Wie wird aus der konstruktiven eine Fertigungs-Stückliste?

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An der Erstellung passgenauer Stücklisten vor allem für die Fertigung beißen sich viele Unternehmen die Zähne aus. So einfach, wie es auf den ersten Blick erscheint, ist es nämlich gar nicht, Konstruktion und Fertigung miteinander zu verbinden. Wie kann die Lösung dafür aussehen?

Was sind Stücklisten?

Eine Stückliste (Bill of Materials/BOM) ist eine Aufstellung aller Einzelteile, die für ein Produkt benötigt werden. Dabei gibt die Stückliste mindestens eine eindeutige Bezeichnung des Teils (z.B. die Artikelnummer), die Menge und eine Positionsnummer an. In der Regel werden Stücklisten tabellarisch dargestellt.

Je nach Verwendungszweck werden unterschiedliche Arten von Stücklisten benötigt, die unterschiedlich aufgebaut sind und/oder unterschiedliche Angaben zu den Bauteilen enthalten. Und nicht nur Aufbau und Inhalt unterscheiden sich, sondern auch das Ausgabeformat.

Typische Stücklisten, die im Geschäftsprozess benötigt werden, sind konstruktive Stücklisten, Fertigungsstücklisten, Sägelisten, Verpackungslisten etc. Die Formate reichen von ASCII, über Office-Formate, PDF bis XML und Webservice.

Warum sind Stücklisten so wichtig?

Ohne Stückliste geht im produzierenden Unternehmen so gut wie gar nichts. Insbesondere für Fertigung und Beschaffung, aber auch für die Konstruktion spielen die Stücklisten eine zentrale Rolle. Für die Fertigung sind sie gar die wichtigste Unterlage überhaupt – in vielen Betrieben laufen große Teile der Produktion nur auf Basis der Stücklisten ab, da für die Herstellung von Einzelteilen Zeichnungen für viele Arbeiten nicht nötig sind, denn gute Stücklisten enthalten beispielsweise auch Angaben zu Zuschnitt und Gärungen.

Für den endgültigen Zusammenbau komplexer Anlagen oder den Zuschnitt komplexer Teile sind dann neben den Stücklisten natürlich auch die Fertigungszeichnungen unerlässlich.

Das weit verbreitete Missverständnis

Leider hat sich in den Unternehmen eine Vorstellung festgesetzt, die mit der Realität nur wenig zu tun hat. So ist eine übliche Denkweise: „Wenn du in 3D konstruierst, ist die Stückliste automatisch fertig.“ Ja richtig, die Bauteile sind in Inventor (oder einem anderen CAD-Programm) bekannt – allerdings ist der Weg bis zu einer Stückliste, mit der andere Abteilungen arbeiten können, noch weit. Denn niemandem hilft die Stückliste, die auf der Zeichnung ausgegeben wird – diese ist so flexibel wie ein PDF. Die Daten müssen also mühsam und meist manuell aufbereitet werden.

Konstruktive Herangehensweise

Die Konstruktion denkt klassischerweise vollkommen anders als das, was nachher in der Fertigung gebraucht wird. Hier geht es um den Aufbau von Baugruppen und Unterbaugruppen; damit ist der Denkansatz eher verschachtelt. Es wird sehr stark in diesen Gruppen strukturiert, was aber die Auflösung in Teillisten sehr schwierig macht. Die Konstruktion fasst Bauteile und -gruppen nach der logischen Funktion zusammen, auch wenn sie aus vollkommen unterschiedlichem Material sind und an vollkommen unterschiedlichen Stellen im Endprodukt montiert werden. Gleiche Bauteile werden zwar in den Baugruppen immer wiederverwendet, aber eben nicht als Gesamtmenge für das Endprodukt, sondern als Unterebene einer Baugruppe, was die Struktur komplex macht und die Verwendung in der Fertigung oder Kommissionierung quasi unmöglich.

Was braucht die Fertigung?

Zentrales System vieler Unternehmen ist ein ERP-System, daher zunächst ein paar grundsätzliche Punkte zu ERP: Im Kern werden dort Materialstämme bzw. Artikel gepflegt, die immer aus zahlreichen – gerne auch mal 30 – Dialogseiten bestehen. Diese Artikel wiederum finden dann Verwendung in den Stücklisten.

ERP-Systeme bilden meist die Vorgehensweise der Fertigung ab, so wie Unternehmen meist auch eher von der Fertigung ausgehend denken. Dementsprechend werden dann die Unterlagen aufgebaut. So ist klar, dass ein Sägeplatz Sägelisten braucht, das Lager für Zukaufteile eine Kommissionierliste, ein Zuschnittplatz eine Zuschnittliste mit allen entsprechenden Angaben etc. So bekommt jeder Bereich der Fertigung eine auf seine Aufgaben zugeschnittene Liste, damit Prozesse schnell und fehlerfrei ablaufen können.

Dafür zerlegt und sortiert das ERP-System alle Teile, löst Bestellungen aus, stößt (Teil-)Fertigungsaufträge an, berechnet Lieferzeiten und Preise. Das funktioniert alles auf Basis der Stücklisten, die basierend auf den Konstruktionsdaten erstellt und in Teillisten separiert werden.

