Pressen & Umformen

Durchlaufzeiten halbiert

16.02.2010

CAD/CAM: Die Durchlaufzeiten sollten drastisch reduziert werden, Kosten minimiert und gleichzeitig die Produktivität gesteigert – eine Herausforderung für den Werkzeug- und Formenbauer Siebenwurst. Wichtige Erfolgsfaktoren sind Simultaneous Engineering und die konsequente Vermeidung redundanter Tätigkeiten.

Siebenwurst_1Mit der Entscheidung für Simultaneous Engineering im Jahre 2002 fiel auch gleichzeitig die Entscheidung, Catia V5 einzuführen. Allerdings arbeitete man im ersten Jahr wenig produktiv mit der Software, sondern beschäftigte sich erst einmal mit dem internen Aufbau und den vielen unterschiedlichen Methodiken innerhalb des Systems sowie mit organisatorischen Strukturen und Prozessen. Ein Kernteam, bestehend aus drei Konstrukteuren, definierte die zukünftige Projektabwicklung. Dazu gehörte unter anderem, die relevanten Prozesse zu parallelisieren, redundante Tätigkeiten zu eliminieren, ein Handbuch mit Konstruktionsrichtlinien zu erstellen und die notwendige Hard- und Software zu definieren.

„Mit der Parallelisierung der Prozesse wollten wir erreichen, dass bereits konstruierte Teile schon gefertigt werden können, auch wenn die Gesamtkonstruktion noch nicht beendet ist“, erklärt Farsad Bajoghli, Technischer Berater und Mitarbeiter im Kernteam. „Das bedeutet aber auch, dass der Konstrukteur die typischen Anforderungen eines Bauteiles kennen muss und von Anfang an den gesamten Prozess von der Konstruktion bis zur Fertigung im Kopf hat. Legt er ein Maß fest, muss diese Information im Laufe der Lebensdauer des Bauteiles jedem anderen Beteiligten bekannt sein.“

Systematische Kommunikation
Letzteres stellt Siebenwurst sicher, indem der Konstrukteur in die Catia-Eigenschaften entsprechende Informationen einträgt, die auch für andere Instanzen lesbar und weiterverwertbar sind. Diese Eigenschaftsbilder nutzt der Werkzeugbauer systematisch zur Unternehmenskommunikation, allerdings ohne die persönliche Kommunikation von Mensch zu Mensch zu ersetzen.

Mehrere Konstrukteure müssen am gleichen Projekt arbeiten können, ohne sich Siebenwurst_2gegenseitig zu blockieren oder Arbeiten doppelt zu verrichten. Die wichtigste Aufgabe dabei ist, Daten sauber versioniert und mit individuellen internen Freigaben versehen im Prozess weiterzugeben. Im Zusammenspiel mit Catia V5 werden diese Anforderungen erfüllt, so kommt man vom Template zum fertigen Konstruktionsstand, Stücklisten, Bohrtabellen und auch zu den NC-Programmen, da weitestgehend papierlos gearbeitet wird.

Da Catia V5 simultanes und effizientes Arbeiten in 3D ermöglicht, mit dem frühzeitig die Weichen für die Fertigung gestellt werden, ist das interne Beziehungswissen sachgemäß zu verwenden. Die Parametrik bildet dabei die unverzichtbare Basis zum Aufbau von Konstruktionstemplates. Diese beeinflussen die Effizienz des Gesamtprozesses entscheidend.

Ludwig Gansauge, Leiter Prozessmanagement und Mitglied der erweiterten Geschäftsleitung, sieht ein Template als „leeres“ Werkzeug, das es zu füllen gilt: „Templates sind aber keine hundertprozentige, sondern nur eine dreißigprozentige Lösung. Die restlichen 70 Prozent müssen wir dazu entwickeln.“

Sauber aufgesetzte Templates nehmen dem Konstrukteur Arbeit ab
Beim Dietfurter Werkzeugbauer enthalten die Templates viele Konstruktionselemente wie zum Beispiel Verschraubungen, Befestigungselemente, Versäulungen oder Druckplatten, die in jeder Konstruktion enthalten sind. Dank des modularen Aufbaus können später Schieberaufbauten, Kühlungs- und Auswerferkonstruktion sauber adaptiert werden, um die Konstruktion nach den jeweiligen Produkt- und Kundenansprüchen zu individualisieren.

