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Taprogge und MEDUSA

Optimierung von Wasserkreisläufen

„Es lässt sich nur schwer spezifizieren, wie viel Zeit und Geld wir konkret über die Jahre eingespart haben. Aber daran, dass sich der MEDUSA-Einsatz längst bezahlt gemacht hat, besteht kein Zweifel. Aber nicht nur die finanziellen Aspekte sind für uns wichtig. Durch die automatisierte Zeichnungserstellung können wir schnell und flexibel kundenspezifische Lösungen anbieten und bauen. Eine Fähigkeit, die aus unserer Sicht einen zentralen Wettbewerbsvorteil darstellt.”

(Dr. Guido Keller, Leiter der Hauptabteilung Engineering und Fertigung, Taprogge GmbH)

Wenn ein Unternehmen zusätzlich zum 3D-System auch ein 2D-System einsetzt, um Zeichnungen, Dokumentationen etc. zu erstellen, dann ist dies mehr oder weniger alltäglich. Wenn jedoch umgekehrt das 3D-System als sinnvolle Ergänzung des 2D CAD-Systems betrachtet wird, dann muss das schon besondere Gründe haben. Genau diesen Weg hat man bei der Taprogge GmbH aus Wetter/Ruhr mit MEDUSA und Pro/ENGINEER beschritten und ist damit äußerst erfolgreich.

Gleichgültig, ob es die Meerwasser-Entsalzungsanlage in Saudi-Arabien ist oder der Kühlwasserkreislauf eines Kraftwerks in der Schweiz - wenn Wasser in technischen Prozessen genutzt wird, dann strömt es durch Anlagen, die mehr oder minder empfindlich auf Wasserverunreinigungen reagieren. Damit reines Wasser wirklich sauber ist und nicht eine Mixtur aus organischen oder anorganischen – zumindest im technischen Sinne – Fremdstoffen die kostspielige Anlagen lahm legt, muss es gefiltert werden. Stellt sich der Laie solch eine Filteranlage als simples Sieb vor, so sind es in Wirklichkeit komplexe Systeme, die individuell an die jeweiligen Erfordernisse und Kundenanforderungen angepasst werden müssen.

Weltweit aktiv, wenn es um die Optimierung von Wasserkreisläufen geht

Kaum ein Unternehmen hat weltweit in diesem Metier so viel Erfahrung wie die im westfälischen Wetter an der Ruhr beheimatete Taprogge GmbH. Seit mehr als 50 Jahren beschäftigt sich das Unternehmen mit der Optimierung von Wasserkreisläufen in Kraftwerken, Meerwasserentsalzung, Kältetechnik und Industrie. Mit hocheffizienten Filtrations- und Wasserentnahme-technologien sowie mit dem "TAPROGGE-System", bei dem Schwammkugeln zur Reinigung von Wärme-tauschern und Kondensatoren durch das Leitungsnetz gepresst werden, nimmt man heute weltweit eine Spitzenposition in diesem Spezialmarkt ein. Längst hat man sich verabschiedet von der reinen Produktion von Anlagen nach Kundenspezifikation, sondern stellt sein Know-how auch bei der Planung und der Wartung zur Verfügung.

Zahlreiche verfahrens- und anlagentechnische Erfindungen und hoch effiziente Konstruktions- und Fertigungsprozesse zeugen davon, dass man sich nicht auf den Erfolgen ausruht, sondern ständig bestrebt ist, die Technologie weiter zu verbessern und die erarbeitete Spitzenposition auch zukünftig zu sichern. Insgesamt arbeiten 350 Mitarbeiter für das Unternehmen, das über Tochtergesellschaften in 11 Ländern verfügt und in über 60 Ländern vertreten ist. Mehr als 12.000 TAPROGGE-Anwendungen sind weltweit in über 100 Ländern installiert.

Taprogge und MEDUSA

Mit MEDUSA automatisch generierte Zeichnung eines Filtergehäuses

Losgröße 1 = hoher spezifischer Konstruktionsaufwand

Auch wenn die zeit- und kostensparende Modulbauweise längst Einzug gehalten hat und es standardisierte Filter-Baureihen mit unterschiedlichen Leistungsdaten und –kriterien gibt, so überwiegt doch bei weitem der Anteil an Projekten, für die individuelle Anlagen konstruiert werden müssen. Bei fast jedem der ca. 200 Projekte im Jahr erfordern unterschiedliche Einbausituationen und Wartungsbedingungen in enger Abstimmung mit dem jeweiligen Kunden zahlreiche Modifikationen einer Basiskonstruktion.

