Nutzung der Produktvariabilität zur Optimierung der Entwicklung von Windkraftanlagen

Anpassung an die dynamischen Veränderungen in der Windindustrie

Die Windindustrie zeichnet sich durch ihre einzigartigen Herausforderungen aus, darunter dynamische Marktbedingungen, technologische Fortschritte und steigende Kundenanforderungen an die Individualisierung. ENERCON ist seit über 35 Jahren in der Windindustrie tätig und entwickelt, produziert, installiert und wartet Windenergieanlagen. Um seine Abläufe weiter zu optimieren und das Variabilitätsmanagement zu verbessern, hat sich ENERCON mit Siemens Digital Industries Software zusammengetan, um die Teamcenter-Software und insbesondere den Teamcenter® Product Configurator einzuführen. Teamcenter ist Teil der Siemens Xcelerator Business-Plattform mit Software, Hardware und Services.

ENERCON war bestrebt, die Fertigungsabläufe zu optimieren und die Entwicklung von Windkraftanlagen zu verbessern. Das Unternehmen sah sich in einer hochkomplexen und sich ständig verändernden Branche mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert, darunter die Notwendigkeit von Anpassungen, die Verkürzung von Vorlaufzeiten, die Sicherstellung aktueller Produktkonfigurationen und die Integration von CAD-Systemen (Computer Aided Design). Durch die Implementierung der Lösungen von Siemens erzielt das Unternehmen signifikante Verbesserungen bei der Prozesseffizienz, der Zusammenarbeit und der Markteinführungszeit, während es gleichzeitig sein Stücklistenmanagement (BOM) ausrichtet und seine Fähigkeiten für zukünftiges Wachstum erweitert.

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Ein neuer Ansatz für das Management der Produktkomplexität

ENERCON sah sich im Laufe der Jahre mit mehreren geschäftlichen Herausforderungen konfrontiert, darunter die Verwaltung einer hochkomplexen Produktlinie, die Erfüllung der Kundenanforderungen nach Anpassungen, die Verkürzung der Vorlaufzeiten von der Bestellung bis zum Angebot, die Sicherstellung, dass die Beteiligten mit gültigen und aktuellen Produktkonfigurationen arbeiten, und die Überwindung von Einschränkungen mit ihren aktuellen SAP-Systemen, die es ihnen nicht ermöglichen, den digitalen Zwilling zu validieren.

ENERCON erkannte, dass es seinen Ansatz für das Management der Produktvariabilität modernisieren musste. Im Jahr 2018 begab sich das Unternehmen auf die Suche nach einer Lösung, die eine gemeinsame Definition der Produktkonfiguration für die gesamte Konstruktionsstückliste, die Engineering-Stückliste und die Fertigungsstückliste integriert und als zuverlässige Informationsquelle für die gesamte Wertschöpfungskette dient. Die Implementierung von Teamcenter Product Configurator ermöglichte es ENERCON, Variabilitätsdaten aus ihren Stücklisten zusammenzuführen und die ganzheitliche Perspektive der Wertschöpfungskette zu berücksichtigen. Diese Bemühungen fallen mit dem jüngsten Projekt von ENERCON zusammen, der Entwicklung der Windkraftanlage E-175 EP5. Diese Turbine hat derzeit einen der größten Rotordurchmesser für Onshore-Turbinen. ENERCON plant, diesen Ansatz des Variabilitätsmanagements auch bei der Entwicklung der neuen Evolutionsstufe ihrer Turbine, der E-175 EP5 E2, anzuwenden.

Die Nutzung des Teamcenter Produktkonfigurators lieferte ENERCON gültige und erstellbare Produktkonfigurationen. ENERCON nutzte diese Möglichkeiten, um seine Produkte frühzeitig im Entwicklungsprozess zu konfigurieren, wodurch nachgelagerte Konfigurationsänderungen in seinem ERP-System (Enterprise Resource Planning) überflüssig wurden. Durch den Zugriff auf wertvolle Daten innerhalb von Teamcenter können die Ingenieure von ENERCON die Machbarkeit verschiedener Konfigurationen einfach validieren und sicherstellen, dass alle Kombinationen gültig und erstellbar sind.

Das Konfigurationsmanagement wird ein wesentlicher Bestandteil der Verbesserung der Prozesse des Unternehmens für das Management technischer Änderungen sein. ENERCON plant, sein Betriebsmodell von einem Made-to-Stock- und Engineer-to-Order-Ansatz auf einen CTO+E-Ansatz umzustellen. Dieses Modell integriert mehr Wiederholbarkeit und Wiederverwendung in das Geschäftsmodell und unterstützt gleichzeitig die Kundenanpassung. Dies wird es ENERCON ermöglichen, beschleunigte Änderungen wie HSE-Themen (Health and Safety Execution), Lieferantendiskontinuität, Teileveralterung und fehlende Teile besser zu kontrollieren.
Durch die Implementierung eines CTO+E-Ansatzes könnten Änderungen jederzeit zwischen den Revisionspaketen auf jede Produktvariante angewendet werden. Durch den Einsatz dieses Engineering-Change-Management-Prozesses mit einem gemeinsamen Variabilitäts-Backbone wird ENERCON in der Lage sein, seine Stücklisten und Fertigungsprozesse schnell anzupassen, ohne die Supply-Chain-Management-Prozesse in seinen Werken zu gefährden.

