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Wahre Stärke in der Praxis

INNEO Solutions ist in vielen namenhaften Unternehmen erfolgreich im Einsatz. Die wahre Stärke zeigt sich immer in der Praxis.

Schnelle Visualisierung, effiziente Prozesse

2302/2017

Stickmaschinen sind beeindruckende Anlagen – bis zu 30 m lang und mehrere hoch, bearbeiten sie feinste Stoffbahnen in unglaublicher Geschwindigkeit und mit komplexen Mustern und Techniken. Einer von weltweit zwei Herstellern solcher Grossmaschinen ist die LÄSSER AG Swiss Embroidery Machines aus CH-9444 Diepoldsau. Das Unternehmen entwickelt seine komplexen Anlagen mit PTC Creo, die Entwicklungsumgebung wird von INNEO betreut.

Schon seit der Gründung im Jahr 1954 beschäftigt sich die LÄSSER AG mit Stickmaschinen; zunächst überholte, modernisierte und elektrisierte Firmengründer Franz Lässer Senior bestehende Maschinen. Im Jahr 1983 stellte das Unternehmen seine eigene Stickmaschine vor, die gleichzeitig die erste computerisierte Stickmaschine der Welt war. Im Laufe der Jahre wurden die Maschinen ständig weiterentwickelt, so kamen Zusatzanlagen zum Aufsticken von Pailletten und Schnüren auf den Markt, inzwischen können in den Maschinen sogar verschiedene Schneidverfahren wie das Thermocut- oder das Laserschneiden angebaut werden, die Stoff ausschneiden, beispielsweise um an bestimmten Stellen eine zweite oder gar dritte Stofflage zu applizieren oder um durchbrochene Applikationsmuster zu fertigen.

Über 600 Stiche pro Minute

Stickmaschinen bearbeiten immer eine fest eingespannte Stoffbahn, nicht viel anders als man dies manuell in einem Stickrahmen tut – nur kann der Stickrahmen im Falle der LÄSSER-Maschinen bis zu 1,65 m hoch und 30 m lang sein, teils werden sogar zwei solcher Rahmen gespiegelt zueinander montiert, sodass gleichzeitig zwei Bahnen bearbeitet werden können. Die Sticknadeln – bis zu 1112 Stück nebeneinander – bewegen sich nur in den Stoff hinein und wieder heraus, während sich der hochkant stehende Rahmen senkrecht und waagerecht bewegt. Es entstehen also nebeneinander 1112 gleiche Muster, wobei sich die Maschine von oben nach unten über die Stoffbahn arbeitet.

Aktuelle Maschinen erreichen über 600 Stiche pro Minute. Das bedeutet, dass die Nadel, die gesamte Fadenzuführeinrichtung und das Schiffchen hinter dem Stoff, in dem der zweite Faden steckt, in einer sehr exakten Abstimmung zueinander bewegt werden müssen – und das mehr als zehnmal pro Sekunde. Gleichzeitig muss der riesige Rahmen exakt bewegt werden, damit jeder Stich exakt am gewünschten Platz landet. Die Maschinengestelle und -fundamente wirken auf den ersten Blick fast überdimensioniert, müssen aber zuverlässig jedes Vibrieren des Gesamtapparats aufnehmen. Die Konstruktion von Stickmaschinen ist deshalb eine anspruchsvolle Mischung zwischen hochkomplexer Feinwerktechnik und Grossmaschinenbau.

„Wir brauchen ein sehr genaues Abbild der Maschine im CAD-System“, sagt der Systemverantwortliche Hanno Nussbaumer, „denn wir sind Baukasten-Serienfertiger. Das bedeutet, dass jede Maschine geringfügig anders ist, wir uns aber fast immer aus unserem Modulbaukasten bedienen können, um die Anforderungen der Kunden zu erfüllen. Um effizient arbeiten zu können, müssen dann aber die Schnittstellen zwischen den Modulen stimmen.“