Eine solche Flexibilität bei der Planung und Realisierung fordert ihren Tribut in Form eines hohen planerischen und konstruktiven Aufwands. Neben den zahlreichen Standardzeichnungen sind ca. 40-50 projektbezogene Zeichnungen für jedes Projekt notwendig – ein Aufwand, der mit konventionellen Mitteln Wochen in Anspruch nahm.

Bei Taprogge war man sich von Anfang an im Klaren darüber, dass für signifikante Zeit- und Kosteneinsparungen mehr nötig ist als „nur“ die Einführung eines CAD-Systems. Wirklich durchschlagende Verbesserungen können nur mit Prozessen und Methoden erreicht werden, die den durch CAD geschaffenen Möglichkeiten angepasst sind.

Das Besondere daran ist, dass diese Einsicht nicht etwa in jüngster Zeit in den Köpfen der Entscheidungsträger gereift ist, sondern bereits vor 20 Jahren. Seitdem wurde auf der Basis des CAD-Systems MEDUSA der Konstruktionsprozess systematisch automatisiert und die Zeit für die Zeichnungserstellung auf Stunden reduziert. Und spätestens vor diesem Hintergrund wird klar, dass die damalige Entscheidung nicht nur wegen der hohen Zeichenfunktionalität getroffen wurde, sondern vor allem wegen der umfangreichen MEDUSA-Möglichkeiten einer aufgabenspezifischen Systemanpassung und Prozessautomatisierung.

Ein optimal auf Anforderungen und Prozesse abgestimmtes System

Automatisch generierte Visualisierung der Gesamtanlage

Dr. Guido Keller, Leiter der Hauptabteilung Engineering und Fertigung, drückte zum Zeitpunkt der Systemauswahl noch die Schulbank. Er gehört zu einer Generation, für die der Umgang mit CAD-Systemen so selbstverständlich ist wie früher der Rechenschieber. Auch wenn er selbst seine Erfahrungen mit 3D-Systemen gesammelt hat, kann er die Entscheidung für das 2D-basierende Konstruktionssystem nicht nur nachvollziehen, sondern ist davon überzeugt: „Mit MEDUSA können wir unsere Aufgaben in einer Art und Weise bewältigen, wie sie mit anderen Systemen nur schwer vorstellbar ist. Wir haben die hohe Funktionalität und Flexibilität genutzt, um ein System zu schaffen, dass genau auf unsere Anforderungen und Prozesse abgestimmt ist.“


Dr. Keller weiß, wovon er spricht, denn seine Abteilung ist zuständig für einen Großteil der konstruktiven Aufgaben und die Dokumentation. Sie fungiert als Dienstleister für die vertriebs-orientierten Projektabwickler, die für die generelle Anlagenauslegung und die Umsetzung der kundenspezifischen Anpassungen, z.B. Auslegung der Filter und die Siebeinrichtung, verantwortlich sind. Insgesamt sind heute 25 MEDUSA-Lizenzen, u.a. mit dem Parametrics-Modul und der Pro/E-Schnittstelle, im Einsatz, davon 14 in der Projektabwicklung.

Betreut wird die Installation durch den MEDUSA-Entwickler CAD Schroer, der vor vier Jahren das System MEDUSA von PTC übernommen und mit Hochdruck weiter entwickelt hat. Der eigene Engineering-Hintergrund und die hohe technische Kompetenz haben zweifelsohne zum langjährigen MEDUSA-Erfolg im Hause Taprogge beigetragen.

In der Automatisierung liegt das Heil

Modulare Bauweise, ein hoher Prozentsatz ein Gleichteilen, und eine immer wiederkehrende Konstruktionssystematik sind bestens geeignet, Prozessschritte regelbasierend abzubilden und zu automatisieren. Am Anfang stand daher die intensive Analyse der Prozesse sowie der abgeschlossenen Projekte, um auf der Basis dieses Wissens eine optimale Vorgehensweise zu entwickeln.

Herausgekommen ist dabei ein Werkzeug zur Projektsteuerung, das der Einfachheit halber „Projekt-Konfigurator“ genannt wird. Die in C und Fortran geschriebene Programmsammlung arbeitet dialoggesteuert und fragt vom Projektbearbeiter alle relevanten Daten, wie etwa Maße, Durchsatz etc. ab.