„Der Einsatz von Teamcenter Product Configurator wird uns helfen, einen CTO+E-Ansatz zu implementieren und die Transformation von ENERCON zu einem projektgetriebenen Unternehmen voranzutreiben“, sagt Martin Gorges, Head of PLM Governance bei ENERCON.

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Verwenden von Teamcenter zur Verbesserung der Zusammenarbeit und Kommunikation

ENERCON nutzte den Teamcenter Product Configurator als digitalen Konfigurator, der eine verbesserte Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten über den gesamten Entwicklungslebenszyklus hinweg ermöglichte. Durch die Arbeit an einer gemeinsamen Quelle von Variabilitätsinformationen hatten alle Beteiligten Zugriff auf die neuesten und genauesten Daten, wodurch Verwirrung und Diskrepanzen vermieden wurden. Dies optimierte die Zusammenarbeit, steigerte die Effizienz und reduzierte das Risiko von Fehlern, die durch veraltete oder falsche Konfigurationsdaten verursacht wurden.

Die Implementierung von Teamcenter Product Configurator führte zu signifikanten Ergebnissen für ENERCON, die es dem Unternehmen ermöglichten, interne Prozesse zu optimieren. ENERCON setzte erfolgreich einen gemeinsamen Konfigurator disziplinenübergreifend ein, wodurch Silos beseitigt und die Prozesseffizienz verbessert wurden.

ENERCON stellt mit dem Teamcenter Product Configurator einen digitalen Konfigurator zur Verfügung, der als gemeinsame Quelle für Variabilitätsinformationen dient. Dies erleichtert eine nahtlose Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten.

„Durch das Verständnis der Produktparameter, die berücksichtigt werden müssen, wird ENERCON in der Lage sein, schneller auf Kundenaufträge zu reagieren, die Durchlaufzeiten zu verkürzen und die Kundenzufriedenheit zu erhöhen“, sagt Sebastian Heinzel, Senior Consultant PLM bei ENERCON.

Die Verwendung der vordefinierten Regeln und Einschränkungen im Teamcenter Product Configurator ermöglichte es ENERCON, neue Funktionen bereitzustellen und Änderungen effizient und zeitnah umzusetzen. Obwohl ENERCON noch an der Entwicklung der Windturbine E-175 EP5 arbeitet, konnte das Unternehmen bereits eine deutliche Verkürzung der Entwicklungszeit verzeichnen. Darüber hinaus hat die Konsolidierung des Variabilitätsmanagements die Wertschöpfungskette vereinfacht und die Konsistenz der Produktdaten sichergestellt.

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Kontinuierliche Verbesserung des Herstellungsprozesses

Mit Blick auf die Zukunft plant ENERCON, Siemens-Lösungen für Fertigungsstücklisten, Servicestücklisten und digitale Fertigung weiter zu nutzen. Durch den verstärkten Einsatz von Siemens-Lösungen will ENERCON seine Fertigungsprozesse otimieren, die Wartungsfreundlichkeit verbessern und an der Spitze des technologischen Fortschritts in der Windenergiebranche bleiben. „Wir arbeiten sehr intensiv, um alles über den Teamcenter Product Configurator zu erfahren, damit wir alle Möglichkeiten nutzen können“, sagt Sebastian Heinzel, Senior Consultant PLM bei ENERCON.

ENERCON befindet sich in der Konzeptphase eines PLM-Programms, das sowohl das Konfigurationsmanagement für Konstruktionsstücklisten als auch für Fertigungsstücklisten in Teamcenter integrieren wird. Dies wird es ihnen ermöglichen, hochentwickelte diskrete Fertigungsprozesse einzusetzen, die vor allem in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie bekannt sind. Ziel von ENERCON ist es, mithilfe von Teamcenter eine Vorausplanung bis zu 36 Monate vor der Fertigung durchzuführen und mit Lieferplänen zu arbeiten, die frühzeitige Anforderungen an die Lieferanten aufzeigen.
Damit kann das Unternehmen Änderungen an Produktvarianten ganzheitlich über alle Plattformen, Anlagen, Systeme und Prozesse hinweg vornehmen, inklusive Vorausplanung. Eine integrierte Lösung für PLM-Konfigurationsmanagement trägt zudem dazu bei, eine stabile Großserienproduktion ohne Linienstopps zu gewährleisten und gleichzeitig die Verwendung veralteter Materialien oder hoher Stückzahlen von Teilebeständen zu vermeiden.

Die Implementierung von Teamcenter Product Configurator wird die Entwicklungsprozesse und Fertigungsabläufe von ENERCON für Windkraftanlagen grundlegend verändern. Sie haben ein diversifiziertes Portfolio in einer einzigen Plattform konsolidiert, die es ihnen ermöglicht, komplexere Schwankungen zu bewältigen. Der Einsatz von Teamcenter Product Configurator hat ENERCON geholfen, dem Übergang von einem konstruktionsorientierten Ansatz zu einem teilezentrierten Ansatz einen Schritt näher zu kommen.

Diese Ergebnisse haben ENERCON in die Lage versetzt, in einer sich schnell entwickelnden Branche weiterhin erfolgreich zu sein und gleichzeitig neue Projekte zu übernehmen. ENERCON freut sich darauf, Teamcenter weiterhin für die Entwicklung der Windturbine E-175 EP5 E2 zu nutzen, die 2026 verfügbar sein wird, sowie für andere zukünftige Produkte der nächsten Generation.

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