CAD-Software Durchgängige Datenhaltung steigert Effizienz in der Auftragsfertigung

Autor / Redakteur: Gerald Scheffels / Stefanie Michel

Mit der Solidworks-Plattform entstand bei Loll Feinmechanik ein durchgängiger CAx-Prozess, der auch die Fräsbearbeitung einschließt und an das ERP-System angebunden ist. Damit konnte das Unternehmen sowohl die Effizienz steigern als auch Flexibilität in der Fertigung gewinnen.

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Jens Loll, Geschäftsführer von Loll Feinmechanik: „Wir arbeiten für Markt­führer mit hohen Technologieansprüchen und liefern ihnen komplette und funktionsfähige Module und Geräte, die aus bis zu 300 Einzelteilen bestehen.“
Jens Loll, Geschäftsführer von Loll Feinmechanik: „Wir arbeiten für Markt­führer mit hohen Technologieansprüchen und liefern ihnen komplette und funktionsfähige Module und Geräte, die aus bis zu 300 Einzelteilen bestehen.“
(Bild: Loll Feinmechanik)
  • Loll Feinmechanik entwickelt oft schon mit dem Kunden zusammen komplette Bauteile. Dafür wird sowohl die CAD-Software als auch das PDM-System von Solidworks genutzt..
  • Die Prozesskette in Richtung Fertigung vervollständigt Solidcam. Mit dieser Software werden alls CAM-Prozesse programmiert.
  • Ein durchgängiger Prozess benötigt auch eine Anbindung an ds ERP-System. Das haben Loll Feinmechanik und DPS Software über eine Schnittstelle gelöst.

Der norddeutsche Auftragsfertiger Loll Feinmechanik aus Tornesch fertigt komplexe Baugruppen für anspruchsvolle Kunden. Die Feinmechanik aus dem Firmennamen macht allerdings nur einen Teil des Aufgabenbereiches aus, in dem das mittelständische Unternehmen tätig ist. Zu den Fertigungstechnologien gehören das simultane 5-Achsen-Fräsen, das Erodieren anspruchsvoller Werkstoffe, die Multitasking-Bearbeitung auf Drehzentren und das CNC-Profilschleifen. Geschäftsführer Jens Loll, der das Unternehmen seit 1995 in zweiter Generation führt, berichtet, dass die Aufträge von vielen Marktführern stammen, die hohe Ansprüche haben. „Ihnen liefern wir komplette und funktionsfähige Module und Geräte, die aus bis zu 300 Einzelteilen bestehen.“

Solidworks als Basis für die durchgängige Prozesskette

Am Anfang eines jeden Projektes steht zumeist die Idee oder das Konzept eines Kunden: „Wir fertigen nach den Zeichnungen der Kunden. Oft aber beginnt die Zusammenarbeit schon früher und wir entwickeln das komplette Bauteil oder Gerät im Kundenauftrag“, so Loll. Diese Aufgabe übernimmt die Entwicklungsabteilung mit sechs Konstrukteuren.

Ob Auftragsfertigung oder Eigenentwicklung: Nahezu jedes Projekt bei Loll Feinmechanik startet mit Solidworks. Loll: „Vielfach arbeiten unsere Konstrukteure und die Kunden parallel mit den Dateien; die Kunden geben dann die Zeichnungen im PDM-System frei. Das beschleunigt die Arbeit in der Konstruktionsphase.“

Nicht nur die Konstrukteure nutzen seit knapp fünfzehn Jahren Solidworks. Insgesamt gibt es im Unternehmen zehn weitere Solidworks-Arbeitsplätze und vierzehn Solidworks PDM-Pakete. Damit kann der gesamte Workflow in der 3D-CAD-Software abgebildet werden, und genau das ist das Ziel: Eine komplett durchgängige Prozesskette in der Konstruktion und Fertigung. Solidworks ist hier das führende System und wird von DPS geliefert.

Dieses Ziel ist einleuchtend, aber auch herausfordernd, denn die Fertigungsprozesse sind komplex. „Jedes einzelne Bauteil durchläuft mindestens fünf oder sechs Arbeitsgänge in der Produktion, bei einigen sind es bis zu 30. Dazu gehören auch Bearbeitungsschritte bei externen Dienstleistern“, erklärt Loll. Aus diesem Grund kommt dem PDM-System große Bedeutung zu und auch der Anbindung an die kaufmännische Seite, sprich an das ERP-System. Über eine Schnittstelle lassen sich bei Loll Feinmechanik die Datensätze aus Solidworks PDM in das eigene ERP übertragen, sodass auch hier ein durchgängiger Prozess gewährleistet ist.

Fertigung und eigener Werkzeugbau: Programmierung mit Solidcam

Damit ist die Prozesskette aber noch nicht vollständig beschrieben. Auf der „Shopfloor“-Ebene befinden sich allein 62 CNC-Dreh- und Fräszentren. Zum Maschinenpark gehören aber auch Anlagen für das Drahterodieren, Profilschleifen, Entgraten und weitere Prozesse. Alle sind für High-End-Anwendungen geeignet, und bei sämtlichen CAM-Prozessen erfolgt die Programmierung mit Solidcam. Das gilt sowohl für die produzierten Kundenbauteile als auch für den Vorrichtungsbau.

