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Simus Classmate: Ein Segen (nicht nur) für Sondermaschinenbauer
Um die Klassifizierung, die Wiederholteilsuche, die automatische Arbeitsplanerstellung und schließlich die automatische Vorkalkulation wesentlich zu verbessern, hat der Hochleistungs-Automatisierungsspezialist, Hekuma, Eching, die Software Classmate von Simus Systems eingeführt. Die ersten Erfahrungen sind sehr positiv.
Sondermaschinenbauer haben es nicht leicht. Jede Maschine, jede Anlage, weicht von der bzw. den vorherigen ab. Zwei völlig gleiche Maschinen gibt es selten. Das bedeutet nicht nur konstruktiven Aufwand, sondern besonders viel „Mühe und Plage“ in der Vorkalkulation. Schließlich müssen die internen Kosten vor der Angebotsabgabe und damit lange vor dem Bau der Maschine bestimmt werden. Liegt der Angebotspreis zu hoch, bekommt der Hersteller den Auftrag nicht; liegt er zu niedrig, zahlt er drauf. Seine Hoffnung: über mehrere Anlagen im Jahr wird es schon passen, dass doch etwas übrig bleibt - ein ewiger Tanz auf dem Drahtseil.
Firmen, die diese Herausforderungen haben, und das sind sehr viele hier in Mitteleuropa, kann nun geholfen werden. Eine Software aus Karlsruhe, die es erlaubt, mit Hilfe von Regeln alles notwendige Wissen mit einzubeziehen, schafft Abhilfe. Statt zu schätzen, wird nun exakt gerechnet. Weitere Vorteile kommen hinzu.
 Simus Classmate deckt mit seinen Modulen ein breites Einsatzspektrum ab.
Einer der Anwender ist die Firma Hekuma in Eching, die Automatisierungssysteme rund um Spritzgießmaschinen herstellt.
Hekuma wurde 1974 von Richard Herbst gegründet, „im Grunde als eine Garagenfirma“, wie der heutige Technische Leiter Jakob Kammerloher sagt. Das Ziel des Unternehmens war es schon damals, Einlege- und Entnahmeeinheiten für Spritzgießmaschinen zu fertigen.
Im Jahr 1984 errichtet Herbst ein erstes eigenes Werksgebäude am heutigen Standort. Die erste Komplettanlage für CD-Boxen kommt 1990 auf den Markt. Mittlerweile sind über 5000 Anlagen bei Kunden installiert. In den 90er Jahren wird die Montagefläche verdoppelt - heute gibt es noch ein 2. Werk in der Nähe.
Aus Altersgründen verkaufte R. Herbst sein Unternehmen 2000 an die Elexis AG, zu der es auch aktuell noch gehört.
Mittlerweile ist die Mitarbeiterzahl auf über 200 gestiegen. Hauptsächliche Zielbranchen sind die Automobilindustrie, die Medizintechnik und der Konsumgüterbereich.
„Die Anlagen werden weltweit verkauft, in mehreren Ländern gibt es schon heute eigene Servicestützpunkte, andere befinden sich im Aufbau“, wie Kammerloher berichtet.
Wer das Werk in Eching besucht, stellt schnell fest, dass es hier um etwas ganz anderes geht, als um simple Entlader. Es geht um komplexe Systeme, rund um eine Spritzgießmaschine herum, die neben dem Handling auch noch viele andere Aufgaben erfüllen:
- die weitere Automation für nachgelagerte Bearbeitungsvorgänge
- Vorgelagerte Automation, d.h. Vorbereiten der Einlegeteile, wie z.B. stanzen, biegen, etc.
- Einlegen von bis zu 120 Teilen in das Werkzeug
- Prüfvorgänge (optische Prüfungen, Dichtigkeitsprüfungen, Hochspannungsprüfungen u.v.a.m.)
- Montagevorgänge
- Stapeln und Verpackung von Gütern, um nur einiges zu nennen.
„Bei allen diesen Vorgängen sorgen wir für kurze Zykluszeiten und für eine hohe Stabilität der Systeme“, wie J. Kammerloher stolz erkärt.
