Wenn Blech im großen Maßstab bearbeitet wird, werden viele CAD-Abwicklungen und Maschinensteuerprogramme benötigt. Ein Full-Service-Blechbearbeiter aus Vechta setzt im CAD-CAM Umfeld auf die Kombination SOLIDWORKS mit der Blechabwicklung von SPI SheetMetalWorks und eine reibungslos funktionierende Schnittstelle: das ebenfalls von SPI GmbH gelieferte TruTops Interface. Die durchgängige Lösung verschafft M. Knake GmbH in Vechta Zeitgewinne und erlaubt es, innerhalb der Prozesskette gleichbleibende Qualitätsstandards zu gewährleisten.
Die M. Knake Blechbearbeitung und Gerätebau GmbH ist als inhabergeführtes Unternehmen seit über zwanzig Jahren erfolgreich am Markt. Die steigende Nachfrage nach Produkten der 1990 gegründeten Firma führte bereits 1995 zum Aufbau einer neuen, größeren Produktionsstätte am Alten Flugplatz in Vechta. Zugleich wurden modernste Fertigungs-maschinen angeschafft. Im Abstand von jeweils 5 Jahren folgten der Bau neuer Hallen und die stetige Aufrüstung des Maschinenparks. 2011 entstanden schließlich zwei weitere Hallen mit jeweils 2.500 m2 Fläche, weitere Gebäude wurden dazugekauft. Mit 100 Mitarbeitern und modernsten Fertigungskapazitäten auf insgesamt 12.000 m2 Produktionsfläche ist die Firma heute einer der leistungsstärksten Blechfertiger nicht nur im Oldenburger Münsterland. „Wir sind ein typischer Auftragsfertiger“, erläutert Peter Surmann, Betriebsleiter bei Knake GmbH.
Fünf Laserschneidanlagen von TRUMPF, darunter eine TRUMPF Lasercell 1005, die gleichermaßen zum Laserschneiden und Laserschweißen geeignet ist, und – als neueste Errungenschaft – eine Festkörperlasermaschine TRUMPF TruLaser 5030 fiber, die produktive Dünnblechbearbeitung gewährleistet, gehören heute zum Maschinenpark. Die Verarbeitung von Blechen mit Abmaßen bis zu 4000 x 2000 mm und Blechstärken bis zu 25 mm sind für den Betrieb in Vechta daher keine große Herausforderung. Eine Trumatic 7000 für die kombinierte Stanz-Nibbel-Laser Bearbeitung und insgesamt acht Gesenkbiegepressen, darunter drei TruBend Maschinen, stehen ebenfalls zur Verfügung. Darüber hinaus ergänzen Walzrichter, Bohrmaschinen, Pressen, Scheren und Schweißroboter die beeindruckende Ausstattung.
Full Service in Sachen Blech
Vielfältigkeit und geballtes Know-how der Firma spiegeln sich auch in der Liste der Branchen, für die das Unternehmen arbeitet. Bestellungen kommen aus der Agrartechnik, – zu den Kunden der Knake GmbH gehört der weltgrößte Stallausrüster -, dem Anlagenbau, der Elektro- und Nachrichtentechnik, der Lebensmitteltechnik, dem Fahrzeugbau, der Lüftungs- und Klima- sowie der Medizin- und Labortechnik, dem Werkzeugmaschinenbau, der Apparatebau- und Gerätetechnik, der Umwelttechnik und der Möbelindustrie.
