Anwenderbericht HAUNI Maschinenbau GmbH: Jagd auf Kostentreiber

Hauni erreicht mit CAD-integrierter Kalkulationssoftware frühzeitig Transparenz zur Senkung der Herstellkosten

Allein im Bereich der Maschinen zur Filter- und Zigarettenherstellung werden bei der Hauni Maschinenbau GmbH in Hamburg pro Jahr rund 30.000 neue Bauteile konstruiert – jede Maschine enthält zwischen 2.000 und 4.000 Fertigungsteile. Da lohnen sich transparente Herstellkosten: Mit der CAD-integrierten Software-Suite simus classmate von simus systems werden inzwischen 80 Prozent der Bauteile mit einer Genauigkeit von 95 Prozent automatisch vorkalkuliert.

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Als Teil der Körber AG entwickelt und fertigt die 1946 gegründete Hauni Maschinenbau GmbH als führende Marke der Business Area Tobacco Lösungen für die weltweite Tabakindustrie. Neben Primary Anlagen zur Tabakbehandlung entstehen in Deutschland und Ungarn Secondary-Maschinen für die Filter- und Zigarettenherstellung: Für sämtliche Kernprozesse, wie die Produktion von Filtern, Multifiltern und Zigaretten sowie Logistik werden technische Lösungen kundenspezifisch entwickelt, die sich durch herausragende Verfahrenstechnik und Qualität auszeichnen. Rund 250 Konstrukteure entwickeln dazu pro Jahr ca. 30.000 neue Bauteile – etwa 18 Prozent des aktiven Teilebestandes. Für jede Produktentwicklung müssen sie mehrere Tausend Fertigungsteile anpassen und pro Entwicklungsphase in mehreren Schritten ändern. Dafür verwenden sie das 3D CADCAM-System NX, integriert in das PDM-System Teamcenter, beide von Siemens PLM Software.

Target Costing unterstützen

Die schwierige Aufgabe, die Kosten eines derart umfangreichen und vielfältigen Fertigungsspektrums zu kalkulieren sowie durch Transparenz und Kostenbewusstsein zu optimieren, erfüllt ein fünfköpfiges Team um Tobias Müller. Von einem Technology Cluster Meeting der Körber AG nahm er die Anregung mit, den Konstrukteuren eine Software zur entwicklungsbegleitenden Vorkalkulation an die Hand zu geben. „Bei unseren Losgrößen können wir die Kosten in der Serienfertigung kaum noch senken“, erklärt Tobias Müller. „Deswegen wollten wir in der Entwicklung ansetzen, dort, wo die Kosten festgelegt werden.“ Bei seiner Recherche stieß er auf die Software-Suite simus classmate von simus systems, einem Spezialisten im Umgang mit technischen Massendaten. Ein Modul dieser Software-Suite, classmate CAD, analysiert 3D-Modelle beliebiger Formate, das Modul classmate PLAN ordnet den Geometrie-Elementen anschließend Herstellungsverfahren wie Drehen, Fräsen oder Blechbearbeitung zu. Das Programm bestimmt die verschiedenen Arbeitsfolgen wie Sägen, Drehen, Fräsen, Bohren, Entgraten oder Schleifen und verknüpft sie mit Informationen über Werkstoffe, Maschinen mit Stundensätzen, Werkzeuge und Fertigungsparameter aus Technologie-Datenbanken.

Direkt aus der Benutzerführung eines 3D CAD-Systems heraus können die Konstrukteure mit classmate PLAN die voraussichtlichen Herstellkosten ihrer Bauteile und Baugruppen automatisch berechnen und die Kalkulationsergebnisse – sogar mit Änderungshistorie – integriert in NX anzeigen lassen. Ohne Änderungen am CAD-Modell lassen sich Kosten für unterschiedliche Toleranzen, Materiale oder Oberflächenbehandlungen ermitteln.

„Mit diesen Funktionen können Konstrukteure selbständig Bauteile kalkulieren und die Einhaltung der vereinbarten Zielkosten prüfen, ohne ihre Arbeit zu unterbrechen“,

sagt Tobias Müller.

Neunmonatiges Einführungsprojekt

Nach einer strategischen Entscheidung der Geschäftsleitung für die Einführung dieser Software begann im Januar 2017 die Einführung von simus classmate durch eine Projektgruppe um Tobias Müller und zwei Mitarbeiter von simus systems. In Workshops und Meetings ging es darum, das Bauteilspektrum zu analysieren, die Kalkulationsmethoden und -grundlagen zu definieren und die Fertigungsmöglichkeiten bis auf Werkzeugebene zu beschreiben. Deshalb gehörten zehn Hauni-Mitarbeiter aus verschiedenen Bereichen, Einkäufer wie Fertigungsexperten, zum Einführungsteam. Die Kalkulationsgrundlagen wurden in drei Technologie-Datenbanken gepflegt. Sie ermöglichen eine werksneutrale Kalkulation für Konstrukteure und standortbezogene Kostenberechnungen für Hamburg und den Standort in Ungarn. Dabei stellte sich heraus, dass die Product Manufacturing Information (PMI), mit dem 3D-Modell assoziativ verknüpfte Fertigungsinformationen wie Toleranzen oder Materialgüten, eine wichtige Kalkulationsgrundlage bilden. „Diese Informationen haben wir bisher auf Fertigungszeichnungen an unsere Lieferanten weitergegeben“, berichtet Tobias Müller. „In einem großen Projekt wurden die Grundlagen geschaffen, um die Modelle aller Neuteile ab Ende 2019 mit PMI zu versehen. Mittelfristig soll dann auf Zeichnungen verzichtet werden.“ Denn nicht nur simus classmate, sondern auch CNC-Steuerungen von Messmaschinen und Bearbeitungszentren verarbeiten die PMI. Kaufmännische Informationen wie Materialpreise oder Werkzeugkosten und ihre Gemeinkostenanteile werden durch eine Integration mit dem ERP-System von SAP bereitgestellt. „Wir wollen keine Beschaffungspreise berechnen, sondern messbare, technologisch darstellbare Herstellungskosten,“ sagt Tobias Müller. „Deshalb beschränken wir uns auf wenige realistische Zuschläge, die ohne Diskussion plausibel sind.“

