elements/Direct (ehemals Cocreate Modeling), mit der 3D-Modelle ohne Konstruktionshistorie erzeugt werden: „Wir haben kaum Teilefamilien, bei denen sich die Parametrisierung lohnen würde“, sagt Jonas. Der konsequente 3D-Einsatz trägt also maßgeblich dazu bei, dass das Unternehmen wettbewerbsfähig agieren kann.

Fachübergreifende Datennutzung

Vom 3D-Einsatz profitiert nicht nur die Konstruktion, sondern auch die nachfolgenden Fachabteilungen. Abgesehen von den Abteilungen, die nicht direkt am Entwicklungs- und Produktionsprozess beteiligt sind, greifen alle Fachbereiche über die CAD-Datenverwaltung Creo Elements/Direct Model Manager auf die 3D-Modelle zu. „Ein großer Pluspunkt bei den sich ständig weiterentwickelnden Maschinendesigns ist, dass wir keine Montage-Zeichnungen mehr erstellen müssen. Die Mitarbeiter in der Produktion können die 3D-Modelle mit einer Viewing-Lizenz des CAD-Systems gleich im nativen Format visualisieren und bei Bedarf Maße abgreifen oder Schnitte legen“, sagt Venhues. „Das hat zudem den Vorteil, dass wir Änderungen sehr schnell an die Montage kommunizieren können.“

Jonas & Redmann setzt Creo Elements/Direct inzwischen auch bei seiner Tochterfirma, dem Malterdinger Unternehmen JRT Photovoltaics ein. Die Konstrukteure bei JRT Photovoltaics haben schnell erkannt, dass wir mit dem direkten Modelliersystem viel intuitiver arbeiten können“, sagt Jonas und Venhues ergänzt: „Die Kollegen in Malterdingen waren begeistert als sie gesehen haben, dass sie mit unserem System mehrere Maschinen auf einem Laptop darstellen und bearbeiten können.“

Die Vereinheitlichung der CAD-Landschaft war die notwendige Voraussetzung, um bestimmte Konstruktionen an beiden Standorten nutzen zu können. Unterstützt wird das Daten-Sharing seit kurzem durch ein standortübergreifendes CAD-Datenmanagement auf Basis von Creo Elements/Direct Model Manager.

Wiederverwendung von Baugruppen

Welche Teile und Baugruppen wieder verwendet werden können, diskutieren die Anwender in regelmäßigen Besprechungen auf Fachebene. „Wir haben derzeit so viele mögliche Baugruppen-Konstellationen, dass sich die Thematik nicht über eine Klassifizierung mit Suchalgorithmen abbilden lässt“, sagt Venhues. Jonas & Redmann führte die CAD-Datenverwaltung Creo Elements/Direct Model Manager ursprünglich mit dem Ziel ein, den wachsenden Bestand an 3D-Modellen bei Anpassungen effizienter zu nutzen. „Der Model Manager macht es leichter, Teile zu standardisieren und untereinander auszutauschen beziehungsweise in mehreren Baugruppen einzusetzen“, erläutert Venhues. Das Thema Teilewiederverwendung spielt für den Sondermaschinenbauer ein wichtige Rolle – immerhin umfasst die Datenbank mittlerweile 100.000 Teile, darunter natürlich auch Zukaufteile und Altkonstruktionen, die nicht mehr aktiv sind. Viele Teile werden nur einmal produziert, bevor der nächste Entwicklungsschritt kommt, aber es gibt auch Kleinserien von bis zu Tausend Teilen und Komponenten, die man normalerweise extern fertigen lässt und bei denen sich die Wiederverwendung auch aus logistischer Sicht lohnt.

Um den Wiederverwendungsgrad zu erhöhen und die Durchlaufzeiten zu verkürzen, standardisierte Jonas & Redmann Baugruppen soweit, dass sie ohne oder mit möglichst wenigen Änderungen in verschiedenen Maschinen eingesetzt werden können: „Typisches Beispiel ist eine Pufferkassette, die Materialflussschwankungen zwischen zwei Stationen ausgleicht. Die kann man dann in einer anderen Maschine oder an einer anderen Stelle einsetzen und sie erfüllt dort einen ähnlichen Zweck“, erläutert Venhues.
Implementiert wurde die CAD-Datenverwaltung von der Firma Inneo. Die Mitarbeiter des Ellwanger Systemhauses konfigurierten die Anwendung entsprechend den Kundenanforderungen, unterstützen die Anwender bei der Übernahme der bestehenden 3D-Modelle in die Datenbank und stehen ihnen bei Support-Anfragen zur Verfügung. Darüber hinaus schlug Inneo die Kopplung der CAD-Datenverwaltung an das ERP-System vor.

Integration von CAD in ERP

Um das inzwischen erreichte Auftragsvolumen effizient abwickeln zu können, setzt Jonas & Redmann ein kommerzielles ERP-System ein, das die gesamte Wertschöpfungskette vom Auftragseingang bis zum Service unterstützt. Die Anbindung an die CAD-Datenverwaltung wird mit Hilfe der Schnittstellen-Lösung iFactory von Inneo realisiert: „Inneo verfügt über das nötige Know-how und hat mit der Firma, die unser ERP-System implementierte, auch schon bei Integrationsprojekten zusammengearbeitet“, sagt Jonas.
Der Vorteil der Model Manager-Integration ist der, dass beim Einchecken eines neuen Bauteils in die CAD-Datenbank ein neuer Artikel im ERP-System angelegt wird, bereits in Model Manager definierte Stammdaten wie Benennung, Werkstoffe, Oberflächen et cetera werden an das ERP-System übergeben. Im Gegenzug wird die alte Bauteilnummer mit der Artikelnummer des ERP-Systems überschrieben. Weiterhin wird über eine solche Schnittstelle die in der Konstruktion definierte Produktstruktur als eine Art Basis-Stückliste übergeben, um sie im ERP-System zu vervollständigen und zu pflegen. Die Anbindung des ERP-Systems an den Modelmanager bedeutet also eine spürbare Reduzierung des Pflegeaufwands und eine Entlastung der Konstrukteure von nicht-konstruktiven Tätigkeiten.


Michael Wendenburg, Sevilla

Jonas & Redmann Group GmbH, Berlin Tel. 030/230866-6823, http://www.jonas-redmann.com

PTC GmbH, Unterschleißheim Tel. 089/321060, http://www.ptc.com/germany

Inneo Solutions GmbH, Ellwangen Tel. 07961/890-0, http://www.inneo.com

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