„Seit mittlerweile fünf Jahren bauen wir einen dreidimensionalen Template-Baukasten auf“, erklärt Gansauge. „Dieser deckt Varianzen nach Artikelgrößen, Kunden­individualität und Werkzeugtyp ab. Innerhalb der einzelnen ,Fächer‘ dieses Baukastens kommen dann die Parametrik und Adaptionsfähigkeit der Komponenten zum Tragen.“ In der Programmierung verwendet Siebenwurst Kataloge mit sich wiederholenden NC-Sequenzen. Diese basieren auf parametrisierter Featureerkennung zur Vermeidung redundanter Tätigkeiten.

Wegen der effizienteren Bearbeitung hat man die Maschinenkapazitäten dank des Einsatzes der Catia NC-Module erweitern können. Heute bearbeiten die Werkzeugbauer auf denselben Maschinen 30 Prozent mehr im Vergleich zur vorherigen Arbeitsweise. „Wir haben jetzt kürzere Rüstzeiten und weniger Stillstandszeiten für das Programmieren, erklärt Farsad Bajoghli. Mit der automatisierten Featureerkennung im Zusammenspiel mit Bearbeitungskatalogen schaffen wir Automatismen, die wir vorher nicht hatten.“

Siebenwurst_3Hinterlegte Entscheidungsprozesse
Die Werkzeugbauer hinterlegten in Catia Entscheidungsprozesse. Daher kann das System Werkzeuge selektieren, optimale Drehzahlen schalten die Bearbeiter dann über Makros dazu. So geschehen heute viele Tätigkeiten automatisch im Hintergrund, die früher die Mitarbeiter stark in Anspruch nahmen.

Systempartner von Siebenwurst ist die Karlsruher Transcat PLM GmbH, die als Tochter von Dassault Systèmes nicht nur deren Lösungen, sondern auch eigenentwickelte Programme wie CalCard liefert. Die Software bietet eine automatische Vorkalkulation von Spritzgieß-, Druckguss- und Stanzbiegewerkzeugen auf Basis der Teilgeometrie. Darüber hinaus bilden die Karlsruher die Mitarbeiter beim Werkzeugbauer aus und bie-ten klassische Aufgabenstellungen eines Systemhauses.

Durchlaufzeiten drastisch gesenkt
„Wir haben in den vergangenen sieben Jahren die Durchlaufzeiten im Schnitt um 30 Prozent, teilweise sogar bis um 50 Prozent verkürzt, die Kosten konnten wir um weit mehr als 10 Prozent reduzieren.“ Erwirtschaftete der Werkzeugbauer im Jahr 2003 mit 320 Mitarbeitern 30 Mio. Euro Umsatz, so waren es 2008 schon 40 Millionen mit 340 Mitarbeitern.

Beim Produktionszuwachs fällt insbesondere der heute sehr hohe Automatisierungsgrad ins Auge: „Hatten wir im Jahr 2004 noch 44.000 NC-Programme, so waren es 2006 schon 57.000. Und 2008 belief sich die Anzahl auf 65.000 NC-Programme“, freut sich Farsad Bajoghli. So dauert heute die NC-Programmierung bei bestimmten Bauteilen wie einfachen Hinterbauplatten, die durchaus zahlreiche Taschen und mehr als 100 Bohrungen enthalten können, nicht länger als fünf Minuten – die durchgängige Prozesskette von der Konstruktion bis in die Fertigung ist in diesem Bereichen Realität geworden.


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