 Anlage für die Produktion von Sensorgehäusen.
Schon dieses Bild zeigt einprägsam, dass es hier um mehr geht, als die Entnahme von Kunststoffteilen.
Engineering gefragt
Um Systeme dieser Art zu bauen, bedarf es einer hohen Engineering-Leistung. Neben 29 Mechanikkonstrukteuren, die mit Inventor arbeiten, gibt es 3 Elektrokonstrukteure und rund 12 Software-Techniker, sowie 4 Software- Entwickler.
Hekuma hat eine eigene mechanische Fertigung, die aber die Vielzahl und Vielfalt der Teile nicht allein schafft und daher auf die Unterstützung von Fertigungspartnern zurückgreift. Der Schaltschrankbau wiederum erfolgt in Eigenregie, wie auch die gesamte Elektromontage. Die Endmontage Erprobung, Inbetriebnahme und Erstabnahme durch den Kunden wird im Werk 2 in Eching durchgeführt.
Wer die Bilder hier im Artikel anschaut, erkennt eine große Vielzahl von Teilen, die mit jedem neuen Projekt wächst. Mittlerweile gibt es mehr als 150.000 CAD-Modelle und mehr als 130.000 Artikelstämme. Sie wurden bisher mit „Productstream“ von Autodesk verwaltet, was aber zunehmend schwieriger wurde. Kammerloher: „Wenn Konstrukteure für das Suchen vorhandener Teile länger brauchen, als für die Neukonstruktion, dann machen sie eben neue Teile - eine einfache Rechnung.“
Damit ist aber dem Teilewildwuchs Tür und Tor geöffnet.
Im Jahr 2011 haben sich dann Jakob Kammerloher und sein Team die Frage gestellt, wie können wir an der Stelle etwas ändern? Es folgte eine gezielte Suche nach einer Software, die hilfreich sein könnte. In einer Fachzeitschrift fand man einen Anwenderbericht über eine andere Firme, die Simus Classmate damals schon einsetzte. „Das hat uns gleich angesprochen“, so der Technische Leiter.
In der Folge gab es ein Pilotprojekt, welches im Rahmen eines Workshops bearbeitet wurde, „um zu klären, ob Classmate für uns als Sondermaschinenbauer überhaupt funktionieren würde.“ Das Ergebnis - mittlerweile war es Januar 2012 - war durchaus positiv. Daraufhin erfolgte der Investitionsantrag.
 Einlegen eines Stanzteils in eine Spritzgussform.
Bis zum Juli 2013 war dann alles - auch innerhalb des größeren Konzerns - geklärt und die Beauftragung bei Simus Systems erfolgte.
Start der konkreten Einführung war im September 2013. Die Produktivschaltung erfolgte nun im Mai 2014.
In der Zwischenzeit wurde die Klassifikation und Aufbereitung der 3D-CAD-Modelle (erfolgt mit Classmate vollautomatisch) vorgenommen, ebenso das Befüllen der Sachmerkmalsleisten. Es wurden außerdem 3 „Admins“ geschult, welche das System jederzeit nachpflegen und erweitern können.
Was macht Classmate so attraktiv? Dazu ein Blick auf das System selbst.
Teilevielfalt reduzieren - Daten effizient verwalten
Simus Classmate von der Simus Systems GmbH sorgt durch die Erhöhung der Datenqualität für eine Steigerung der Wiederverwendung vorhandener Informationen und für eine Automatisierung der Prozesse. Die Gesamtsoftware, „Classmate“, unterteilt sich in eine Reihe von Modulen, die gleich noch etwas näher beschrieben werden. Vorab gesagt sei aber, dass es sich hierbei um eine intelligente „regelbasierte“ Software handelt, die es erlaubt, mit Hilfe der Regeln nicht nur allgemeine Situationen, sondern auch unternehmensspezifische Gegebenheiten genau abzubilden. Und diese Intelligenz macht die Software auch flexibel, denn die Regeln können jederzeit ergänzt, geändert oder gestrichen werden. Die Software passt sich dem Unternehmen an, über viele Jahre hinweg, und nicht umgekehrt!
