Lieferant, Errichter und Dienstleister für Energieanlagen und -komponenten verkürzt die Zykluszeiten für Entwicklung und Konstruktion um 10 bis 15 Prozent

Eine wichtige Rolle spielen

Im Laufe der Jahre hat Ansaldo Energia (AEN) eine vollwertige Product Lifecycle Management (PLM)-Lösung mit der Software Teamcenter® von Siemens Digital Industries Software implementiert. Teamcenter wurde nach und nach erweitert, um Daten für die Komponentenkonstruktion, das Konfigurationsmanagement, die Produktklassifizierung sowie das Konfigurations- und Dokumentenmanagement zu verarbeiten. Der nächste Schritt ist die Integration von Anlagentechnik und Service.

AEN ist ein integrierter Vollzyklus-Betreiber, der in der Lage ist, schlüsselfertige Kraftwerke auf der grünen Wiese mit eigenen Technologien und eigenen unabhängigen Planungs-, Produktions-, Bau-, Inbetriebnahme- und Serviceressourcen zu errichten. Italiens größter Hersteller von Turbinen und Wärmekraftwerken gliedert sich in drei Hauptproduktlinien: Gasturbinen, Dampfturbinen und Generatoren. Für AEN ist PLM ein wichtiges und strategisches Tool zur Verwaltung von Informationen, Prozessen und Ressourcen, um den gesamten Anlagenlebenszyklus zu unterstützen.

Heute werden alle Anwendungen in Verbindung mit Teamcenter eingesetzt, was erhebliche Vorteile bei Kosteneinsparungen und organisatorischer Effizienz bietet.

AEN verwendet Teamcenter, um alle CAD-Daten (Computer-Aided Design) und die dazugehörigen Produktstrukturen und -konfigurationen zu verwalten und dabei Änderungs- und Konfigurationsmanagementfunktionen zu nutzen. Auch computergestützte Fertigungsdaten (CAM) sind vollständig in die technischen Informationen integriert, sodass Fabrikmitarbeitern alle relevanten Informationen an speziellen Kiosken zur Verfügung stehen, die elektronische Arbeitsanweisungen in 2D, 3D, Notizen, Produktionsdaten usw. anzeigen.

„Der große Geschäftsnutzen von Teamcenter ist die Rückverfolgbarkeit und Zuverlässigkeit von Informationen sowohl im Engineering als auch in der Produktion, wo wir Teamcenter für die Fertigung implementiert haben“, sagt Mauro Macciò, Chefingenieur für Strukturanalyse bei AEN.

Basierend auf den Pilotprojekten und unter Berücksichtigung der verschiedenen Arten von Anwendungen (Datenmanagement, Prozessmanagement und Optimierung) schätzen die AEN-Manager, dass Teamcenter ihnen geholfen hat, die Dauer des Konstruktionsprozesses um 10 bis 15 Prozent zu verkürzen.

„Was die Anwender an Teamcenter am meisten schätzen, ist der immaterielle Vorteil, dass sie alle vergangenen Berechnungen abrufen und überprüfen, jeden Prozess und alle verwendeten Daten verfolgen und auch Prozesse von anderen Personen wiederverwenden können, da sie wissen, dass die Daten zuverlässig sind, da sie einen direkten Vergleich zwischen verschiedenen Lösungen ermöglichen“, sagt Macciò.

AEN schätzt auch, dass es die Wiederverwendung von Komponenten um 20 bis 40 Prozent gesteigert und das Unternehmens-Know-how in etwa 80 Konstruktionspraktiken konsolidiert hat.

„Teamcenter ist eine wichtige Informationsquelle für alle, die an der Entwicklung und Validierung von Konstruktionen auf der Grundlage realer Daten beteiligt sind“, sagt Stefano Santucci, ein Geschäftsprozessanalyst, der bei AEN für PLM-Betrieb, Software und verwandte Prozesse verantwortlich ist.

Präzises Management

Santucci arbeitet in den Bereichen Entwicklungstechnik, Produktentwicklung, Produktionstechnik und Instandhaltungstechnik.

