Fachartikel: Reale Arbeitsplanung in der Virtuellen Fabrik

Viele Fertigungsunternehmen legen großen Wert darauf, dass Berufseinsteiger ihr wertvolles von Hochschulen vermitteltes Rüstzeug mitbringen, etwa aus dem Bereich Digitalisierung. An der TH Wildau kommen HSi-Softwarelösungen zur Arbeitsplanerstellung, Vorkalkulation oder Variantenbewertung praxisnah in vielfältiger Weise zum Einsatz.
Auf der Plattform der virtuellen Fabrik 'Wildauer Maschinen Werke' werden RC-   Truck-Modelle entwickelt und gefertigt.
Auf der Plattform der virtuellen Fabrik ‚Wildauer Maschinen Werke‘ werden RC- Truck-Modelle entwickelt und gefertigt.Bild: Technische Hochschule Wildau

Die TH Wildau bietet 30 Studiengänge und ist mit etwa 3.700 Studierenden Brandenburgs größte Technische Hochschule. Der Schwerpunkt in den Bachelor- und Master-Studiengängen liegt in der Ingenieurausbildung.

Hoher Praxisbezug

„Nach dem Vermitteln oder Auffrischen der Grundlagen insbesondere in Mathematik und Physik orientiert sich die Ausbildung konsequent entlang der produktionstechnischen Kette, also in dem Sinne der Produktentstehung von der Konstruktion über die Produktionsvorbereitung einschließlich der Arbeitsvorbereitung bis zur Qualitätskontrolle“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Eckart Wolf. Er lehrt Produktionstechnik / Produktionsvorbereitung im Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften und ist Sprecher des Studiengangs Wirtschaftsingenieurwesen.

Studierende an der TH Wildau, im Bild mit Prof. Dr.-Ing. Eckhart Wolf, setzen zur technischen Kalkulation Software von HSi ein.
Studierende an der TH Wildau, im Bild mit Prof. Dr.-Ing. Eckhart Wolf, setzen zur technischen Kalkulation Software von HSi ein.Bild: Technische Hochschule Wildau

„In diesem Zusammenhang kommen auch die Softwarelösungen HSplan zur Arbeitsplanung und Planzeitermittlung sowie die technische Kalkulation HSkalk/TK zur kompletten Kalkulation von Einzelteilen und Baugruppen sowie zur Bildung von Variantenvergleichen zum Einsatz.“ Bereits 2005 entschloss sich die Hochschule zur Nutzung des praxisbewährten Softwarepakets HSplan der HSi GmbH aus Erfurt, um schnell zu präzisen Planzeiten und zur optimalen Arbeitsplanerstellung zu gelangen. Hierzu tragen wesentlich das hohe Abbildungsniveau und die bewährte HSi-Technologiebasis bei.

>>KalkuIationsvarianten geben Einblick in die Produktionsvorbereitung<<

Die digitale Abbildung umfasst die Datendurchgängigkeit von der CAD-Zeichnung bis hin zu den Fertigungsprozessen und bezieht realistische Daten aus der Technologiebasis mit ein. Diese Technologiebasis besteht aus vorkonfigurierten Verfahrensmodulen für Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Schneiden und so weiter. Die Module enthalten hinterlegte Maschinenparameter, Schnittgeschwindigkeiten, Vorschübe etc. sowie Regelwerke zum Berechnen der Planzeiten oder Algorithmen zur Schnittwertoptimierung. Es stehen Berechnungsabläufe bezogen auf Verrichtungen, Formelemente und Teileklassen zur Verfügung. Je höher die Verdichtung der Zeitbausteine, desto geringer ist der Planungsaufwand bei gleichbleibender Planungsqualität. Generell sind alle Basiswerte und Regeln modifizierbar, um spezifische Besonderheiten und technologische Neuerungen abbilden zu können.

Da solche Vergleichsbetrachtungen aufschlussreich, aber auch datenintensiv und zeitaufwändig sind, entschloss sich der Lehrstuhl Anfang 2013 zum Erwerb des Softwaremoduls HSkalk/TK. Staffelpreise und Standortvergleiche unterstützen bei Entscheidungen für die optimale Produktion und Logistik. In nur kurzer Zeit lassen sich damit alternative Varianten zur Bewertung erstellen.

Zahlreiche Bauteile fertigen die Studierenden im eigenen Maschinenpark der Hochschule.
Zahlreiche Bauteile fertigen die Studierenden im eigenen Maschinenpark der Hochschule. Bild: give4pr

Brücke zwischen Theorie und Praxis

Einen der wesentlichen Ausbildungsschwerpunkte im Lehrstoff zur Produktionsvorbereitung bildet die Erstellung eines Arbeitsplans. Hier wird den Studierenden das theoretische Grundwissen vermittelt: Wie ist ein Arbeitsplan aufgebaut, welche Bestandteile bestimmen seine Struktur? Zur Vertiefung und praktischen Umsetzung des Lehrstoffs erhalten die Studierenden im Rahmen einer Übungsarbeit eine technische Zeichnung zu einem fiktiv zu fertigenden Bauteil.

Die ersten Schritte bestehen darin, die Zeichnung auf Fehler und technische Machbarkeit des Bauteils zu überprüften. Daraufhin ist über Zuschläge entsprechend des zu erwartenden Materialabtrags das Rohteil festzulegen. Es folgt die Auswahl geeigneter Bearbeitungstechnologien, zugehöriger Maschinen und Werkzeuge unter Beachtung des zu bearbeitenden Werkstoffs. Nun schließt sich die Ermittlung der Planzeiten an. Die zweite von insgesamt drei Übungen im Semester zu dieser Thematik widmet sich der Erstellung des Arbeitsplans für ein zu fertigendes Teil. In der letzten Übung kommt ein Variantenvergleich hinzu.

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