Mensch und Maschine Autodesk Inventor: So geht Mechatronik

Außen bunt, innen komplex: Die Analysegeräte von Elementar bestimmen Inhaltsstoffe in der Chemie, im Agrar-, Umwelt- oder Energiesektor, in Werkstofftechnik und Forensik.

Ein Analysegerät von Elementar ist etwa so groß wie ein Mini-Kühlschrank und fällt optisch vor allem durch seine knallbunte Tür auf. Die Farbe bestimmt den Einsatzbereich: Chemielabor, Agrar-, Umwelt- oder Energiesektor, Werkstofftechnik oder Forensik. Im Inneren unterscheiden sich die kleinen Analytiker ganz erheblich, und dieses Innenleben ist ziemlich komplex. In den Brennkammern werden feste oder flüssige Proben bei hohen Temperaturen verbrannt, und die Geräte untersuchen die Gase auf Inhaltsstoffe wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff. Das Verfahren ist seit mehr als 100 Jahren bekannt – und fast ebenso lange entwickeln die Elementar Analysensysteme GmbH bzw. ihre Vorläuferunternehmen Analysegeräte. Dank moderner Komponenten und mehr Elektronik werden die Geräte immer kompakter: Sie sind heute nur noch etwa halb so groß wie die Vorgängergeneration.

Autodesk Inventor erzeugt vollständige, dreidimensionale Modelle der Geräte, Baugruppen und Komponenten.

Dr.-Ing. Sebastian O. Schmitt
Leiter Entwicklung Mechanik bei Elementar

„Bei MuM Integra haben wir die richtige Softwareplattform für die Konstruktion unserer Analysegeräte gefunden.“

3D-CAD für kompaktere Geräte

Als Elementar vor rund zehn Jahren eine neue Gerätegeneration entwickelte, wurde Autodesk Inventor eingeführt, um die mechanischen Teile der Geräte zu entwickeln. „Wir legen großen Wert auf Innovation bei unseren Geräten“, erzählt Dr.-Ing. Sebastian O. Schmitt, Leiter Entwicklung Mechanik bei Elementar. „Autodesk Inventor hat uns durch seine Leistungsfähigkeit überrascht.“ Räumliches Konstruieren, Kollisionsprüfungen, Bewegungssimulation und automatische Stücklisten sind wichtige Vorteile der neuen Konstruktionsmethode. Autodesk Inventor erzeugt vollständige, dreidimensionale Modelle der Geräte, Baugruppen und Komponenten. Um den Überblick über die Teile und ihre Verwendungsmöglichkeiten zu behalten, suchten die Verantwortlichen bei Elementar nach einem Managementsystem für die Produktdaten.

Software, Beratung und Schulung aus einer Hand

Da Elementar seine Lieferanten, wenn immer möglich, in der näheren Umgebung wählt, hatte man sich auch beim Software-Systemhaus für einen Anbieter „um die Ecke“ entschieden: MuM Integra in Schotten. Das Systemhaus bietet ein eigenes PDM-System, Klio, an. „Klio ist sehr benutzerfreundlich und kann alles, was wir brauchen“, sagt Dr.-Ing. Schmitt. „Alles“ bedeutet in diesem Fall u. a. ein Rechtesystem, die Möglichkeit, Daten allen Beteiligten zugänglich zu machen, die sichere Versionierung von Zeichnungen und Modellen sowie eine komfortable Teileverwaltung. Heute kann jeder Konstrukteur schnell feststellen, welche Komponenten für welche Geräte verwendet werden, und bestehende Komponenten für neue Geräte benutzen oder anpassen.

Die Benutzeroberfläche von Klio lässt sich ohne Programmierkenntnisse an Anwenderbedürfnisse anpassen.

Klio – anpassbar und sicher

Wichtig ist auch, dass sich Klio an die Bedürfnisse der Anwender anpassen lässt. Das gilt vor allem für die Darstellung der Informationen. Oft wissen Benutzer besser als Administratoren, welche Daten sie wann in welcher Form brauchen. Die Schulung bei MuM Integra versetzte die Administratoren in die Lage, Spalten in Reporten zu verschieben oder zu löschen, ebenso können sie neue Felder – sowohl in der Datenbank als auch in der Darstellung – hinzufügen. „Im Alltag haben wir fast keine Probleme mit der Software“, freut sich Dr.-Ing. Schmitt. „Bei größeren Änderungen frage ich nach, um eventuelle Seiteneffekte auszuschließen. Der Support ist ausgezeichnet.“ Dank Klio lassen sich auch weitere Abteilungen anbinden: Im Moment werden Schnittstellen zu Ein- und Verkauf entwickelt. Die höhere Automatisierung vermeidet Fehler bei der Datenübergabe, reduziert den administrativen Aufwand für die Ingenieure und lässt ihnen mehr Zeit für die Entwicklung.

Echte Mechatronik

Auch die Zukunft hat schon begonnen. „Elementar war eine Art Manufaktur, klein genug, dass jeder genau wusste, was im Unternehmen läuft“, erzählt Dr.-Ing. Schmitt. „Inzwischen sind wir mehr als 100 Mitarbeiter, und es genügt nicht mehr, dass das Wissen bloß in den Köpfen der Mitarbeiter steckt.“ Eine besondere Herausforderung ist die Zusammenarbeit zwischen den Mechanikkonstrukteuren und den Ingenieuren, die die elektrische Steuerung der Geräte entwickeln. Erst vor kurzem hat Elementar für die Elektrodokumentation ecscad von MuM angeschafft. Die Projekte werden ebenfalls durch Klio verwaltet, so dass eine gemeinsame Softwareplattform für Mechanik und Elektronik entsteht, über die Informationen ausgetauscht werden. „Wir sammeln noch Erfahrungen, was sinnvoll ist und wo wir in ein ‚Over-Engineering‘ hineinlaufen könnten“, sagt Dr.-Ing. Schmitt. „Auch dabei steht uns MuM Integra beratend zur Seite, und wir sind sicher, dass wir auf dem richtigen Weg sind.“