Jansen gibt PROSTEP Bestnoten für die Datenmigration

Gegründet 1923 als Handwerksbetrieb hat sich die Jansen AG im schweizerischen Oberriet zu einem internationalen Hightech-Unternehmen mit ausgeprägter Werkstoffkompetenz auf dem Gebiet der Stahl- und Kunststoffverarbeitung entwickelt. Der Erfolg des traditionsreichen Familienunternehmens ruht auf drei Säulen: „Building Systems“ entwickelt und produziert innovative Stahlprofilsysteme für Fenster, Türen und Fassenden, “Steel Tubes“ gewalzte und gezogene Präzisions- und Formstahlrohre für die Automobil- und Möbelindustrie, „Plastic Solutions“ Kunststoff- und Profilsysteme für Trinkwasser- und Gasversorgung, Entwässerung Haustechnik und Geothermie. Jansen beschäftigt weltweit rund 1.000 Mitarbeiter, die 2017 einen Umsatz von 267 Millionen Schweizer Franken erwirtschaftet haben.

Ob Stahlrohre, Stahlprofile oder Kunststoffprodukte – vieles wird bei Jansen inhouse entwickelt. Die 30 Mitarbeitenden in der Produktentwicklung der Division Building Systems konstruierten ihre Produkte bis vor zwei Jahren noch in 2D mit dem CAD-System AutoCAD, das nach und nach durch das 3D-System Autodesk Inventor abgelöst wird – ein längerer Weg, auf dem Jansen seine Metallbau-Kunden mitnehmen muss. Dafür bietet das Unternehmen auf Basis von AutoCAD eigene Bibliotheken, damit Metallbauer aus Jansen-Profilen auch ohne umfangreiches CAD-Knowhow ihre Fenster, Türen und Fassaden zusammensetzen können.

Die Produktentwickler speicherten ihre CAD-Daten früher in Dateiordnern auf einem Netzlaufwerk, was die geltungsgesicherte Verwaltung der Änderungsstände erschwerte und gelegentlich dazu führte, dass veraltete Versionsstände an die Kollegen in Werkzeugbau oder Anlagentechnik weitergegeben wurden. Um Änderungen besser nachvollziehbar zu machen und die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Abteilungen zu verbessern, führte Jansen mit Unterstützung von Siemens PLM-Partner BCT Technology die PLM-Lösung Teamcenter als unternehmensweites Produktdatenmanagement ein. BCT integrierte auch das 3D-System Autodesk Inventor und schuf einen elektronischen Workflow zur Unterstützung des abteilungsübergreifenden Angebotsprozesses.

Migrationsbedarf in der Anlagentechnik

Die 25 Konstrukteure in der Anlagentechnik arbeiten dagegen schon länger in 3D, und zwar mit dem Direktmodelliersystem Creo Elements/Direct von PTC und dem Model Manager als CAD-Datenverwaltung. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, bestehende Produktionsanlage für neue Produkte anzupassen und kontinuierlich zu modernisieren. „Unabhängig davon ob es sich um neue oder bestehende Produktionslinien handelt“, so Stefan Zäch, Ingenieur im Bereich Anlagentechnik und Leiter des Migrationsprojekts, „werden diese auf die kundenspezifische Gegebenheiten angepasst, z.B. spezielle Handlings-Systeme für unsere Profile und die Werkzeuge.“ Ein eigener Werkzeugbau kümmert sich um die Konstruktion der Rollensätze für das Umformen der Metallbänder und der Werkzeuge für die Kunststoff-Extrusion.

Vor einigen Jahren traf Jansen die strategische Entscheidung, die heterogene CAD-Systemlandschaft zu konsolidieren, um Produkte, Werkzeuge und Anlagen in einer einheitlichen Umgebung zu entwickeln und zu pflegen. „Deshalb haben wir uns für Autodesk Inventor als gemeinsame Lösung entschieden“, erläutert Zäch. Für ein parametrisches CAD-System sprachen vor allem die Anforderungen des Werkzeugbaus, der für eine einzelne Anlage oft Hunderte von Rollensätzen konstruieren muss, die sich nur unwesentlich von bestehenden Werkzeugen unterscheiden. Ziel ist, alle Werkzeuge künftig über die Eingabe von wenigen Parametern anzupassen.

