Die Zukunft sichern mit modellbasierter Definition

Modellbasierte Definition (MBD) transformiert den Produktdesignprozess

Die modellbasierte Definition (MBD) kann die Art und Weise, wie wir Designabsichten visualisieren und verstehen, grundlegend verändern, indem sie 2D-Zeichnungen neue Dimensionen verleiht und die Grenzen von 3D-CAD-Modellen verschiebt.

Die Herausforderung besteht darin, dass Sie ohne die Werkzeuge, die Ihnen helfen, schnell auf ein MBD-Modell umzusteigen, mit Ihren Stakeholdern in einer unheilvollen Validierungsschleife feststecken könnten.

Ich sprach mit Myon Caruthers, Leiter der Forschung und Entwicklung von Tools für die digitale Transformation beim Luft- und Raumfahrtunternehmen Honeywell, um zu erfahren, wie Sie die Vorteile von MBD in Ihrem Unternehmen nutzen können. Als PTC-Anwender kann Myon Caruthers aus eigener Erfahrung berichten, wie sich das MBD-Modell verzweigt und wie es GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing), Toleranzanalysen, Anmerkungen und sogar PMI (Product Manufacturing Information) in den 3D-CAD-Bereich einbringt.

Ich traf mich mit Myron Caruthers auf der PTC Liveworx, wo PTC und aPriori dieses Jahr eine hochrangige Partnerschaft ankündigten, um Konstrukteuren, die mit CREO und Solidworks arbeiten, den Zugriff auf Kosten- und Kohlenstoffanmerkungen zu erleichtern, Arbeitsabläufe zu automatisieren und den Produktlebenszyklus schlanker, effizienter und nachhaltiger zu machen.

Zunächst habe ich Myron Caruthers nach den Entwicklungen im Bereich CAD-Software gefragt, die ihn im Hinblick auf MBD am meisten begeistern.

Myon Caruthers: Ich persönlich bin sehr begeistert und interessiert an Analysetools, die helfen, die Herstellbarkeit zu verstehen, um die Fertigungsstrategie unserer Produkte zu unterstützen.

Leah Archibald: Erzählen Sie mir von Ihrer Rolle bei Honeywell. Mit welchen Herausforderungen sind Sie derzeit konfrontiert?

Modellbasierte Definition nutzt Daten, um Unternehmen zu optimieren

Myon Caruthers: Meine Aufgabe bei Honeywell besteht in erster Linie in der Forschung und Entwicklung von Softwaretechnologie-Tools, die bei der digitalen Transformation helfen. Es gibt viel Energie und Interesse an der modellbasierten Definition und nicht nur an der Erstellung der modellbasierten Definition, sondern auch an der Art und Weise, wie wir diese modellbasierte Definition nachgelagert nutzen, um unsere Geschäftsprozesse, Fertigungsprozesse und die Qualität während des gesamten Produktlebenszyklus zu unterstützen, damit wir eine höhere Qualität schneller, billiger und besser realisieren können. Das ist es, worauf ich mich bei Honeywell konzentriere, nämlich zu verstehen, wie wir Datenpakete und Automatisierung nutzen können, um unser Geschäft besser zu machen.

Leah Archibald: Wie schaffen Sie den technischen Wandel in Ihrem Unternehmen – wie bringen Sie alle auf dieselbe Seite mit MBD?

Myon Caruthers: Wir machen sehr gute Fortschritte bei der modellbasierten Definition des Entwurfsprozesses. Es gibt einige Herausforderungen, was die Akzeptanz und Validierung angeht. Ich glaube, dass viele von uns mit einem großen Kulturwandel konfrontiert sind. Wir haben jahrzehntelang auf traditionelle Weise konstruiert und entworfen. Die digitale Produktdefinition ist ein neues Paradigma. Die Nutzung von Technologie im Produktentwicklungsprozess erfordert andere Fähigkeiten. Es erfordert eine neue Herangehensweise an die Art und Weise, wie wir konstruieren, wie wir Geschäfte machen und wie wir Daten nutzen, um unsere Entscheidungen zu treffen. Wir machen Fortschritte, vor allem bei neuen Produkten, aber es ist eine Herausforderung, alle Beteiligten dazu zu bringen, neue Arbeitsabläufe zu übernehmen.

Unser Erfolg beruht darauf, dass wir ein modellbasiertes Unternehmen werden. Es geht nicht nur um das richtige PLM, sondern darum, Energie in die Definition der Prozesse und die Schulung der Mitarbeiter zu stecken, damit sie die Technologie annehmen und Teil des Prozesses werden können, um unser Geschäft zu verbessern.

Leah Archibald: Das höre ich von den VP’s. Es gibt zwei Teile. Es gibt die Tools und dann gibt es die Mitarbeiter.

Myon Caruthers: Auf jeden Fall.

Leah Archibald: Ich möchte Sie zu beiden Aspekten befragen. Wie bringen Sie Ihre Teams dazu, den digitalen Zwilling zu nutzen, um technische Änderungen während des gesamten Produktlebenszyklus zu rationalisieren?

