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Schneller am Markt dank Prozesskette

Stempelhersteller Reiner senkt Änderungsaufwand mit 3D-Technik
Schneller am Markt dank Prozesskette

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Bauteile lassen sich von den Reiner-Konstrukteuren in 3D heute schnell erzeugen und wieder verändern, ohne dass sich in die Fertigungsunterlagen Fehler einschleichen. Über eine geschlossene Prozesskette und das Daten-Management ließen sich zudem die Entwicklungszyklen um ein Drittel verkürzen.

Michael Wendenburg ist Fachjournalist in Sevilla

Vor allem Stempeltechnik liefert die Ernst Reiner GmbH & Co. KG aus Furtwangen, aber auch Scanner, Drucker, Kodier- und Personalisierungsgeräte für das Bankwesen. Hinzu kommen Komponenten und Baugruppen als einbaufertige Zulieferteile. Diese Auftragsfertigung hat stark zugenommen und steuert inzwischen rund 20 % zum Umsatz bei, während das Produktgeschäft mit Banken und Behörden rückläufig ist. „Der Markt verändert sich“, erläutert Entwicklungsleiter Reinhard Harter die Situation. „Banken und Behörden kaufen heute Gesamtlösungen, bei denen unsere Produkte nicht mehr den Ausschlag geben – sie sind zur Peripherie geworden. Das Geschäft machen Firmen wie unsere Tochtergesellschaft IP Systeme, die sich mit Datenmanagement und Archivierung im Bankwesen beschäftigt.“ Deshalb müsse man den Markt anders angehen und neue Märkte finden, beschreibt Harter die bevorstehende Aufgabe. 3D-CAD-Software helfe dabei.
Mit 350 Mitarbeitern ist Reiner ein typisch mittelständisches Unternehmen, das sich durch eine hohe Fertigungstiefe auszeichnet. Deshalb versprach das durchgängige Nutzen der 3D-Konstruktionsdaten ein erhebliches Rationalisierungspotenzial, das sich allerdings aufgrund der langen Lebenszyklen von bestimmten Produkten erst nach und nach erschließen ließ. Hilfsmittel an 20 der 22 CAD-Arbeitsplätze in Furtwangen ist seit über fünf Jahren die 3D-CAD-Software One Space Designer Modeling der Sindelfinger Cocreate Software GmbH. Auch die Kollegen in Werkzeug- und Betriebsmittelkonstruktion arbeiten heute überwiegend am 3D-System, nachdem die Standardteile und Normalien in 3D zur Verfügung stehen. „Hier mussten wir eine längere Durststrecke überwinden“, erzählt CAD-Betreuer Wolfgang Waldvogel. „Wir haben die Normalien selbst in 3D aufgebaut, da es vor ein paar Jahren noch nichts fertig zu kaufen gab.“
Die Wartung der CAD-Installation liegt in den Händen des Cocreate-Vertriebspartners, der Bochumer Ascad GmbH, mit der Reiner einen Rahmenvertrag abgeschlossen hat. Dazu gehören die Übernahme des mikroverfilmten Altzeichnungsbestandes in den One Space Manager als Produkt-Daten-Management-System (PDM) sowie die Einführung des Web- Access-Moduls für den unternehmensweiten Zugriff auf die Produktdaten. Mit Web-Access lassen sich Daten auf 20 PC in Einkauf, Arbeitsvorbereitung, Controlling und in der Produktion online visualisieren.
Neben den Zeichnungen und Modelldaten der Mechanikkomponenten verwaltet One Space Manager die Schaltpläne, Layouts und Bestückungszeichnungen aus der Elektronik- sowie der elektromechanischen Entwicklung. Dabei wird das System nicht nur als „Datentopf“ genutzt – es ist zugleich das übergreifende Werkzeug für den Änderungsdienst. Alle Änderungsmitteilungen laufen heute schon über die Software. „Künftig wollen wir die Stücklisten im One Space Manager zusammenführen und von dort an das PPS-System übergeben“, so Waldvogel weiter.