„Wir liefern komplette Anlagen“, fährt Peter Surmann fort. „Wenn also ein Kunde z. B. eine Viehwaage bei uns in Auftrag gibt, produzieren wir hier alles was aus Metall ist, den Rahmen und andere Komponenten der Baugruppe, und kaufen bestimmte Teile dazu, die wir dann vor Ort einbauen. Der Kunde bekommt von uns letztlich natürlich das Gesamtprodukt, alles aus einer Hand.“
„In vielen Fällen erhalten wir schon 2D oder 3D CAD Daten vom Kunden“, erklärt der Betriebsleiter eine Standardsituation. „In der Regel hat der Kunde nicht das Wissen, mit welchen Maschinen und Werkzeugen wir hier arbeiten oder wie man das gewünschte Produkt am besten blechgerecht fertigt. Das erwarten wir auch nicht, und das ist ja ein Teil unserer Leistung.“
„Die LaserFlex-Ecke von SPI lässt sich natürlich nur mit bestimmten Maschinen lasern, aber die haben wir ja. Das nutzen wir also auch, wenn der Kunde das eventuell gar nicht so gezeichnet hat. Manchmal vergisst ein Kunde auch schlicht ganz, eine Eckenfreistellung zu konstruieren.“
Durchgängige Software Lösung
Zehn Mitarbeiter sind in der Programmier- und Konstruktionsabteilung mit dem Aufarbeiten solcher Daten, mit konstruktiven Modifikationen, mit dem Erzeugen der Abwicklungen und der Programmierung des jeweiligen Maschinenprogramms beschäftigt. Zum Einsatz kommen fünf SolidWorks Lizenzen, die im Verbund mit der SPI SheetMetalWorks Software und ebenso vielen TruTops Interfaces, die ebenfalls von SPI geliefert wurden, für fertigungsgerechte Abwicklungen sorgen. SPI SheetMetalWorks ist 100% in Solid Works integriert. Die Blechabwicklungs-software arbeitet mit einem Katalog von Stanz- und Umformwerkzeugen, deren Auswahl wie auch das Setzen von Bearbeitungsmustern über Dialoge erfolgt, in denen die jeweiligen Parameter definiert werden. „Einige Werkzeuge haben wir selbst definieren müssen“, ergänzt der Blechprofi aus Vechta. „Die stehen uns jetzt aber für alle möglichen Aufträge zur Verfügung.“ Auch spezifische Sonderwerkzeuge können bei der Konstruktion und Abwicklung verwendet und mit den jeweiligen Fertigungs informationen in der Prozesskette weitergereicht werden. „Wir haben deutliche Zeitgewinne und produzieren kaum noch Fehler, da das manuelle Übertragen von Daten heute komplett entfällt. Von vielen Kunden erhalten wir mittlerweile 3D Daten. STEP Dateien, auch die, die von Fremdsystemen kommen, können wir in den meisten Fällen direkt mit der SPI Software abwickeln und über die TruTops Schnittstelle an die NC-Programmierer weitergeben“, bringt Peter Surmann einen Hauptnutzen der durchgängigen Lösung auf den Punkt.
Das SPI TruTops Interface ermöglicht es, Material- und Biegeprozessinformation von TruTops Bend direkt einzulesen. Auf diese Weise ist die Berücksichtigung der Fertigungsradien und Abkantfaktoren schon während der Abwicklung der 3D Daten gewährleistet. Optional zu DXF Daten wird mit der Abwicklung ein GEO File zur Verwendung in TruTops erzeugt. Komplettiert wird die Schnittstelle durch eine Auswahl an Stanz- und Umformwerkzeugen aus TruTops Punch. SPI berechnet die Abwicklung auf TRUMPF-Basis über den resultierenden Fertigungsradius und nicht über den konstruktiv eingebrachten Biegeradius. Alternativ könnte der Verkürzungswert wahlweise auch auf Basis von Formeln, K-Faktor oder mit tabellarisch hinterlegten Erfahrungswerten kalkuliert werden. Alle verwendeten Biegeinformationen (Öffnungswinkel, Radius, Biegewerkzeugkombination) werden im GEO-Format an TruTops Bend übergeben. Die Abwicklung kann in TruTops Bend 1:1 zur NC-Code Generierung verwendet werden. In aller Regel erübrigt sich eine umständliche Nachbearbeitung.
GEO-File direkt an NC: 30% Zeitersparnis
„Der Abwickler von SPI gibt mir fertigungsgerechte GEO-Daten aus“, bestätigt Konstrukteur und NC-Programmierer Carsten Brook. „In den meisten Fällen muss ich da nicht viel nacharbeiten. Beim Programmieren von TruTops Bend haben wir seit Einsatz der SPI Lösung geschätzt 30% Zeitersparnis. Das konstruktive Anwenden der TRUMPF-Werkzeuge hat uns echte Zeitvorteile gebracht“, versichert er. „Wir haben hier ja mehrere Maschinen von TRUMPF in der Fertigung stehen. Die in den Zeichnungen platzierten Bearbeitungsmuster, die ja direkt an die jeweiligen Werkzeuge gekoppelt sind, nehmen uns NC-Programmieren das früher oft unvermeidbare Nachfragen ab.“ SPI erlaubt zwar verrundungsfreies/scharfkantiges Konstruieren, aber wo gegeneinander gekantet wird, werden Eckenfreistellungen gebraucht. Das SPI Programm bietet dafür eine Auswahl von Typen an, die mit verschiedenen Steuerparametern versehen, Abwicklungen erzeugen, die hochpräzise Bearbeitung im Bereich des Schweißens ermöglichen. Ein typisches Beispiel hierfür ist der Eckenfreistellungstyp LaserFlex, der bei einer Box zur Anwendung kam, in der eine Kontrollschaltung untergebracht ist. Da diese Box in einem Feuchtraum eingesetzt wird, kam es unter anderem darauf an, die Außenkanten möglichst dicht zu schließen.