Einbindung des Endanwenders in MBD-Bemühungen

Myon Caruthers: Ich denke, der Schlüssel liegt darin, den Endnutzer tatsächlich einzubeziehen. Welche Produktdaten braucht der Endbenutzer, um seine Arbeit zu erleichtern? Ohne unsere Stakeholder können wir mit der Technologie nicht erfolgreich sein. Wissen Sie, Leute wie ich und unser Team sind davon überzeugt, dass die modellbasierte Definition die Wiederverwendung fördert, die Nacharbeit reduziert und den Erfolg steigert. Aber wir sind nicht diejenigen, die überzeugt werden müssen. Es sind diejenigen, die in der Praxis die Arbeit machen und bereits in die wohldefinierten Geschäftsprozesse und Aktivitäten eingebunden sind. Meiner Meinung nach liegt der Schlüssel zum Erfolg darin, diese Leute einzubeziehen, zu verstehen, wo ihre Probleme liegen, welche Inputs und Outputs für ihre Arbeit notwendig sind, und ihnen dann zu erlauben, zum Designprozess der technischen Lösung beizutragen. Die einzige Möglichkeit, die Akzeptanz zu gewährleisten und einen Kulturwandel einzuleiten, besteht darin, die Benutzer bereit zu machen, diese neuen Technologien und Techniken in ihrem Designprozess einzusetzen. Dazu müssen wir wirklich verstehen, was sie von PLM erwarten, und die digitale Lösung so konfigurieren, dass sie ihren Bedürfnissen entspricht.

Leah Archibald: Man muss fast so etwas wie ein interner Verkäufer des Prozesses sein.

Myon Caruthers: Ja. Und bei dieser Art von internem Verkauf muss man so geschickt sein, dass die Benutzer die Lösung so gut wie selbst verkaufen können. Die Endbenutzer wissen genau, was ihre Herausforderungen sind. Ich denke, ein Teil der Akzeptanz – oder der Erleichterung der Akzeptanz – besteht darin, sich wirklich darauf einzustellen, wo der Herzschmerz liegt, und die richtigen Informationen oder Automatisierungen zu liefern, um die Bereiche zu füllen, in denen sie bereits die Schmerzpunkte spüren.

Leah Archibald: Was ist dieser Schmerzpunkt? Welches ist das Sodbrennen, das Ihre Endbenutzer im Moment empfinden?

MBD löst DFM

Myon Caruthers: Der Bereich, auf den ich mich konzentriere, ist Design for Manufacturability oder DFM. Unter Design for Manufacturability versteht man die Idee, Designentscheidungen bereits während des Designprozesses zu treffen. Mit DFM versucht man nicht, die Herstellbarkeit nach der Freigabe eines Entwurfs zu entdecken oder zu berücksichtigen, sondern während der Produktentwicklung. Das ist ein großer Schmerzpunkt für uns – Änderungsaufträge und andere Probleme, die den Entwicklungsprozess verlangsamen. Wir möchten Tools nutzen, die es uns ermöglichen, den Entwurf zu validieren und zu verstehen, wo Engpässe oder Probleme bei der Herstellung auftreten können, und dann diese Informationen nutzen, um den Entwurf und den Herstellungsprozess zu verbessern, bevor das Produkt freigegeben wird.

Das ist wahrscheinlich eines der wichtigsten Beispiele für ein Problem im Lebenszyklus des Produktdesigns, das wir zu lösen versuchen. In der Fertigung gibt es viele Probleme mit zu engen Toleranzen, Problemen mit der Zugänglichkeit von Werkzeugen und anderen Dingen, die wir erst in der Produktion entdecken. Die Produktion ist nicht der Zeitpunkt, an dem man Konflikte zwischen Herstellbarkeit und Konstruktionsabsicht aufdecken möchte. Man möchte frühzeitig verstehen, welche Auswirkungen und Implikationen dies hat. Ich würde also sagen, dass dies eines der Probleme ist, die wir mit Technologie und Innovation anzugehen versuchen.

Leah Archibald: Erzählen Sie mir etwas über die Werkzeuge. Wir haben über den menschlichen Aspekt gesprochen. Lassen Sie uns über die Technologie sprechen. Welche Tools setzen Sie für DFM und MBD ein?

Myon Caruthers: Tools wie aPriori, mit denen man das 3D-CAD-Modell nutzen und alle geometrischen Bemaßungen und Toleranzen in den digitalen Faden einbinden kann – so bleibt die Konstruktionsabsicht während des gesamten Produktlebenszyklus erhalten und die Informationen werden für die wichtigsten Beteiligten optimiert. Wenn alle Informationen zur Produktherstellung im 3D-CAD-Modell enthalten sind, können Sie diese Art von Werkzeugen nutzen, um das Modell abzufragen und die geometrischen Abmessungen und Toleranzen mit einer Reihe von Fertigungseinschränkungen und -parametern zu vergleichen, um sofortiges Feedback zum DFM zu erhalten.

Leah Archibald: Und wenn man die MBD-Initiative erst einmal ins Leben gerufen hat, wird es noch einfacher, die Ziele bei jedem Entwurf zu erreichen.

Myon Caruthers: Auf jeden Fall. Wenn man datenintensivere Modelle hat, in denen Oberflächenbeschaffenheit, GD&T und materialwissenschaftliche Daten in das Modell integriert sind, und wenn man dann Tools hat, mit denen man das Modell anhand der Fertigungseinschränkungen validieren kann, dann ist das ein echter Wendepunkt in der Produktentwicklung.

Leah Archibald: Sehr spannend. Vielen Dank für das heutige Gespräch.

Myon Caruthers: Ich danke Ihnen.