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Automatisierung + Flexibilität:
SWOOD hebt Möbelkonstruktion und NC-Fertigung auf neues Niveau
SWOOD Design, eine regelbasierte CAD-Software, auf der Basis von SolidWorks, hilft dem Möbelkonstrukteur seine Arbeit wesentlich zu beschleunigen - nimmt ihm aber nicht die volle Kontrolle über alle Details. Das gleiche gilt für SWOOD CAM. Im deutschsprachigen Raum wird dieses neuartige exklusiv CAD-System von DPS Software vertrieben und unterstützt.
Entwickler von SWOOD Design und SWOOD CAM ist das französische Unternehmen EFICAD, welches schon seit über zwei Jahrzehnten Erfahrung in der Herstellung von CAD-Tools hat, nicht zuletzt auf der Basis von SolidWorks. SWOOD steht also für SolidWorks und Holz.
SolidWorks, das darf man wohl sagen, ist heute eines der klassischen CAD-Systeme für alle Belange des Maschinenbaus, aber auch angrenzender Branchen. Die Software basiert auf einem parametrischen 3D-Kern, Parasolid, und erlaubt es, Teile und Baugruppen voll parametrisch zu konstruieren und somit ein intelligentes Produktmodell zu erzeugen. Das hilft später wieder für vielfältige Auswertungen und Weiterverwendungen der Modelle.
Neben soliden Grundfunktionen bietet Solidworks eine Vielzahl von Zusatzmodulen an, etwa für
- Blechkonstruktionen
- Schweißkonstruktionen
- Gussformkonstruktionen
- Konstruktionen von elektrischen Kabeln, Kabelbäumen und Leitungsführungen
- Bewegungssimulation
- Produktdokumentation
- Bauteilberechnungen
und einiges mehr.
Daneben gibt es mit Solidworks PDM ein leistungsfähiges Produktdaten-Management-System.
Konstruktion eines Aktenschranks in SWOOD Design. Hier ist bereits der Korpus ausgewählt und die Rückwand eingesetzt worden.
Alle diese Module können bei Bedarf mit SWOOD Design kombiniert werden.
SolidWorks ist weltweit bei rund 200.000 Kunden mit mehr als 2 Mio. Lizenzen im Einsatz.
Regelbasierte Möbelkonstruktion in einfachen Schritten
EFICAD mach es den Konstrukteuren mit dem Aufbau und der Nutzung von SWOOD wirklich einfach. In wenigen Schritten entstehen beispielsweise komplette Möbel. Das soll hier exemplarisch an der Konstruktion eines Aktenschranks gezeigt werden.
Einbau von Zwischenfächern.
Der 1. Schritt beginn mit dem Öffnen einer Bibliothek, welche Teile enthält, die der Holzkonstrukteur braucht, z. B. einen Korpus. Dieses Teil wird selektiert und öffnet sich damit in der Arbeitsebene. Der Anwender hat es hier mit einem Standard-SolidWorks-Teil bzw. -Baugruppe zu tun, mit allen Bearbeitungsmöglichkeiten, die in SolidWorks zur Verfügung stehen.
Durch Eingabe der Grundmaße (Länge, Breite, Höhe) entsteht der Wunschkorpus.
Alles kann jederzeit auch geändert werden - z. B. die Korpus-Tiefe - dann ist dies ohne weiteres möglich. Durch Ändern eines Maßes werden alle Teile der Baugruppe geändert.
Im zweiten Schritt kann nun beispielsweise die Rückwand eingesetzt werden. Dabei wird wiederum ein Bibliotheksteil selektiert, in die Arbeitsebene eingebracht und per Drag & Drop in die Baugruppe eingefügt. In diesem Moment, werden ebenfalls alle für die Rückwand nötigen Bearbeitungen ausgelöst! Die hinterlegte Intelligenz macht das automatisch - in diesem Fall sind es Nuten, in welchen die Rückwand sitzt.
Dieser Schritt dauert wenige Sekunden; mit einem Standard-CAD-System wäre man sicher 5 - 10 Minuten „unterwegs“.
Im dritten Schritt können alle Teile miteinander verbunden werden. Dazu hält das System natürlich die entsprechenden Verbinder bereit (Dübel, Minifixer...).
Das Bild zeigt den Einbau von Auszügen für ein Schubfach und deren Befestigung.
Auch hier wieder das gleiche Prinzip: Der Konstrukteur selektiert den Verbinder, setzt ihn in die Konstruktionsebene und alles andere macht das System selbst.
Es wählt die Anzahl der Verbindungselemente, legt die Position fest und generiert alle nötigen Bearbeitungen (Bohrungen) - sofort fertig!
Sind an der Stelle Änderungen nötig?
Man könnte z. B. annehmen, die Rückwand solle tiefer (statt 10, nun 50 mm tief) im Korpus stehen. Durch Änderung nur eines Maßes werden alle nötigen Veränderungen ausgelöst: Die Rückwand sitzt tiefer, die Verbinder mit den Bohrungen werden angepasst usw. Wie schnell geht das?