„Ich kam zu der Zeit in das Unternehmen, als Teamcenter eingeführt wurde“, sagt Santucci. „Die Software wurde 1998 als Managementsystem für die Maschinen- und Anlagendokumentation eingeführt. Später wurde es auf die Material- und Produktstruktur ausgeweitet, und schließlich wurde auch das Änderungsmanagement implementiert.

„Im Jahr 2008 wurde ein Pilotprojekt im Fertigungsbereich gestartet, um alle Fabrikabläufe durch die Implementierung von Teamcenter Manufacturing neu zu organisieren. Wir haben ein System zum Management von Bearbeitungszyklen und Fertigungsstücklisten (MBOMs), zur Nutzung von Ressourcen, Werkzeugen, Geräten und Maschinen sowie zur Integration in das ERP-System (Enterprise Resource Planning) eingeführt. Ansaldo Energia verfügt über ein Portfolio, das verschiedene numerische Steuerungsgeräte (NC) umfasst, sodass ein genaues Management erforderlich ist.“

Im Jahr 2008 wurde mit einem Team von 150 Mitarbeitern die Abteilung Entwicklungstechnik gegründet, um neue Maschinen (Gasturbinen, Dampfturbinen und elektrische Generatoren) zu entwickeln und bestehende Modelle zu überholen. Die Gründung dieses Teams entsprach einem bestimmten Bedürfnis.

„Bis 2005 arbeitete AEN unter dem Dach von Lizenzgebern, für die es Gasturbinen und andere Anlagen baute“, sagt Macciò. „Nach der Entscheidung, die Vergabe von Unteraufträgen aufzugeben, war es notwendig, Kompetenzzentren für alle Disziplinen zu schaffen, die sich auf Entwicklungsfragen und das Sammeln von Feedback aus dem Betrieb von Geräten vor Ort konzentrieren, damit diese Informationen in die Produktion übertragen werden können.

„Die neue Abteilung versammelte verschiedene Einheiten und Mitarbeiter von Ansaldo Ricerche, die sich um Entwicklungsprojekte kümmerten, ohne direkt in Produktionsfragen involviert zu sein“, sagt Macciò. „In dieser Einheit arbeiten Teams interdisziplinär an Produkten – vom Maschinenbau über die Aerodynamik bis hin zur Sekundärluftkühlung. Basierend auf den Erfahrungen von Finmeccanica und anderen internationalen Unternehmen erkannten wir die Notwendigkeit, eine Lösung einzuführen, die alle an der Produktentwicklung, -zulassung und -freigabe beteiligten disziplinären Teams vereinen kann.

„So entstand das Teamcenter-Projekt. Der Nutzen von Teamcenter wurde von der Finmeccanica-Gruppe anerkannt, die Siemens Digital Industries Software mit einem Innovationspreis auszeichnete.“

Definition der neuen Plattform

Davide Pinna, Mitglied der Abteilung Produktinnovation und -entwicklung in der Entwicklungstechnik, hat das kollaborative Engineering-Projekt genau überwacht, was zur Implementierung von Teamcenter for Simulation zur Verwaltung von Engineering-Prozessen führte.

„Unser Ziel war es, ein einziges Tool zu finden, mit dem alle Entwicklungs- und Konstruktionsdaten und -prozesse verwaltet werden können, um eine angemessene Konstruktionsoptimierung zu ermöglichen“, sagt Pinna. „Nach einem genauen Screening anhand eines Fragebogens, gefolgt von einem Testfall zur thermomechanischen Auslegung einer Turbinenschaufel, stellten wir fest, dass es keine perfekte Lösung gab, sondern Produkte, die sich besser für das Daten- und Prozessmanagement eigneten, und andere, die für Optimierungszwecke effizienter waren. Daher haben wir in jeder Kategorie, einschließlich Teamcenter, eines ausgewählt, um Daten und Makroprozesse zu verwalten.“

Um die neue Plattform zu definieren, wurden drei Pilotprojekte an realen Bauteilen durchgeführt. Der erste Pilotfilm drehte sich um das Daten- und Prozessmanagement für die Konstruktion einer Verdichterschaufel, ein neues Konzept, das die Disziplinen Aerodynamik und Maschinenbau einbezog.