Mit Anwenderschulungen im September 2017 wurde das Projekt erfolgreich innerhalb des vorgegebenen Zeit- und Kostenrahmens abgeschlossen.

„Das war eine tolle Zusammenarbeit mit technologischen Experten, die unser Geschäft verstanden haben“,

sagt Tobias Müller. „Mehr kann man wirklich nicht erwarten.“

Bereichsübergreifendes Kostenverständnis

Seitdem können zunächst rund 50 Anwender in der Produktentwicklung aus der Benutzerführung von NX heraus den classmate FINDER aufrufen, um die voraussichtlichen Herstellungskosten ihrer Bauteile und Baugruppen zu überprüfen. Dieser einfache Zugang und die automatische Berechnung löst Aha-Effekte aus, schafft Kalkulationswissen und stärkt das Kostenbewusstsein der Konstrukteure. Sogar alternative Bearbeitungen mit unterschiedlicher Genauigkeit, Toleranz oder Oberflächengüte lassen sich simulieren und in einer Änderungshistorie eigenständig bewerten.

„Für rund 80 Prozent unserer Bauteile berechnet simus classmate die Herstellkosten im Voraus mit einer Trefferquote von 95 Prozent“,

sagt Tobias Müller. Das Costing Team spart dadurch erheblich Routine-Arbeit:

„Die Konstrukteure bauen eigenes Wissen auf und erreichen ihre Kostenziele ohne unsere Unterstützung immer besser. Dadurch haben wir mehr Zeit für besondere Fälle, notwendige Grundsatzarbeit oder Wertanalysen.“

Auch im Einkauf greifen inzwischen zwölf Mitarbeiter auf die Kalkulationsmöglichkeiten von classmate zu. Unabhängig vom CAD-System nutzen sie classmate FINDER zur 3D-Betrachtung der Bauteile und Kostenberechnung, um Angebote von Lieferanten zu plausibilisieren. Wird das preisliche Delta zu groß, gewinnt man in Gesprächen Wissen und gegenseitiges Verständnis. Eine weitere Möglichkeit wäre, den Lieferanten Zielkosten für die angefragten Komponenten vorzugeben. Die anstehenden „Make or buy“-Entscheidungen lassen sich auf solider Basis treffen und die Frage nach dem geeigneten Produktionsstandort bei vollständiger Information beantworten. Im internen Beschaffungsprozess der rechtlich unabhängigen Hauni-Unternehmen bietet simus classmate schnelle Möglichkeiten zur Angebotserstellung und -prüfung, um effektive Bestellvorgänge auf einer realistischen Basis abzuwickeln.

Als eine neu entwickelte Hauni-Maschine schnellstens extern gefertigt werden musste, war ein Lieferant in der Kürze der Zeit nicht in der Lage, die geforderten Angebote abzugeben. „Auf der Basis unserer Vorkalkulationen musste der Lohnfertiger nur noch eine Plausibilitätsprüfung vornehmen und einen vereinbarten Zuschlag berechnen“, erklärt Tobias Müller.

„Alle diese Funktionen der exakten Berechnung von Herstellkosten bilden insgesamt einen hohen Mehrwert für uns.“

Auch in der Produktionsplanung greifen vier Mitarbeiter auf simus classmate zu, um schneller Angebote zu erstellen. Diese Daten bilden zugleich eine gute Grundlage für die Kapazitätsplanung.

Kalkulation als dauernde Aufgabe

Aufgrund dieser Erfahrungen wird der Einsatz von simus classmate in den kommenden Jahren ausgebaut:

„Aus unserer Sicht sollte jeder Konstrukteur die Möglichkeit haben, die Kostenberechnung anzuwenden“,

sagt Tobias Müller. Ebenso könnten Hauni-Niederlassungen und sogar A-Lieferanten das System einsetzen. Auch sie könnten durch frühzeitige Vergleiche und Analysen Kosten visualisieren und vermeiden. Das Wissen über die Kostentreiber von Herstellkosten wächst im Unternehmen ständig an. Die Trefferquote und Genauigkeit des Costings können noch gesteigert werden. Mit einem Dienstleistungskontingent zusätzlich zu den Wartungskosten wird die Installation an ständige Veränderungen angepasst. „Wir entwickeln neue Maschinen, wenden neue Verfahren an und produzieren heute auf einer vorhandenen Maschine anders, als noch vor fünf Jahren“, ergänzt Müller. „Diese Veränderungen müssen wir im System abbilden, ohne ständig Angebote anzufordern.“ Der Einsatz von simus classmate verändert die Prozesse in Produktentwicklung und Target Costing nur wenig – doch das frei zugängliche Kostenwissen in vielen Unternehmensbereichen beschleunigt sie erheblich und führt zu deutlichen Einsparungen.

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Bildmaterial: Hauni Maschinenbau GmbH, simus systems GmbH