„Das Schweißen kann sehr präzise und schließdicht ausgeführt werden. Die maschinelle Ausrüstung dafür haben wir im Hause. Umso besser, wenn auch die Abwicklungssoftware so eingestellt ist und das entsprechende NC-Programm zügig abgeleitet werden kann“. Peter Surmann beschreibt zugleich einen weiterer Nutzen für Knake GmbH als Auftragsfertiger:
Mit der SPI Software kann ich Kundenkonfigurationen verwalten. Das heißt, wenn ich beispielsweise für einen bestimmten Kunden ein bestimmtes Fertigungsverfahren und die dazu zugehörenden Rahmenbedingungen definiert habe, dann werden Abwicklungen für Produkte dieses Kunden immer auf eine bestimmte Weise generiert. Die LaserFlex-Ecke lässt sich natürlich nur mit bestimmten Maschinen lasern, aber die haben wir ja. Das nutzen wir also auch, wenn der Kunde das eventuell gar nicht so gezeichnet hat. Manchmal vergisst ein Kunde auch schlicht ganz, eine Eckenfreistellung zu konstruieren. Wir wissen aber, dass diese Methode dann das beste Verfahren ist und können alle Kundenteile mit einer ‚Konfiguration X‘ abwickeln und entsprechende Produktionsverfahren anwenden. Zum Vorteil des Auftraggebers.
Peter Surmann schwärmt von einer großen Kunden- und Auftragsdatenbank, die solche Konfigurationen enthält. „Da haben wir sicher noch einige Arbeit vor uns“, erläutert er. „Wenn das Gerüst aber erst einmal steht, dann haben wir einen wertvollen Zeitvorteil erreicht. Die durchgängige Lösung, SOLIDWORKS mit SPI SheetMetalWorks und dem SPI TruTops Interface, verschafft uns echte Zeitgewinne, minimiert die Fehlerquote und erlaubt uns innerhalb der Prozesskette CAD-Konstruktion und Abwicklung, NC-Programmierung und Maschinensteuerung gleichbleibende Qualitätsstandards zu gewährleisten“, fasst Betriebsleiter Surmann zusammen. „Für uns als Dienstleister und Auftragsfertiger ist das ein großer Schritt nach vorn.“
NC Programmierer Karsten Brook
Schließdicht konstruierte Box
Biegemaschine TRUBEND
Peter Surmann am Arbeitsplatz
Das Fazit
Was war die Herausforderung?
In vielen Fällen erhalten wir schon 2D oder 3D CAD Daten vom Kunden. In der Regel hat der Kunde nicht das Wissen, mit welchen Maschinen und Werkzeugen wir hier arbeiten oder wie man das gewünschte Produkt am besten blechgerecht fertigt. Das erwarten wir auch nicht, und das ist ja ein Teil unserer Leistung.
Was haben Sie gewonnen?
Wir haben deutliche Zeitgewinne und produzieren kaum noch Fehler, da das manuelle Übertragen von Daten heute komplett entfällt. Von vielen Kunden erhalten wir mittlerweile 3D Daten. STEP Dateien, auch die, die von Fremdsystemen kommen, können wir in den meisten Fällen direkt mit der SPI Software abwickeln und über die TruTops Schnittstelle an die NC-Programmierer weitergeben.
Auf den Punkt: Ein großer Vorteil?
Das Schweißen kann sehr präzise und schließdicht ausgeführt werden. Die maschinelle Ausrüstung dafür haben wir im Hause. Umso besser, wenn auch die Abwicklungssoftware so eingestellt ist und das entsprechende NC-Programm zügig abgeleitet werden kann.
Was geben Sie unseren Kunden mit?
Die durchgängige Lösung, Solidworks mit SPI SheetMetalWorks und dem SPI TruTops Interface, verschafft uns Zeitgewinne, minimiert die Fehlerquote und erlaubt uns innerhalb der Prozesskette CAD-Konstruktion und Abwicklung, NC-Programmierung und Maschinensteuerung gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.
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