Mit MEDUSA erzeugte 3D-Ansicht eines Filtergehäuses


Mit diesen Parametern und den jeweiligen Konfigurationsregeln wird eine, auf MEDUSA Parametrics basierende, vollautomatische Erstellung des vollständigen Zeichnungssatzes angestoßen. Guido Keller: „Es lässt sich nur schwer spezifizieren, wie viel Zeit und Geld wir konkret über die Jahre eingespart haben. Aber daran, dass sich der MEDUSA-Einsatz längst bezahlt gemacht hat, besteht kein Zweifel. Aber nicht nur die finanziellen Aspekte sind für uns wichtig. Durch die automatisierte Zeichnungserstellung können wir schnell und flexibel kundenspezifische Lösungen anbieten und bauen. Eine Fähigkeit, die aus unserer Sicht einen zentralen Wettbewerbsvorteil darstellt.“

MEDUSA ist unverändert das Leitsystem

Keine Frage, die Zeiten haben sich geändert. Auch bei Taprogge sah man sich mit der Frage konfrontiert, ob sich nicht mit einem 3D-System die immer komplexer werdenden Aufgabenstellungen besser bewältigen ließen? Die Antwort war ein eindeutiges „jein“: so entschied man zwar vor ca. drei Jahren, Pro/ENGINEER einzuführen; die inzwischen fast 20 Jahre alte Entscheidung für MEDUSA und ihre Begründung – siehe oben - hat aber bis heute nichts von ihrer Gültigkeit eingebüßt.

Nach wie vor ist MEDUSA der Maßstab, an dem sich andere MCAD-Lösungen messen lassen müssen. Und zumindest aus Taprogge-Sicht hat es noch kein Mitbewerber geschafft, das System in seiner Effizienz zu überflügeln. MEDUSA ist und bleibt das Leitsystem, über das – teils in Zusammenarbeit mit anderen Applikationen - u.a. die Vergabe der Zeichnungsnummern, die Erstellung der Stücklisten und das Plotmanagement erfolgt.


MEDUSA und die 3D-Welt

Unzweifelhaft haben 3D-Systeme Vorteile bei der Bauteilauslegung komplexer 3D-Geometrien und der baugruppenorientierten Konstruktion. Bei Taprogge werden die insgesamt acht Pro/ENGINEER-Lizenzen deshalb vorrangig für die Konstruktion der komplexen Gehäuse und zur Visualisierung der Gesamtanlage genutzt. Wie bei der Zeichnungserstellung mit MEDUSA wird dabei auf die im Projektkonfigurator erfassten, diesmal jedoch rein geometrischen, Daten zugegriffen, wie z.B. Lage von Stutzen, Mannlöchern oder Stützen. Pro/ENGINEER erzeugt daraus automatisch ein Modell der kompletten Anlage sowie die Fertigungszeichnung des Gehäuses und zusätzliche Kundenzeichnungen mit allen montierten Anbauteilen. Dr. Guido Keller: „Die Arbeit mehrerer Tage lässt sich so auf 30-50 Prozent der ursprünglich notwendigen Zeit reduzieren.“

Automatisch generierter Zusammenbau einer Filteranlage


Man sieht in Pro/ENGINEER die ideale Ergänzung zu MEDUSA. Dass dies in der Praxis funktioniert, ist rein sachlich begründet in der durch die MEDUSA Pro/E-Schnittstelle gegebene hohen Interoperabilität zwischen beiden Systemen, zum anderen aber auch darin, dass man es vorgezogen hat, nicht sachliche Notwendigkeiten etwaigen politische Entscheidungen unterzuordnen.

Und so ist es den Konstrukteuren freigestellt, mit welchem System, MEDUSA oder Pro/DETAIL, sie arbeiten, um etwa die abschließende Zeichnungsnachbearbeitung durchzuführen. Die hervorragende Pro/E-Schnittstelle gewährleistet dabei ein 1:1-Mapping der jeweiligen Zeichnungsdaten in beide Richtungen.

Faktisch werden jedoch ca. 80 Prozent dieser Arbeiten nach wie vor mit MEDUSA erledigt. Teils, weil viele Mitarbeiter das System über Jahre hinweg kennen, sicherlich aber auch, weil das Arbeiten mit MEDUSA der Arbeitsweise von Konstrukteuren und Entwicklern entgegenkommt.

Fazit

Am Status von MEDUSA hat auch die Einführung des 3D-Systems Pro/ENGINEER wenig geändert. Ingenieursgerechte Funktionalität, hohe Flexibilität und der erreichte hohe Automatisierungsgrad in der Zeichnungserstellung sind Argumente, die nach wie vor eindeutig für das Konstruktionssystem sprechen. Taprogge hat es fertig gebracht, die Vorteile beider Systeme und Philosophien für seine Zwecke optimal miteinander zu kombinieren.

Dr. Guido Keller: „Wir sehen zur Zeit keine Alternative zu den von uns genutzten Systemen. Auch wenn die Anfangsinvestitionen durch die notwendigen Anpassungsarbeiten relativ hoch waren, sind sie durch den erreichten Nutzen mehr als gerechtfertigt. Ganz eindeutig muss aber auch gesagt werden, dass eine derart komplexe Anwendung nur durch qualifizierte Unterstützung seitens der Anbieter zu realisieren und zu pflegen ist.“