„Es dauert wiederum nur Sekunden, während wir für einen Standard-Änderungsprozess rund 10 Minuten brauchen würden“, so Olaf Schiele, Leiter des Competence Center Holz bei DPS.
Nach diesem Prinzip geht es weiter. Beispielsweise beim Einfügen von Auszügen. Es wird der passende Auszug selektiert und das System platziert ihn korrekt in der Arbeitsebene mit allen Bearbeitungen und nötigen Befestigungen.
Wie ist das so schnell möglich?
„Es ist möglich durch die Hinterlegung von Fachwissen in der Form von Regeln, Formeln und Tabellenzugriffen. Dieses ist automatisch wirksam, wenn ein „Teil“ verbaut wird. Es entsteht also eine Konstruktion „von unten nach oben“, nach den Wünschen des Konstrukteurs, aber eben stark automatisiert und vom System überwacht. Man spricht von der „Regelbasierten Konstruktion.“
„Die Konstrukteure sind nun aber nicht für alle Zeiten an einmal generierte Regeln gebunden. Mit Hilfe eines Regeleditors können diese verändert, ergänzt oder auch gelöscht werden“, wie Reimund Rubelowski, CAD Consultant bei DPS erklärt.
Fotorealistische Darstellung eines komplexen Büromöbels.
Die Tatsache, dass SWOOD auf Solidworks basiert, gibt den Konstrukteuren weitere Freiheitsgrade. „Wie schon erwähnt, kann an jeder Stelle, jede Solidworksfunktion angewendet werden. Wenn Bohrungen für Kabeldurchführungen nötig sind, ist das genauso möglich, wie Kanten oder Ecken zu verrunden. Einfacher kann es der Konstrukteur fast nicht haben - mit Zeiteinsparungen, von denen man bei früheren CAD-Systemen nur „träumen“ konnte. Ein Unternehmen hebt seine Konstruktion mit SWOOD auf ein neues, bisher kaum gekanntes Niveau.
SWOOD CAM - das genau passende CAM-System
Nachdem die Holzkonstruktionen fertig sind, ganz gleich, ob Möbel, Fenster oder Türen, müssen die Teile ja auch gefertigt werden. Das bedeutet heute die Bearbeitung auf speziellen CNC-Maschinen für die Holzbearbeitung. Für sie müssen die NC-Programme erstellt werden und das geht besonders gut und performant mit „SWOOD CAM“. Auch dieses Paket wurde von EFICAD entwickelt, ist vollkommen in Solidworks integriert und passt kongenial zu SWOOD Design.
SWOOD CAM beherrscht einerseits die Besonderheiten der Holzbearbeitungsmaschinen, wie etwa die Ansteuerung spezieller Aggregate für die Seitenbearbeitung, das Sägen und sogar das Umleimen von Teilen, ist andererseits aber auch ein „richtiges“ CAM-System für die 2D-, 3D, 4 und 5 Achsenbearbeitung bis hin zur 5Achs-Simultanbearbeitung.
Somit ist das Werkstückspektrum nicht eingeschränkt. Es können typische Spanplattenteile für Möbel genauso programmiert werden, wie massive Freiformteile, z.B. Handläufe oder Dekorteile.
Frässimulation eines Schlosskastens bei einer Tür in SWOOD CAM.
„Der Anwender kann mit unserem System wirklich alles machen und das geht mit den heute noch oft eingesetzten 2D-Systemen eben nicht“, kommentiert Jörg Rudig, Leiter Competence Center CAM, bei DPS.
Technologische Möglichkeiten
Folgende Technologischen Voraussetzungen sind u.a. vorgesehen:
- Mit SWOOD CAM programmieren die Anwender ihre Holzbearbeitungsmaschinen unter Berücksichtigung der holzspezifischen Technologien
- Programmierung im Eigenschaftenmanager und dadurch einfach zu bedienen (Alle Einstellungen in einem Fenster)
- Werkzeuge, Aggregate und Bearbeitungs-Makrobibliothek in einem Fenster
- Speichern der Bearbeitung per DRAG & DROP
- Mehrere Bearbeitungsschritte und unter einem Profil oder einer Bearbeitung speicherbar
- Automatische Feature-Erkennung
- Maschinensimulation innerhalb der Solidworks-Umgebung
- Positionierung der zu fertigenden Teile und der Sauger auf der Maschine innerhalb von Solidworks
- Unterstützung von Mehrfachspindeln und Winkelköpfen
- 5-Achsen indexierte Bearbeitung sowie Simultanbearbeitung (Fasen an geschwungenen Konturen)
- Oberflächenbearbeitungen 3D Schruppen und 3D Schlichten
- Automatische Sauger Positionierung und Unterstützung verschiedener Spannmittel
- Laserunterstützung
- Automatische Bohrungserkennung und –optimierung Hierbei werden alle Löcher automatisch erkannt (horizontal und vertikal), auch die Tiefen erkennt das System automatisch. „Was die Bohrungsoptimierung angeht, kann der Anwender die Optimierung in SWOOD CAM nutzen, oder auch die oft schon auf den Maschinen vorhandene“, erklärt Daniel Möglich, Schreinermeister und Consultant SWOOD CAM, bei DPS.
