Case Study

Pratt & Whitneys äußerst transparente und höchst erfolgreiche Transformation von Konstruktionsdaten

Pratt & Whitney

Das neue System für das Konfigurations-Management ist kein bloßes IT-Projekt, sondern eine wichtige Geschäftschance.

Konfigurationen sind wichtig

Um die von der Unternehmensspitze angestrebten ehrgeizigen Senkungen bei Kosten und Zykluszeiten einzuhalten, musste das Konstruktionsteam bei Pratt & Whitney die Verwaltung seiner Produktdaten optimieren. Pratt & Whitney (P&W) hat mehr als die Hälfte der 34.000 heute kommerziell genutzten Flugzeugtriebwerke und über 40.000 militärisch genutzte Triebwerke gebaut. Das Unternehmen ist zudem auch entscheidend in der Entwicklung von Raketentriebwerken sowie in der Herstellung von Gasturbinen zur Stromerzeugung an Land und als Antrieb auf hoher See tätig. Da die Produkte des Unternehmens geschäftsentscheidend sind und mehrere Jahrzehnte eingesetzt werden, ist das Konfigurationsmanagement (CM) – durch das die exakte Teilekonfiguration jedes einzelnen Triebwerks bekannt ist – ein wichtiges Tool im Konstruktionsbereich. „In Sachen Sicherheit, Zertifizierung und Kundendienst ist das Konfigurationsmanagement von großer Bedeutung und wir investieren sehr viel Zeit und Mühen in diesem Bereich“, sagt Vito Moreno, Leiter für technische Anwendungen bei P&W Information Technology.

Früher setzte P&W auf eine Kombination aus Mainframe und serverbasierten CM-Systemen zur Verwaltung der Produktkonfiguration während der Entwicklungs-, Produktions- und Aftermarket-Segmente. Diese unternehmenseigenen CM-Systeme waren in Sachen Hardware, Software und IT-Support teuer im Unterhalt. Ein weiteres Problem mit diesem Ansatz war, dass es sehr aufwendig war, die verschiedenen CM-Datenbanken (Stücklisten) zu synchronisieren. „Wir haben die Stücklisten von Hand durchgesehen, um ihre Konsistenz sicherzustellen. Wir haben unglaublich viel Zeit dafür aufgewendet“, so Moreno.

Als die Unternehmensspitze die ehrgeizigen Vorgaben zur Senkung der Markteinführungszeit, der Entwicklungskosten und zur Minimierung der Konstruktion nach der Zertifizierung abgesteckt hatte, wurde klar, dass die Produktdaten mithilfe eines integrierteren und optimierten Ansatzes verwaltet werden mussten. Moreno erklärt dazu: „Wir mussten die überflüssigen, manuellen Prozesse des CM beseitigen und aus dem Mainframe entfernen, um die Kosten zu senken. Wir wollten ein einzelnes System auf Basis moderner Webtechnologie, das in der Lage ist, Produktdaten über den gesamten Lebenszyklus eines Triebwerks hinweg zu verwalten.“

Umstieg auf kommerzielle Software ermöglicht Paradigmenwechsel

Anstatt das neue CM-System intern zu entwickeln, beschloss P&W, eine kommerzielle Product Lifecycle Management (PLM)-Software zu testen. Bis dato hatte das Unternehmen standardmäßig Unigraphics (jetzt NX™) als Produktentwicklungssystem eingesetzt. Da die solide Modellierungstechnologie von NX in der Lage war, ein ganzes Triebwerk bis ins kleinste Detail zu definieren, entschied das Entwicklungs-Management, dass NX-Modelle als alleinige Beschreibung neuer Triebwerkskonfigurationen dienen sollten. Damit sind NX-Daten die Quelle aller Stücklisten in dem neuen CM-System.

Für diese Entscheidung war eine enge Integration zwischen CAD und CM vonnöten. Dies war einer der Hauptgründe, weshalb sich P&W für sein neues System für die Teamcenter®-Software als digitaler Unternehmens-Backbone im PLM-Bereich entschieden hatte. Moreno dazu: „Die enge Integration zwischen NX und Teamcenter trug wesentlich zu unserer Entscheidung bei.“ Ein weiterer Vorteil von Teamcenter war seine Integrationsmöglichkeit in SAP, dem System zur Ressourcenplanung von P&W. Diese Integration war wichtig, weil Produktkonfigurationsdaten dadurch nahtlos Anwendungen für Lieferung und Fertigung aktualisieren könnten.

„Mit unserer Entscheidung für Teamcenter haben wir einen bedeutenden taktischen Schritt in Richtung internes Konfigurations-Management getan“, sagt Moreno. „Wir hätten es nicht gemacht, wenn wir nicht das unglaubliche Potenzial in Teamcenter gesehen hätten. Es stützte unsere Vision von einem gänzlich neuen Ansatz für das Konfigurations-Management auf der Basis von CAD-Daten.“ P&W nennt diesen Ansatz „modellorientiertes Konfigurations-Management“.

Modellorientiertes CM in der Realität

Siemens PLM Software arbeitete mit P&W zusammen und erweiterte das Teamcenter-Hauptsystem um weitere Funktionen, um das CAD-modellorientierte CM in die Tat umzusetzen. Als Ergebnis dieses Vorhabens integriert Teamcenter NX-Modelldaten, CM-Funktionen, Visualisierungsfunktionen für digitale Mockups sowie eine innovative Suchmaschine zu einer umfassenden Lösung zur Verwaltung von Konstruktionsdaten.