Probleme, die sich daraus ergeben

Das klingt doch ganz einfach. Also ERP zerlegt einfach die Stücklisten aus dem CAD-System und sortiert alles neu, so wie es in der Fertigung gebraucht wird? Leider funktioniert das in der Praxis so nicht, weil ERP eine völlig andere Struktur braucht als CAD liefern kann. Damit müssen konstruktive Stücklisten in der Regel exportiert, mühsam manuell bearbeitet werden und anschließend an ERP gesendet werden.

Kleinere Unternehmen verfügen oftmals über kein oder nur ein rudimentäres ERP-System. Dann müssen die CAD-Daten tatsächlich komplett manuell umgestellt werden. Viele Firmen nutzen dafür eigene Excel-Tabellen oder Word-Dokumente.

Gleichzeitig mit der strukturellen Anpassung der Stückliste aus dem CAD-System muss in vielen Fällen auch das Format geändert werden. Dabei sind allerdings die Mittel, die CAD mitbringt ebenfalls sehr begrenzt.

Welche Lösungen gibt es?

Natürlich braucht man für eine Stückliste ein CAD-System, denn von dort kommen – egal wie der weitere Prozess aussieht – die Informationen darüber, wie das Produkt aufgebaut ist. Doch wie geht es weiter? Die Bordmittel für die Stücklistenerstellung mit CAD sind – wie oben beschrieben – sehr eingeschränkt. Möchte man also CAD-Systeme nutzen, braucht es Zusatzsoftware. Hierfür gibt es einige Add-ons, Plugins oder die Möglichkeit, Module zu programmieren. Mit jedem Zusatzmodul wächst allerdings die Komplexität des gesamten Systems. Damit werden Bedienung und Pflege schwierig und sind nur für absolute Fachleute machbar. Der Austausch mit anderen Systemen muss dabei ebenfalls mühevoll hergestellt, meist sogar programmiert werden. Ein solches System wäre dann ERP, das ja Stücklisten für die Fertigung erstellen kann, dafür aber die Informationen aus dem CAD benötigt.

PLM Systeme bieten in der Regel eine Stücklistenverwaltung an – allerdings sind solche Anwendungen komplex und teuer, für kleinere und selbst mittlere Unternehmen kaum stemmbar. Noch dazu erreichen sie meist nicht die gewünschte Schnelligkeit. Und auch hier ist der Einrichtungsaufwand enorm.

Unternehmen, die in ihrer Digitalisierung noch nicht weit fortgeschritten sind, nutzen sogar noch manuell erstellte Listen – die Nachteile dieses Vorgehens liegen auf der Hand: es ist langsam, extrem fehleranfällig und bindet Kapazitäten, die anderswo dringender gebraucht würden.

Wie löst das customX?

Die Struktur in customX ist knallhart konstruktiv – das macht es für die Konstrukteure leicht, das System zu pflegen. Die Verbindung zu CAD ist sehr eng. Aber auch die Anbindung an ERP gehört zum Bordwerkzeug der Software-Plattform. Mit nur einer Handvoll Vorschriften wandelt customX eine beliebige Struktur in eine beliebige andere Struktur um. Alle Daten werden passgenau an ERP übergeben und Stücklisten jeder gewünschten Struktur automatisch erzeugt. Ist kein oder nur ein rudimentäres ERP-System vorhanden, erzeugt customX die Stücklisten direkt selbst. Ist ein ERP vorhanden, sollte es aber auch genutzt werden, damit die Daten übereinstimmend an einer Stelle vorhanden sind.

Bei der Erstellung von Stücklisten mit customX sind keinerlei CAD-Kenntnisse notwendig. Die benutzerfreundliche Bedienung erfolgt über einen Dialog, die Dokumenterzeugung automatisch auf Knopfdruck. Die Stücklisten stehen von Beginn an, also auch schon in der Angebotsphase, zur Verfügung.

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Das sagen die Profis...

In unserem Team bei customX arbeiten zahlreiche Ingenieure, die sich intensiv auch mit der Stücklistenerstellung beschäftigen und sie bei unseren Kunden implementieren. Dabei sind sich alle absolut einig, dass CAD die Stücklistenproblematik in Unternehmen nicht, nicht alleine oder nur mit extrem großem Aufwand lösen kann. Natürlich ist CAD ein wichtiges und gutes Instrument für die Konstruktion, nur leider nicht auf die Fertigung zugeschnitten. Für customX ist das dagegen ein Kinderspiel. Die Aussagen unserer Spezialisten zu diesem Thema stellen klar heraus, wie wichtig customX auch in dieser Hinsicht für die Unternehmen ist: „Zwei Welten (ERP und CAD, A.d.R.) miteinander verbinden – customX hat das an Bord.“ – also ganz ohne Zusatzsoftware und ergänzende Programmierungen. Und am Ende ist das „eine breit gefächerte Varianz von Dokumenten, die hinten rauskommt“, Stücklisten in allen Varianten sind nur einer kleiner Teil davon.

Und warum entscheiden sich viele Kunden für customX? „Wir von customX kommen oft ins Spiel, wenn Kunden zuvor mit Inventor aufgrund der Komplexität ihrer Anforderungen gescheitert sind. Was das angeht, gibt es wohl kaum eine Alternative zu customX. Stücklisten sind dabei lediglich ein Abfallprodukt, das wir absolut beherrschen.“ Da wäre es doch empfehlenswert nicht erst den schwierigen Weg über CAD zu probieren, sondern direkt customX einzuführen! Denn: „So etwas würde meiner Meinung nach unter Inventor einen erheblichen Programmieraufwand zur Folge haben.“

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