Ein anderes Beispiel für die assoziative Zusammenarbeit von CAD und CAM ist die Schlosskasten-Bearbeitung für Türschlösser. Wie schon im vorderen Teil beschrieben, sucht der Konstrukteur ein passendes Schloss aus und setzt es in die Tür ein. Das System generiert dann automatisch alle dafür nötigen Bearbeitungen - im SWOOD CAM entstehen die NC-Bahnen sowie deren Simulation.
Natürlich beherrscht SWOOD CAM auch die Seitenbearbeitung. „Wenn ich z. B. bei einer Tür den Nullpunkt angebe, dann erzeugt das System automatisch vier weitere Ebenen für die Bearbeitung der vier Türseiten“, sagt D.Möglich. Die schon erwähnte Schlosskastenbearbeitung, Fräsen von Schlitz und Zapfen oder das Fräsen mit Profilmessköpfen stehen im System zur Verfügung.
Einfache Bedienung
Trotz aller Möglichkeiten im SWOOD CAM ist die Bedienung einfach gestaltet. Dazu gehört das einfache Einfügen von schon gespeicherten Voreinstellungen oder Programmteilen per Drag & Drop.
 Fräsen eines Blendrahmens mit einem Stufenfäser.
Dazu muss man wissen, dass SWOOD CAM eine Reihe von Bibliotheken enthält, z. B. für die Werkzeuge, für Materialien oder für die virtuellen Maschinen. In der Materialdatenbank wird beispielsweise neben der Holzsorte auch deren Maserrichtung und sogar der Winkel der Maserung hinterlegt. Zudem kann hier auch ein Vorschubfaktor definiert werden. Bei sehr splittrigem Holz z. B. wird als Vorschubfaktor 0,5 eingegeben.
Zur einfachen Bedienung gehört auch, dass alle Einstellungen für eine Bearbeitung, Werkzeuge, Aggregate, Makros, in nur einem Fenster erfolgen.
Mehrere Bearbeitungsschritte können unter einem Profil oder einer Bearbeitung abgespeichert werden.
„Die wirklich einfache Bedienung, kann man auch daran ablesen, dass wir ursprünglich 5 Tage Schulung eingeplant hatten, tatsächlich schaffen wir es aber in 2 1/2 Tagen. Dabei ist der letzte halbe Tag bereits schon dem Programmieren kundenspezifischer Teile vorbehalten“, so Jörg Rudig.
Postprozessoren
Alle nötigen Postprozessoren für verschiedenste Maschinen werden von DPS bereitgestellt und angepasst. Es gibt bereits schon verfügbare Standardpostprozessoren für alle gängigen Holzbearbeitungsmaschinen wie
- Homag (WOOD WOP)
- HolzHer (NC-Hops)
- Biesse (NC-Hops und Biesse Works)
- IMA (IMA WOP)
- SCM/Morbidelli
- MKM
- MASTERWOOD
- MAKA
etc.
Sie an die jeweilige Kundensituation anzupassen, dauert „höchstens 1 Tag“, wie Jörg Rudig versichert.
Der CAD/CAM Prozess
Am Ende noch einmal der Bearbeitungsprozess in der Übersicht:
Am Anfang steht die Teilekonstruktion und ggf. deren Änderung. Danach erfolgt die Übergabe der Konstruktionsdaten an SWOOD CAM.
Hier wählt der Bearbeiter die Bearbeitungsstrategie aus und definiert die Bearbeitungsparameter, oder er wählt eine entsprechende schon bestehende Vorlage aus.
 Eingabe aller nötigen Parameter für das 5 Achs-Fräsen in nur einem Fenster.
Nach der Auswahl der Werkzeuge kann bereits die Simulation erfolgen, mit Anzeige ev. Kollisionsbereiche.
Jetzt erfolgt die automatische Erzeugung eines Reports (z.B.„WoodWop oder NC-Hops“) in SWOOD CAM.
Am Ende kann die Datei in Woodwop, oder jedem anderen WOP Programm, geöffnet werden und ist dann an der Maschine ausführbar.
Über die DPS Software GmbH
Die DPS Software GmbH wurde 1997 gegründet und ist heute einer der drei größten SolidWorks Reseller in Europa. Neben den Produkten von SolidWorks hat DPS die CAM-Pakete von Solidcam im Portfolio wie auch die kommerzielle Software von Sage. Hinzu kommen DPS-eigene Module und Lösungen.
Das Unternehmen hat 25 Standorte in Deutsch-land, Österreich, der Schweiz und Polen. Die Zahl der Mitarbeiter ist auf über 250 gestiegen.
Für das Thema „Holz“ hat DPS ein eigenes Competence Center Holz in Dortmund aufgebaut. Von hier aus wird SWOOD exklusiv im deutschsprachigen Raum und Polen vertrieben.
www.dps-software.de
-Karl Obermann-
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