Mittlerweile verwenden rund 8.000 P&W-Mitarbeiter Teamcenter, um umgehend Zugriff auf Produktdaten als Grafik und Text zu erhalten. Wenn sie nach einer bestimmten Teilenummer suchen, können sie entweder eine grafische Darstellung des entsprechenden Teils oder das Teil im Kontext benachbarter Teile anzeigen lassen. Änderungen an einem Teil können nun auch grafisch angezeigt werden und nicht wie bisher nur als Zeilenelemente in Stücklisten. Laut Siemens PLM Software ist dies das erste Mal, dass ein solcher Ansatz in kommerzieller Software angewendet wurde.

Mit diesem neuen System wurde der CM-Prozess zu einem Nebenprodukt der konstruktiven Entwicklung. Bei Änderungen an einem CAD-Modell werden alle zugehörigen Stücklisten automatisch aktualisiert, wodurch diese nicht mehr mühevoll manuell synchronisiert werden müssen.

Des Weiteren hat P&W seinen Konstruktionsänderungsprozess (EC) auf Papierbasis mit Änderungsmanagement- und Arbeitsablauffunktionen von Teamcenter neu entwickelt, was den Prozess durch die Automatisierung des Datenflusses deutlich beschleunigt. Der neue EC-Ansatz sorgt auch für eine bessere Entscheidungsfindung, indem es den sofortigen Zugriff auf alle relevanten Daten ermöglicht und zudem allen Anwendern leicht verständliche Grafiken bietet.

Im Rahmen der Teamcenter-Implementierung migrierten Siemens PLM Software und P&W über Triebwerksdaten aus über 40 Jahren (Millionen von Teilen, einige davon aus dem Zweiten Weltkrieg, sowie Hunderttausende Stücklisten und CAD-Dateien) in das neue System. Siemens PLM Software entwickelte außerdem die Visualisierungskomponente des Systems (mit der sich digitale Mockups in die CM-Umgebung integrieren lassen) nach den Vorgaben von P&W. Diese intelligente Visualisierungskomponente spart einiges an Zeit, indem nur die benötigten Grafikdaten geladen werden und nicht komplette Baugruppen oder Unterbaugruppen, wie bei den meisten Visualisierungssystemen üblich.

Integration in ERP ermöglicht schnellere Montage

P&W ist mit Millionen von ERP-Transaktionen pro Tag einer der größten SAP-Nutzer in der Branche. Das ERP-System ist für die Verwaltung der Bestellungen und Lieferungen der 25.000 zur Montage eines Triebwerks benötigten Teile von großer Bedeutung. Teamcenter ist bei P&W seit Oktober 2001 in SAP integriert.

Laut Moreno spielt diese Integration eine wichtige Rolle bei der Einhaltung der Lieferdaten von Triebwerken. „Die Triebwerkskonfigurationen ändern sich ständig und all diese Informationen werden von Teamcenter verwaltet“, erklärt Moreno. „Wenn das Fertigungsunternehmen eine Änderung an einem Triebwerk validiert, werden die Informationen direkt in SAP eingespeist und der Lieferant erhält vom System eine Benachrichtigung, das neue Teil zu liefern. Dadurch sind keine manuellen Eingriffe zwischen der Konstruktions- und der Lieferungsbasis mehr notwendig.“

Die Teamcenter-SAP-Integration benachrichtigt zudem automatisch das System, das die elektronischen Baugruppenvorgaben für die Mechaniker erstellt. Konstruktionsänderungen treten während der Entwicklung und des Produktionslebenszyklus eines Triebwerksmodells mehrere hundert Mal auf.

Moreno lobt den sofortigen Informationsfluss von Teamcenter zu SAP, der zu einer Senkung der Montagezykluszeit von Triebwerken und einer Steigerung der Produktqualität führe. „Durch die Integration wird sichergestellt, dass die autorisierte Teilenummer geliefert und in die vorgesehene Triebwerksseriennummer montiert wird“, erklärt er.

Kosteneinsparungen in mehreren Programmen

Derzeit werden alle Entwicklungs- und Produktionsprogramme von P&W von Teamcenter verwaltet. Vier teure veraltete CM-Systeme wurden eingestellt, was zu beträchtlichen Kosteneinsparungen bei der Pflege von Hardware und Software sowie beim IT-Support führte. „Die Infrastruktur von P&W für Client-Server- und webbasierte Anwendungen war bereits vorhanden, was den Umstieg auf Teamcenter erleichterte“, fügt Moreno an.

Auch durch den Wegfall der manuellen Synchronisierung der bisherigen CM-Datenbanken konnten Kosten eingespart werden. Dies lässt sich direkt auf die Zusammenfassung mehrerer Stücklisten zu einer einzelnen von Teamcenter verwalteten Produktbeschreibung zurückführen.

Und quasi als Sahnehäubchen freut sich P&W über eine erhöhte Kundenzufriedenheit durch genauere Produktdaten. „Bei durch manuelle Änderungen hervorgerufenen Inkonsistenzen bestand die Gefahr, dass diese sich bis auf die technischen Informationen auswirkten, die wir an die Kunden weitergaben“, erläutert Moreno. „Seit unserem Umstieg auf Teamcenter hat sich das deutlich verbessert.“

Durch die Kosteneinsparungen und die dank Teamcenter möglich gewordenen Produktivitätssteigerungen bei Konstruktion und Fertigung kann P&W seine vorgegebenen Zykluszeiten und Kostensenkungen einhalten. Und darum ging es von Anfang an bei der Implementierung von Teamcenter. Moreno sagt dazu: „Ohne die Unterstützung und Leitung der Geschäftsführung wäre die Teamcenter-Implementierung in dieser Form nicht möglich gewesen. Sie sah darin kein IT-Projekt, sondern eine wichtige Chance, unsere Unternehmensziele zu erreichen.“

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