So planen Sie Ihre Maschinenaufstellung in 3D

Ein Ingenieur steht immer wieder vor der Herausforderung seine Maschinen in ein bestehendes Gebäude einzuplanen und das möglichst professionell

Die Aufgaben eines Maschinenbau-Ingenieurs sind überaus vielfältig und konzentrieren sich nicht nur auf den reinen Bau bzw. Konstruktion einer Maschine. In vielen Fällen geht es darum, eine neue Anlage mit herkömmlicher Technologie in eine bestehende Anlage zu integrieren. Im Extremfall handelt es sich aber um die Erschaffung einer kompletten Produktionsstätte modernster Art auf der grünen Wiese. Ein Ingenieur steht bei jedem Auftrag vor der Herausforderung seine Maschine oder gar eine komplette Produktionsstraße in ein bestehendes oder neues Gebäude einplanen zu müssen. Diese Herausforderung wird heutzutage immer noch zu oft mit einem 2D-CAD-System gelöst, da keine Alternativen bekannt sind. Doch diese existieren und bieten eine Vielzahl an Vorteilen und vermeiden unnötige Fehler, die sich oft erst auf der Baustelle bemerkbar machen.

Keine Aufstellungsplanung im 3D CAD möglich

Die 3D-Konstruktion von Maschinen, Förderern und Handling-Systemen ist mittlerweile zum Alltag geworden und wird nahezu von jedem Unternehmen in einer 3D CAD Software (z.B. Creo Parametric von PTC) vorgenommen. Diese Systeme konzentrieren sich natürlich auf die Detailplanung einer Maschine oder eines bestimmten Bauteils und das bis auf die letzte Schraube hin.

Das bläht die Datenmenge natürlich auf, was auch kein Problem ist, solange man auf der Ebene einer einzelnen Maschine bleibt. Doch irgendwann muss diese auch mal aufgestellt werden oder gar eine komplette Förderstraße geplant werden. Hier wird dann die einzelne Schraube zum Problem, denn für die Datenmengen, die bei der Planung einer kompletten Produktionsstraße entstehen, sind die üblichen 3D CAD Systeme nicht ausgelegt. Hierbei wird dann typischerweise wieder auf die bewährten 2D-Layouts zurückgegriffen, da diese keine Performanceprobleme mit sich bringen.

3D-Layout System als Lösung

Heutzutage sind die Anbieter von Fabrikplanungssystemen einen Schritt weiter und bieten die Möglichkeit, die Maschinen aus der 3D-Konstruktion zu importieren und diese zu einer ganzheitlichen Planung zu verbinden. Dabei wird es dem Ingenieur selbst überlassen, ob er auf Basis eines 2D- oder 3D-Layouts plant. Das Ergebnis bleibt immer das gleiche: Eine umfassende 3D-Planung, aus der sich alle nötigen 2D-Ableitungen, Stücklisten oder Videos für die Präsentation ableiten lassen. Dabei bringen die Systeme alle Werkzeuge und Mechanismen mit, die eine performante Planung sehr großer Fabriken oder Produktionsstraßen ermöglichen.

Schnellere Planung durch Kataloge

In der Praxis werden oft 2D-Symbole genutzt, um das Layout möglichst schnell planen zu können. In einem 3D-Layout System bieten anpassbare Katalog-Komponenten alle Möglichkeiten, eine möglichst schnelle Planung einer Produktionsstraße vorzunehmen. Dabei können diese variabel gestaltet werden, so dass z.B. vor der Platzierung Länge, Höhe oder Breite einer Komponente angepasst werden können. Diese Komponenten werden in kompletten Katalogen gesammelt und können dann direkt in 3D platziert oder als 2D-Symbol in ein Layout geladen werden.

Unterstützung der gewohnten Arbeitsweise

Vielen Planern fällt der Umstieg von der 2D-Layoutplanung auf eine vollwertige 3D-Planung zunächst schwer. Oft ist diese auch etwas schneller. Aus diesem Grund bieten einige 3D-Layout Systeme auch die Unterstützung der 2D-basierten Planung. Das bedeutet der Planer kann auf seine gewohnte Weise in 2D das Layout planen. Die Symbole von den Maschinen oder Förderern werden für ihn dabei automatisch auf Basis der 3D-Katalogkomponenten erzeugt. Auch die 3D-Planung wird immer mit automatisch erzeugt, weswegen am Ende immer noch die Daten für eine vollwertige Auswertung und Visualisierung zur Verfügung stehen.

Best Practice – So planen Sie am schnellsten

1. Gebäude und Etagen

2. Markierungen und Wege

Wenn der Platzbedarf bereits vorhanden ist und die Planung der Anordnung einzelner Organisationeinheiten abgeschlossen ist, können bereits einzelnen Organisationseinheiten gekennzeichnet und die Markierungen für die Wege platziert werden.

3. Entscheidung über 2D- oder 3D-Layout

Jetzt sollte die Entscheidung darüber getroffen werden, ob das Layout auf Basis eines 2D- oder eines 3D-Layouts vorgenommen werden soll. Dies hat jedoch bei den modernen Systemen keine Auswirkung auf das Ergebnis, denn dieses ist dann immer die ganzheitliche 3D-Planung.

4. Maschinenaufstellung

Jetzt können die einzelnen Maschinen entweder aus dem Katalog oder als 3D-Modelle platziert werden. Die genaue Ausrichtung der Maschinen kann auch im zweiten Schritt erfolgen, sobald auch die Fördertechnik oder die Handling-System positioniert wurden.

5. Verbindung mit Fördertechnik

Nun kann die Fördertechnik platziert werden. Dabei kann entweder jede einzelne Komponente für sich oder die komplette Straße mit dem Auto-Routing automatisch eingefügt werden. Nun können die Platzierungen der Maschinen optimal auf die Förderwege angepasst werden.

6. Lager einplanen

Auch die Regale oder der Platz für die Lager kann nun reserviert werden. Dabei können auch direkt die einzelnen Regale platziert werden.

7. Qualitätsprüfung und Kalkulation

Natürlich sollte dies eine begleitende Aufgabe sein. Denn die Kollisionskontrollen sollten nach jedem größeren Planungsschritt durchgeführt werden, um größere Nacharbeiten zu vermindern. Auch sollten die aktuellen Stücklisten stets den Planern vorliegen, damit diese die Übersicht über die Projektkosten stets im Auge behalten können.

3D Maschinenaufstellung mit passender Software

Ein System, dass die Module für die Layout-Planung sowie die Fördertechnik in einem System vereint ist beispielsweise M4 PLANT. Die Module Factory Layout und Mechanical Handling bieten alle Möglichkeiten, um eine 3D-Aufstellungplanung in kürzester Zeit durchzuführen. Dabei bietet das System auch die Möglichkeit mitgelieferte Kataloge zu nutzen und auch eigene anzulegen. Eine Testversion und Video Tutorials stehen zur Verfügung und erleichtern den Einstieg in die Software. Auch unterstützt der Hersteller Unternehmen beim Einstieg in die Software mit kostenlosem Online-Support.

Fakt ist, dass man mit einem 3D-Layout System eine hoch performante 3D-Planung sehr großer Fabriken oder Produktionsstraßen inklusive aller nötigen 2D-Ableitungen erstellen kann.