Automatisierte Fertigungsvorbereitung

Der Edelstahlspezialist Hubl nutzt die Startup- und GENIUS TOOLS von INNEO, um die Administration der CAD- und PDM-Lösung zu vereinfachen.

Wer Edelstahl mag, wird sich bei Hubl wie zu Hause fühlen. Das Unternehmen ist auf hochwertige Produkte aus dem glänzenden Material spezialisiert; neben Lösungen für Kunden produziert Hubl Edelstahltechnik seit Kurzem eine eigens entwickelte Mikrobrauerei für Gasthäuser. Schnell vom CAD-Modell zum fertigen Produkt zu kommen ist Programm bei Hubl und so hat sich das Unternehmen gemeinsam mit INNEO das Ziel gesetzt, 90 % der Aufträge automatisiert bis zur Schneid- und Kantanlage zu leiten.

Lösungen auch für Healthcare

Die Hubl Edelstahltechnik, ein eigenständiges Unternehmen der Inex Solutions, bietet im Verbund mit Sommer & Straßburger Lösungen in Edelstahl - spezialisiert auf die Branchen Healthcare, Semiconductor, Food & Beverage sowie Energy & Environmental.

Dabei erbringt Hubl als Systemlieferant für seine Kunden komplexe Entwicklungs- und Konstruktionsleistungen und produziert hochpräzise Maschinenverkleidungen und -gestelle, Abdeckungen, Gehäuse und Komponenten aus Edelstahl im High-End-Bereich. Häufig wird Hubl beratend in die Prozesse seiner Kunden miteinbezogen, um maßgeschneiderte Lösungen zu finden.

Dabei stellen diese Kunden hohe Anforderungen, nicht nur an die Qualität der Produkte, sondern beispielsweise auch in der Lieferkettenverfolgung und speziellen Audits weltweiter Behörden, die die Qualität und Nachvollziehbarkeit jedes Produktionsschritts überwachen. Konstruktionsleiter Bernhard Strauß erläutert: "Der Kunde liefert oft nur eine Prozessbeschreibung oder eine Anlagenhülle innerhalb derer wir ein passendes Gestell entwickeln müssen. Auch bei Projekten, bei denen uns der Kunde fertige Daten liefert, bringen wir unser Know-how in der Fertigungstechnik ein und optimieren das Produkt so, dass es effizient und qualitativ hochwertig gefertigt werden kann."

Alles aus einer Hand

Hubl bietet über die reine Konstruktions- und Fertigungsleistung hinweg viele weitere Dienstleistungsangebote, die auf Wunsch auch einen Rundum-Service beinhalten: Von der Wertschöpfungsanalyse vor Auftragsbeginn über die Projektbegleitung, Zusatzleistungen im konstruktiven Bereich wie eine FEM-Analyse und ausführliche Dokumentationen bis hin zur Montage von Komponenten und der kundenspezifischen Etikettierung, Verpackung und Versendung bietet Hubl alles aus einer Hand.

Das Unternehmen setzt seit vielen Jahren auf die 3D-Modellierung, die anfangs sein Alleinstellungsmerkmal war. Seit 1996 ist Creo von PTC im Haus, betreut wird die CAD-Installation von Beginn an von INNEO. "Die 3D-Modellierung hatte schon damals den Vorteil, dass wir schnell auf die Kundenanforderungen reagieren konnten und Dinge möglich machten, die andere mit 2D-Konstruktion einfach nicht hinbekamen", erinnert sich Strauß. "Als wir 2009 unsere Stanzanlage durch einen Laser-Blechschneidanlage ersetzten, gab uns das nochmals einen Schub, komplexeste Konstruktionen in 3D zu modellieren und in Blech umzusetzen."

Automatisierung vorantreiben

Schon früh wurde gemeinsam mit INNEO eine Schnittstelle zum ERP-System etabliert und über die Jahre immer weiter ausgebaut. Zur Verwaltung der Konstruktionsdaten ist PTC Windchill im Einsatz. In diesem PDM-System wurden in den letzten Jahren Workflows aufgebaut, um die CNC-Laserschneidanlagen und -Kantbänke automatisiert mit Programmen versorgen zu können. "Unser Ziel ist es, 90 Prozent der Bauteile komplett automatisiert durchzuschleusen", verdeutlicht Strauß.