Markante Vorteile für die Konstruktion

Mit PTC-Produkten arbeitet die LÄSSER AG schon seit 25 Jahren – dasselbe gilt für das Systemhaus INNEO. Hanno Nussbaumer erinnert sich: „Wir bekamen die ersten CAD-Arbeitsplätze direkt vom Hersteller, allerdings ohne jegliche Schulung. Wir mussten schnell feststellen, dass das so nicht funktioniert und so kam der Kontakt zu INNEO zustande. Die Spezialisten dort schulten uns, sodass wir mit der Modellierung beginnen konnten. Es war zunächst ein schwerer Umstieg vom Apple- 2D-System auf Windows und parametrische 3D-Modellierung, aber wir haben es mithilfe der INNEO-Spezialisten geschafft und sind seither treuer Kunde.“

Ein einzelner Stickmechanismus besteht aus der Nadel, der Fadenführung und dem Schiffchen hinter der Stoffbahn. Die Bewegung all dieser Elemente muss sehr genau aufeinander abgestimmt werden. Bei LÄSSER ermitteln Spezialisten mithilfe eines Berechnungsprogramms optimale Bewegungskurven ohne Beschleunigungssprünge, die die Stickmaschine sonst bei mehr als zehn Stichen pro Sekunde in Schwingungen versetzen würden.

Die Daten des Berechnungsprogramms werden dann genutzt, um sehr genaue Kurvenscheiben in Creo zu erzeugen. Rund um diese grundlegenden Geometrien wird dann das 3D-Modell der Maschine aufgebaut. Hanno Nussbaumer sieht schon in den ersten Schritten Vorteile der Konstruktion mit Creo: „Wir können, sobald die ersten Bauteile zu Baugruppen zusammengestellt sind, Bewegungsstudien am Monitor machen und sehen dort genau, ob die Bewegungen so sind, wie sie sein sollen. Früher konnten wir das erst testen, wenn wir den ersten Abschnitt einer Stickmaschine gebaut hatten – und das war sehr teuer. Eigentlich viel zu teuer, um die Mechanik nur zum Testen zu bauen. Das virtuelle Testen hat uns viel Geld und Zeit gespart.“

Zudem lassen sich von den ersten groben Modellen schon Zeichnungen ableiten, die für Patentanträge genutzt werden. Der Stickmaschinenmarkt ist zwar fest in der Hand zweier Schweizer Firmen, nichtsdestotrotz sehr umkämpft. Da sind frühzeitig eingereichte Patente wichtig, um sich von der Konkurrenz abzuheben.

Theorie und Praxis stimmen überein

Während der Konstruktion wird die Bewegung laufend überprüft und auch mit Creo Simulate analysiert. Dabei wird unter anderem überprüft, ob die Bewegungskurven mit der Theorie übereinstimmen oder auch ob die Festigkeit der Maschinenteile ausreicht. Ein ruhiger Lauf ist bei Stickmaschinen nicht nur ein Komfortmerkmal, sondern beeinflusst die Qualität der Arbeit und auch den Ausstoss der Maschine. Wenn Schwingungen auftreten würden, müsste die Stickgeschwindigkeit soweit reduziert werden, bis die Schwingungen ausbleiben.

Ein wichtiger Workflow bei der LÄSSER AG ist der von Creo nach KeyShot. Die Erzeugnisse der Luxion-Visualisierungssoftware werden an vielen Stellen eingesetzt, beispielsweise sind praktisch alle Bilder in den Katalogen gerendert. Auch der Vertrieb setzt KeyShot-Bilder und -Animationen ein, hier geht es darum, bestimmte Features und Funktionen zu visualisieren. Sogar auf Youtube finden sich KeyShot-Animationen in den Filmen der LÄSSER AG.

„Dabei ist die nahtlose Schnittstelle zwischen Creo und KeyShot sehr zeitsparend“, erklärt Hanno Nussbaumer. „Wenn in letzter Minute eine Änderung an Bauteilen vorgenommen wird, kann die neue Geometrie per einfacher Update-Funktion in KeyShot übertragen werden, ohne dort Materialdefinitionen oder andere Parameter zu verlieren, die zuvor definiert wurden. Das spart viel Arbeit und es kann viel früher begonnen werden, eine erste Visualisierung zu erstellen.“