Der Wechsel des CAD-Systems bedeutete für die Anwender in Anlagentechnik und Werkzeugbau, dass sie ihre 3D-Modelle und 2D-Zeichnungen konvertieren und zusammen mit der bestehenden CAD-Datenverwaltung in Teamcenter migrieren mussten. Ein radikaler Schnitt mit der Vergangenheit war für sie keine Option, wie Zäch sagt: „Es gibt Zehntausende von Zeichnungen von Werkzeugen und Anlagen, die wir ständig nutzen. Das gilt vor allem für die Werkzeug-Zeichnungen, weil auch für laufende Produkte immer wieder neue Werkzeuge benötigt werden.“ Einschließlich der Katalog-Darstellungen kann es zu einem Produkte bis zu fünf verschiedene Zeichnungen geben.

PROSTEP als kompetenter Partner

Das Migrationsszenario bei Jansen war reichlich komplex, weil eben nicht nur die CAD-Daten konvertiert, sondern auch die PDM-Metadaten sauber migriert werden mussten, um beide in der neuen Umgebung wieder korrekt miteinander verknüpfen zu können. Daneben gab es eine Vielzahl von älteren 2D-Zeichnungen sowie eingescannte und in PDF umgewandelte Papierzeichnungen, die ebenfalls in Teamcenter übernommen werden sollten. Eine zusätzliche Herausforderung war die Anbindung des deutschen Standorts in Dingelstädt. Die Kollegen dort nutzten für die Konstruktion von Anlagen und Werkzeugen zwar Ausgangsdaten aus Oberriet, verwalteten sie aber komplett eigenständig, so dass bei doppelt vorhandenen Dateien geklärt werden musste, welches die aktuellen Versionsstände sind.

Auf Empfehlung von BCT holte Jansen für das komplexe Migrationsprojekt die Experten von PROSTEP ins Boot, die über langjährige Erfahrung auf dem Gebiet CAD-Konvertierung und der PDM-Systemmigration verfügen. Dank ihres System-Know-hows und ihrer erprobten Konnektoren und Testszenarien konnten sie für eine hohe Qualität der migrierten Daten garantieren.

„Die Mitarbeitenden von PROSTEP waren sehr kompetent und haben das Projekt hervorragend gemanagt“, lobt Zäch. „Wir sind mit dem Ergebnis sehr zufrieden, auch wenn der Kostenaufwand für die Migration höher war als wir zunächst gedacht hatten.“ Bei der Bewertung des Projekts erhielt das PROSTEP-Team Bestnoten.

Die PLM-Spezialisten von PROSTEP kümmerten sich nicht nur um das Projekt-Management, sondern entwickelten im Rahmen des Projekts auch einen neuen Konnektor für die Anbindung des Model Managers an die Integrationsplattform OpenPDM, über die das Mapping der Strukturen auf Teamcenter gesteuert wurde. Eine Weiterentwicklung die PROSTEP nun auch anderen Kunden zur Verfügung stellen kann. Um die Konvertierung der CAD-Daten kümmerten sich die Spezialisten des Datentransfer- und Konvertierungsdienstes OpenDESC.com, die sich einiges einfallen lassen mussten, um die Ausgangsdaten für die Migration optimal aufzubereiten. Der Projektmanager auf Seiten von PROSTEP koordinierte die einzelnen Migrationsschritte und sorgte für eine zügige Projektabwicklung.

Abgleich von XML- und STEP-Daten

Ursprünglich wollte das Projektteam die Struktur-Informationen in XML aus Model Manager in Teamcenter übernehmen, parallel dazu die Creo Elements/Direct-Daten im STEP-Format exportieren und in das Format von Autodesk Inventor konvertieren, um diese Daten abschließend wieder mit der Struktur anzuhängen. Der Prozess ließ sich jedoch nicht so einfach automatisieren, weil XML-Struktur und STEP-Geometrie sich nicht immer korrekt zuordnen ließen.