Loll: „Wir haben sehr gut ausgebildetes und engagiertes Personal an den Maschinen, das die 5-Achs-Fräsprogrammierung in der Regel selbst übernimmt – mit Ausnahme von Projekten beispielsweise für die Luftfahrtindustrie, bei denen hohe regulatorische Anforderungen zu erfüllen sind.“ Für diese Aufgabe nutzen die Mitarbeiter die zehn Solidcam-Arbeitsplätze.

Aktuell arbeitet Loll Feinmechanik daran, das PDM-System noch stärker mit Fertigungsdaten anzureichern. Ziel ist es, eine komplette und bauteilspezifische Dokumentation zu hinterlegen, die zum Beispiel die Programmierung, die Schnittwerte und die verwendeten Werkzeuge beinhaltet. Dann wird es für jedes einzelne Fertigungsteil – auch im Sinne der Rückverfolgbarkeit – eine individuelle Dokumentation geben. Damit verfolgt das Unternehmen sein Ziel, über den gesamten Konstruktions- und Fertigungsprozess eine durchgängige und einheitliche Datenhaltung zu gewährleisten – ohne Medienbrüche und Datenexporte.

PDM oder ERP – welches System ist führend?

Offen ist dabei noch die Frage, wie die „Arbeitsteilung“ zwischen PDM und ERP gestaltet wird, wenn die Dokumentation auf diese Weise quasi selbsttätig erstellt wird. Hier werden sich die Projektverantwortlichen kurzfristig für ein Leitsystem entscheiden. Das wird aber erst geschehen, wenn die Entscheidung für ein neues Werkzeugmanagementsystem gefallen ist – das ebenfalls in den Datenfluss einbezogen werden soll. Aus Sicht von DPS als Partner für die Solidworks-Welt sind hier alle Optionen offen. „Solidcam bietet Schnittstellen zu den gängigen Werkzeugmanagementsystemen“, berichtet Jörg Rudig, Leiter des CAM Competence Centers bei DPS, das Loll Feinmechanik betreut.

Ein weiteres aktuelles Projekt betrifft die Nutzung von Postprozessoren, die das Neutralformat der in Solidcam generierten Daten in den maschinenlesbaren Code der jeweiligen Maschine umsetzen. Auch hier ist wieder die Flexibilität das treibende Moment. Loll: „Mit den Postprozessoren können wir das Frästeil erst frei programmieren und dann situationsabhängig entscheiden, mit welcher Maschine wir das Teil fertigen.“ So lässt sich die Maschinenauslastung besser steuern. Zehn Postprozessoren für die 5-Achs-Fräsbearbeitung sind schon länger im Einsatz, jetzt kommen weitere für das Drehen und Fräsen hinzu.“ Aktuell sind bereits zwanzig Maschinen entsprechend eingebunden.

Kosten sparen mit der richtigen Frässtrategie

Zu den Materialien, die Loll Feinmechanik bearbeitet, gehören auch sehr schwer zerspanbare Werkstoffe wie hochlegierte Nickel-Kobalt-Stähle, Inconel und Titan. Hier spielt, vor allem beim Fräsen, die Bearbeitungsstrategie eine entscheidende Rolle – schon aus Kostengründen. „Der Werkzeugverschleiß kann 10 Prozent der Produktionskosten ausmachen. Und wenn die Frässtrategie nicht optimal ist, sind es noch mehr“, erklärt Loll. Deshalb hat das Unternehmen das Solidcam-Modul iMachining eingeführt, das den Fräsvorgang plant und optimiert. Der Erfolg ist deutlich: Bei der Bearbeitung von kleineren Bauteilen, beispielsweise für die Medizintechnik, konnte iMachining die Werkzeugstandzeit um den Faktor 2 bis 3 steigern.

Das Ziel der durchgängigen Datenhaltung gilt bei Loll Feinmechanik auch für die Dokumentation und weitere, intern genutzte Dokumente. In und mit Solidworks generiert das Unternehmen auch interne Fertigungs- und Montageanweisungen für die jeweiligen Bauteile, und dokumentiert auch die eigenen Prüfanlagen. Die Freigabeprozesse für anspruchsvolle Kundenbranchen (Medizintechnik, Luftfahrt) sind im Solidworks PDM hinterlegt. So ist zum Beispiel im Workflow festgehalten, in welcher Form Änderungen dokumentiert werden. Hier hilft die Durchgängigkeit also bei der Einhaltung der branchenspezifischen Anforderungen und Normen.

Software-Auswahl: Flexibilität ist entscheidend

Aus Sicht von Loll Feinmechanik bringt die Entscheidung für eine durchgängige und umfassend nutzbare CAx-Lösung deutliche Vorteile. „Es gibt ja für jede Aufgabe immer auch Spezial- und Insellösungen. Wir setzen aber auf eine universelle Software, die unternehmensweit im Einsatz ist und die jeder Mitarbeiter – auch wenn er mal an einer anderen Maschine arbeitet – beherrscht. Damit gewinnen wir Flexibilität in der Fertigung und auch in der Konstruktion. Diesen Vorteil bietet uns die Solidworks-Plattform“, ist sich Loll sicher.

Mehr Effizienz im Presswerk

* Gerald Scheffels ist freier Fachjournalist. Weitere Informationen: Eva Brökel, DPS Software GmbH in 70771 Leinfelden-Echterdingen, Tel. (07 11) 79 73 10-0, presse@dps-software.de

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