Die Katalogbilder sind extrem realitätsnah, weil Hanno Nussbaumer auf die Details achtet: „Es wird jeder Warnaufkleber an der richtigen Stelle platziert, sogar die Softwareoberfläche auf dem Bildschirm stimmt, dazu wird oft ein Screenshot des Softwareprototypen eingebaut. Unsere riesigen Maschinen lassen sich praktisch gar nicht in der Qualität fotografieren, wie sie KeyShot liefert. Das beginnt bei der schwierigen Ausleuchtung solch langer Maschinen und endet noch lange nicht beim Hintergrund. Ein gleichmässiger Hintergrund sieht einfach schöner aus, als wenn die Hallenwand, Fenster und Heizkörper durch die Stoffbahn hindurch zu sehen sind.“

Vorher hatte Hanno Nussbaumer mit dem Creo-eigenen Renderingsystem gearbeitet. „Doch dann erstellten die INNEO-Leute in fünf Minuten eine Visualisierung, für die zuvor fünf Stunden gebraucht wurden – und das KeyShot-Rendering sah auch noch besser aus!“ Die Arbeit mit KeyShot ist inzwischen noch effizienter: „Wir haben inzwischen eine Materialdatenbank in KeyShot aufgebaut. Die Software erkennt mittels einer einfachen Funktion anhand des Dateinamens die dort vergebenen Materialien und ersetzt sie mit den entsprechenden, realistischeren Materialien aus der Datenbank. Das ist besonders bei Bibliotheksteilen in Creo praktisch, beispielsweise bei Schrauben, Kugellagern und anderem.“

Seit 25 Jahren effiziente Zusammenarbeit

Von INNEO selbst stammen die Startup TOOLS für Creo, eine Sammlung praktischer Hilfsprogramme. Hanno Nussbaumer hebt den Parameter Manager besonders hervor, der beim Einpflegen eines neuen Teils ins PDM-System automatisch die Metadaten des Creo-Modells ausfüllt und überprüft. So ist sichergestellt, dass auch bei der Übergabe an das am PDM-System angeschlossene ERP-System alle Daten richtig sind. Auch die Normteilebibliotheken und der Zahnradgenerator in den Startup TOOLS werden gerne und oft genutzt.

„Was soll man da sagen“, antwortet Hanno Nussbaumer auf die Frage nach dem Verhältnis zu INNEO, „wenn man 25 Jahre zusammenarbeitet, ist da ein enges Verhältnis gewachsen. Man hat sich zusammengerauft und kann extrem effizient arbeiten, da beide Parteien wissen, wie der andere funktioniert. Wir sind glücklich mit Creo, wir können jeden Konstruktionsfall abbilden und haben vom CAD- über PDM- und ERP-System und in die Visualisierung einen durchgängigen Prozess. KeyShot spart enorm Zeit und ermöglicht uns Visualisierungen, die sonst unmöglich zu erstellen wären.“


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Die Stickanlagen von LÄSSER fertigen komplexe Stickstoffe – auch wie hier mit Pailletten und lasergeschnittenen Durchbrüchen.

Die Stickanlagen von LÄSSER fertigen komplexe Stickstoffe – auch wie hier mit Pailletten und lasergeschnittenen Durchbrüchen.

Die Stickmaschinen sind modular aufgebaut und werden nach Kundenwunsch mit Zusatzgeräten ausgestattet.

Die Stickmaschinen sind modular aufgebaut und werden nach Kundenwunsch mit Zusatzgeräten ausgestattet.

Bis zu 600 Stiche pro Minute schafft eine Stickmaschine – und das mit über 1100 Nadeln gleichzeitig.

Bis zu 600 Stiche pro Minute schafft eine Stickmaschine – und das mit über 1100 Nadeln gleichzeitig.

Marketingbilder wie hier für eine Laserschneideinheit (links) oder eine Paillettenzuführung (rechts) entstehen in KeyShot.

Marketingbilder wie hier für eine Laserschneideinheit (links) oder eine Paillettenzuführung (rechts) entstehen in KeyShot.

Aus den CAD-Modellen entstehen unter anderem Visualisierungen, die dem Kunden den komplexen Fertigungsprozess erklären.

Aus den CAD-Modellen entstehen unter anderem Visualisierungen, die dem Kunden den komplexen Fertigungsprozess erklären.

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