In der Konstruktion werden die Blechgehäuse üblicherweise zunächst nach den Anforderungen und Wünschen des Kunden als Volumina modelliert, also im ersten Schritt ohne Trennungen. Nach dem Okay des Kunden zum Konzept werden die Trennungen der Blechteile definiert, in Einzelteile ausgeleitet und die Abwicklungen konstruiert. "Dabei ist es uns wichtig", wirft Strauß ein, "dass die Ableitungen als Variante des ursprünglichen, gekanteten Teils definiert werden können. Das war einer der Gründe, weshalb wir uns seinerzeit für Creo entschieden haben, das damals noch unter Pro/Engineer vertrieben wurde. Heute können das viele Systeme, damals war es ein Alleinstellungsmerkmal. Zwar zwingt diese Abhängigkeit zu sehr sauberem Arbeiten, dafür entstehen viele Vorteile. Beispielsweise werden Änderungen am gekanteten Blech automatisch in die Abwicklung übernommen, was ein großes Fehlerpotenzial ausschaltet."

Automatische Programmerzeugung

An diesem Punkt beginnen die in Windchill definierten Automatisierungen beziehungsweise Workflows. Sind die Abwicklungen sowie deren Zeichnungen fertig und der Status auf "Entwurf/in Bearbeitung" gesetzt, erzeugt der Konstrukteur in Windchill eine Änderungsnachricht, was wiederum den automatischen Workflow startet. Ein anderer Konstrukteur prüft dann die Konstruktion. Nach erfolgreicher Prüfung werden dann automatisch über den Workflow der Lebenszyklusstatus der KON-Elemente die Dateiformate für die Arbeitsvorbereitung exportiert. Dort entstehen in einer weiteren Software aus den DXF- und Step Modellen automatisch NC-Programme für das Schneiden und Kanten. Ist diese automatische Programmerzeugung erfolgreich, stehen die Programme an den Maschinen zur Produktion zur Verfügung. Misslingt die Programmerzeugung, passt ein Konstrukteur den Kantvorgang manuell an, bis das Programm erzeugt werden kann.

Parallel dazu werden Daten im XML-Format an das ERP-System übergeben und dort weiterverarbeitet, beispielsweise erarbeitet der Vertrieb aus diesen Daten weitgehend automatisiert die Grundstückliste. Aus dieser entstehen dann die Arbeitspläne für die Fertigung. Sobald auch diese Arbeiten abgeschlossen sind, gibt der Vertrieb den Workflow und damit auch das CAD-Modell des Bauteils frei. Erst jetzt ist es möglich, einen Fertigungsauftrag für die Produktion zu erteilen.

„Damit ist praktisch der komplette Ablauf der Fertigungsvorbereitung automatisiert“, erläutert Strauß, "und nahezu immer läuft der Prozess auch ohne manuellen Eingriff durch. Lediglich bei sehr komplexen Kantungen muss man nacharbeiten. Unser nächstes Ziel ist es, die beiden Workflows in Windchill und im ERP-System noch besser zu koppeln. INNEO ist bei diesen Optimierungen ein sehr kompetenter Partner."

Zunehmend papierlos

Auch in der weiteren Fertigung werden digitale Daten genutzt, so in Schweißerei und Montage beispielsweise Creo View, um die 3D-Modelle papierlos anzusehen. "Zeichnungen nutzen wir nur noch für Randbemerkungen", fügt Strauß an. Neben den zehn Creo-Lizenzen kommt, wenn erforderlich, dass sehr einfach nutzbare Simsolid für Festigkeitsanalysen zum Einsatz. Mithilfe der Startup- und GENIUS TOOLS von INNEO vereinfachen sich die Hubl-Spezialisten die Administration der CAD- und PDM-Lösung.

Der Workflow in Windchill wurde von INNEO auf Basis des im System implementierten Standardworkflow aufgesetzt. Auch bei der Programmierung des Workflows im ERP-System Psipenta sowie der Anpassung der Schnittstelle zwischen beiden Systemen konnten die INNEO-Mitarbeiter ihre Kompetenz einbringen. „Im nächsten Schritt werden wir beginnen, solche Prozesse selbst anzupassen und zu definieren“, erläutert Strauß seine weiteren Pläne. "INNEO hilft uns, das dazu notwendige Know-how aufzubauen. Erste Aufgabe wird es sein, den Änderungsworkflow umzusetzen, der heute noch teilweise auf Papier basiert."

"Wir sind sehr zufrieden mit der Unterstützung durch INNEO", schließt Strauß. "Die Hotline hilft schnell bei Problemen, und mithilfe der INNEO-Spezialisten kommen wir dem Ideal der papierlosen Fertigung und einen großen Schritt weiter. Automatisierung und Digitalisierung eliminieren viele potenzielle Fehlerquellen, was nicht nur der Qualität, sondern auch der reibungslosen Fertigung zugutekommt."