Die PDM-PPS-Integration ist einer der „großen Brocken“ auf der Projektliste von Reiner und Ascad. Derzeit werden nur die Materialstammdaten aus dem PDM-Programm in eine Datei geschrieben und an das PPS-System übergeben. Die Mechanik-Stückliste, die sich automatisch aus der Modellstruktur in One Space Designer Modeling ergibt, muss dort „von Hand“ nachgeführt werden. Künftig soll sie über eine unidirektionale Schnittstelle übergeben werden, das heißt One Space Manager wird zum führenden System für die Anlage und Änderung der Stückliste.
Eine leistungsfähige Daten-Management-Lösung war Voraussetzung, um mit dem 3D-CAD-System effizient arbeiten zu können und spielte deshalb schon bei der Systemauswahl eine Rolle. Die Entwickler sind für ihre Projekte bis zum Serienstart verantwortlich, was bedeutet, dass sie nicht jeden Tag am CAD-Arbeitsplatz sitzen. „Deshalb brauchten wir ein einfach zu erlernendes und zu bedienendes System, in das man schnell reinkommt, wenn man nach ein paar Wochen Unterbrechung wieder zu konstruieren anfängt“, sagt Thomas Zapf, Projektleiter einer neuen Stempelmaschine.
Zapf arbeitet seit mehreren Jahren mit dem 3D-System und schätzt, dass er dadurch in der Entwurfsphase um 30 bis 40 % schneller geworden ist. „Das Ausarbeiten der Bauteile dauert etwa gleich lang“, so der Projektleiter. Allerdings habe sich die Fehlerhäufigkeit sicher um 90 % reduziert, was Maßfehler anbelangt.
Das Wiederverwenden der 3D-Daten für die Bemusterung hat inzwischen dazu geführt, dass Reiner heute sehr fertigungsgerecht entwickeln kann, wie Wolfgang Waldvogel erzählt. „Die Labormuster kommen dem endgültigen Teil schon sehr nahe. An der Bauteilgeometrie müssen nur noch kleinere Korrekturen vorgenommen werden, so dass der Änderungsbedarf am Werkzeug sehr gering ist.“ Nachdem die Normteile mittlerweile dreidimensional verfügbar sind, werden die meisten Werkzeuge heute in 3D aufgebaut. Davon profitieren vor allem die Mitarbeiter in der Arbeitsvorbereitung, die, ausgehend von den 3D-Modellen der Werkzeugkonstruktion, die Elektroden für das Senkerodieren der Formeinsätze konstruieren und die entsprechenden Fräsprogramme erzeugen. Werkzeugmacher Siegbert Eschle erläutert, dass das Erstellen der Elektroden mit Hilfe von One Space Designer Modeling sicher um 50 bis 60 % schneller geht als früher. „Außerdem war die Fehlerrate in 2D wesentlich höher und die Elektroden durften nicht so komplex sein, so dass pro Formeinsatz früher mehr Elektroden herzustellen waren.“
„Wir sind mit der Prozesskette sicher noch nicht am Ende“, sagt Entwicklungsleiter Reinhard Harter. Die durchgängige Nutzung der 3D-Daten in den nachgelagerten Prozessschritten mache sich schon heute positiv bemerkbar. Einschließlich Projektdienstleistung hat Reiner rund 1,7 Mio. Euro in den Aufbau der Prozesskette und den Ausbau des Daten-Managements investiert. Dadurch sei es gelungen, die Entwicklungszyklen um rund ein Drittel zu verkürzen, sagt Harter. „Früher waren wir mit einem Produkt mittlerer Komplexität bis zur Vorserie etwa drei Jahre beschäftigt. Heute schaffen wir das in zwei Jahren.“
Anzahl der Maßfehler lässt sich deutlich senken
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