Beim STEP-Export der Baugruppen stellte sich heraus, dass mehrfach verbaute Komponenten nicht mit der Benennung und Identifikation aus dem Model Manager ausgegeben wurden, sondern mit einer laufenden Nummer und dem Namen, den der jeweilige Konstrukteur in Creo Elements/Direct vergeben hatte. Das hätte bei der Konvertierung zur Anlage von zahlreichen Dubletten und einer unnötigen Aufblähung des Datenbestandes geführt. Durch den Abgleich von XML- und STEP-Daten gelang es, die Identität der Teile zu rekonstruieren, so dass man den Namen in der STEP-Dateien per Makro mit der korrekten Benennung aus der Model Manager-Datenbank überschreiben und die Dubletten entfernen konnte.

Eine weitere Schwierigkeit war die Konvertierung von zugelieferten Baugruppen, die in Model Manager als Einzelteile angelegt waren. In einem separaten Prozess mussten die Spezialisten von OpenDESC.com deshalb in den STEP-Daten alle Baugruppen ohne Eltern-Kind-Beziehungen identifizieren und die Strukturen entfernen, um sie in Multi-Body-Part-Dateien in Autodesk Inventor konvertieren zu können.

Konvertierung des Zeichnungsbestands

Auch wenn größere Änderungen heute am 3D-Modell gemacht werden, ist die Zeichnung bei Jansen nach wie vor das führende Dokument für die Fertigung. Das hängt zum Teil damit zusammen, dass die CAD/CAM-Prozesskette erst langsam geschlossen wird. In der Werkstatt sind noch Produktionsmaschinen im Einsatz, die manuell eingerichtet oder anhand der Zeichnung programmiert werden. Auch viele externe Fertigungspartner können mit den 3D-Daten alleine nicht viel anfangen. Selbst wenn sie sie verarbeiten können, benötigen sie zusätzlich die Zeichnungsinformationen, um die Bauteile korrekt tolerieren zu können. „Es gibt noch keine Möglichkeit, um eine im Nennmaß konstruierte Geometrie automatisch auf Mittentoleranz umzustellen“, bedauert Zäch.

Neben den 3D-Modellen musste PROSTEP deshalb einen enormen Bestand an älteren 2D-Zeichnungen, die zum Teil noch mit dem 2D-System ME10 von CoCreate erstellt worden waren, konvertieren und in Teamcenter überführen. Sie ließen sich nicht einfach vom MI- in das DWG-Format umwandeln, weil sie zahlreiche BMP-, JPEG- oder TIFF-Bilder beinhalteten, die bei der Konvertierung ihre Qualität eingebüßt hätten. Die PROSTEP-Experten schrieben verschiedene Makros, mit denen die Bilder extrahiert, benannt und in ein separates Verzeichnis verschoben werden. Über entsprechende Links können sie beim Öffnen der DWG-Zeichnung automatisch geladen werden.

Insgesamt wurden im Rahmen des drei Monate dauernden Migrationsprozesses mehr als 30.000 3D-Modelle mit den abgeleiteten 2D-Zeichnungen und circa 100.000 ältere ME10-Zeichnungen konvertiert und in Teamcenter eingecheckt.

Mit Ausnahme eines offenen Punkts ist die Migration erfolgreich abgeschlossen, wie Zäch sagt: „Wir haben bei der DWG-Konvertierung noch keine PDF-Dateien erzeugt. Da wir diese nicht auf Knopfdruck aus dem Teamcenter machen konnten, mussten wir sie nachkonvertieren lassen.“ Die PDFs werden auf SharePoint abgelegt, damit auch Anwender ohne CAD-Zugang auf die Zeichnungen zugreifen können.

In einem nächsten Projekt ist die Einführung einer neuen Version von MS Dynamics und die Schaffung einer Verbindung zwischen ERP- und PLM-System geplant, wie Zäch abschließend erläutert: „Ziel unserer Digitalisierungsstrategie ist es, den Prozess von der Kundenanfrage bis zum Produkt auf der Anlage durchgängiger zu gestalten.“ Die Zusammenführung der digitalen Daten aus Produktentwicklung, Anlagentechnik und Werkzeugbau sei dafür ein wichtiger Meilenstein, durch den sich die Datenqualität und Prozesssicherheit bereits deutlich verbessert habe.