Das zweite Pilotprojekt wurde an einer bestehenden Komponente durchgeführt, die einen Verifikationsprozess an einer Turbinenschaufel erforderte, bei der 3D-Modelle im Lagersystem des Unternehmens verfügbar waren. Dabei mussten alle Daten und Dokumente, die zwischen den beteiligten Disziplinen (Aerodynamik, Wärmeaustausch, Sekundärluftsystem und Maschinenbau) ausgetauscht wurden, verwaltet werden. Das Ziel des zweiten Pilotprojekts war die vollständige Verwaltung der Daten, die während des Konstruktionsprozesses einer gekühlten Turbinenschaufel anfallen.

Das dritte Pilotprojekt bezog sich auf die Auslegung einer bestehenden Turbinenschaufel unter Einbeziehung der Disziplinen Wärmeaustausch und Maschinenbau, bei der es darum ging, einen Optimierungsprozess für das interne Kühlsystem der Schaufel zu definieren.

„Alle Pilotprojekte wurden Ende Januar 2011 mit hervorragenden Ergebnissen abgeschlossen“, sagt Santucci. „Dann gingen wir zur eigentlichen Produktionsphase über und verbanden die Arbeitsumgebung mit dem Rest des Unternehmens und den anderen Teamcenter-Modulen. Nach dem anfänglichen Fokus auf Engineering, Entwicklung und Fertigung haben wir die vorgelagerte Ideen- und Konzeptentwicklung hinzugefügt, und in den nächsten zwei Jahren werden wir nachgelagert expandieren und Wartung und Service implementieren, um den Kreislauf zu schließen und direktes Feedback aus der Praxis zu erhalten, damit wir das Produktkonzept und die Engineering-Aktivitäten verbessern können.“

Erzielung konkreter Vorteile

Etwa 20 Personen waren an den Pilotprojekten beteiligt, die von den Kunden gute Bewertungen erhielten.

„Eine genaue Vorbereitung war notwendig, um intern eine Wissensmanagement-Kultur zu entwickeln“, sagt Macciò. „Abgesehen von den ausgewählten Tools und bevor wir mit der Bereitstellung von Informationstechnologie (IT) begannen, mussten wir eine formale Struktur für die gesamte Wissensstruktur des Unternehmens definieren. Wir haben unser Know-how in Dokumenten zusammengefasst, die als Konstruktionspraktiken bezeichnet werden und jetzt in einem gesicherten Ordner innerhalb von Teamcenter gespeichert sind, auf den alle autorisierten Anwender in einem nachverfolgten und überwachten Modus zugreifen können.“

Die Entwicklungsforschung von AEN konnte durch das kollaborative Engineering-Projekt, das mit Teamcenter erstellt wurde, drei große Vorteile realisieren. Erstens war AEN besser in der Lage, Unternehmens-Know-how zu teilen, ein Schlüsselfaktor für ein Unternehmen, das ständig wächst, und eine wesentliche Voraussetzung, um optimierte neue Produkte innerhalb eines engen Zeitrahmens auf den Markt zu bringen.

Zweitens realisierte AEN eine überlegene Datengenerierung, -verwaltung und -rückverfolgbarkeit. Santucci erläutert dies so: „Die Möglichkeit, Analysedaten und Berichte aus unseren Abläufen zu sammeln, bietet klare Vorteile in Bezug auf Zykluszeit und Datenzuverlässigkeit, da Sie bereits implementierte Prozesse wiederverwenden können, um dokumentierte und zuverlässige Ergebnisse zu erzielen.“

Drittens führte die Standardisierung und Optimierung von Konstruktionsprozessen, die offiziell, gemeinsam genutzt und für alle identisch sind, zu einer deutlichen Reduzierung der Verarbeitungs- und Rechenzeit für alle Anwender.

Heute gibt es 1.300 Teamcenter-Anwender bei AEN. 200 Menschen nutzen auch die NX-Software™ von Siemens Digital Industries Software. Nach Angaben des Managements werden diese Zahlen mit Sicherheit steigen, wobei erhebliche Kosten-, Zeit- und Qualitätsgewinne erwartet werden.