 Auswahl eines Biegeteils durch Classmate innerhalb des CAD-Systems Autodesk Inventor.
Nun zu den einzelnen Modulen:
Classmate Data....
…strukturiert und analysiert Stammdaten automatisch und stelle sie in einem beliebigen Format zur Verfügung. Die integrierte automatische Dublettenanalyse enthüllt mehrfach angelegte Datensätze. So hilft die Software bei der Reduktion des Datenbestandes, was auch eine erhebliche Kostenersparnis bedeutet.
Sowohl das Zusammenführen unterschiedlicher Datenbanken, als auch das Anreichern der Daten mit Informationen aus Produktkatalogen, sind mit Classmate Data möglich. Somit können alle relevanten Datenwerte übersichtlich in einer einzigen Applikation zentralisiert und dargestellt werden. Die wichtigsten Leistungsmerkmale sind:
- Freie Gestaltung von Klassensystemen und Sachmerkmalleisten
- Automatische Klassifikation anhand der hinterlegten Regeln
- Verdichtung von Massendaten nach frei wählbaren Kriterien
- Dubletten- und Ähnlichkeitssuche nach frei definierbaren Kriterien
- Anbinden von unterschiedlichsten Datenquellen
- Ausleiten in unterschiedlichste Zielformate
Classmate CAD...
…arbeitet unabhängig von der angewandten Modellierungsmethodik. Das System läuft im Hintergrund ab und erfordert somit keinerlei Änderungen der Arbeitsabläufe. Classmate CAD kann sowohl interaktiv als auch im Batch-Betrieb laufen. Die Software ermöglicht sowohl eine rein geometrische, als auch eine funktionale oder kombinierte Klassifikation. Über eine integrierte Qualitätskontrolle werden fehlerhafte Modelle identifiziert und dem Konstrukteur angezeigt.
Die Leistungsmerkmale sind:
- Vollautomatische Klassifikation von 3D-CAD-Modellen
- Vollautomatische Befüllung der Sachmerkmalleiste
- Vollautomatisches Anlegen von Viewerformaten und Vorschaubildern
- Unterstützung gängiger 3D-CAD-Systeme
- Integrationsmöglichkeit in gängige PDM-Systeme
Classmate Finder...
…ist das komfortable Werkzeug für die schnelle und erfolgreiche Recherche nach Produktdaten, auch in sehr großen Datenbeständen. Neben einer klassenübergreifenden Suche, mittels Sachmerkmalen, ist auch die Suche nach ähnlichen Teilen möglich. Gesucht werden kann über frei definierbare Suchkriterien mit Hilfe der hinterlegten Sachmerkmalleiste. Eine grafische Benutzungsoberfläche, 2D-Vorschaubilder, 3D-Viewerformate und mit Piktogrammen hinterlegte Wertelisten erleichtern ebenfalls das schnelle Auffinden der gesuchten Daten.
Ein Blick auf die Benutzeroberfläche von Classmate Easyfinder.
Die Leistungsmerkmale:
- Sekundenschnelle Suche anhand von frei definierbaren Suchkriterien
- Einfache Navigation und Schlüsselwortsuche im grafisch dargestellten Klassenbaum
- Merkmalbasierte Suche nach Einzelwerten, Wertebereichen, Wertelisten-Einträgen
- Ähnlichkeits- und Dublettensuche mit frei wählbaren Kriterien
- Aufeinander aufbauende Kombinationen von Suchen
- Unterstützung durch 2D-Vorschaubilder und 3D-Viewerformate
- Intuitiv bedienbare Oberfläche, sehr geringer Schulungsaufwand
Classmate Plan...
…generiert, anhand der durch classmate CAD selbständig analysierten Geometriedaten eines Bauteils, dessen Kalkulation vollautomatisch. Die Vorkalkulation wird für verschiedene, anpassbare Losgrößen ausgegeben; zuzüglich wird eine optimale Losgröße ermittelt, bei der Rüstkosten und Stückzahlkosten in möglichst optimalem Verhältnis stehen. Einsparpotential bei der Fertigung kann sofort analysiert werden. Das Ergebnis der Analyse kann außerdem für eine automatisierte Arbeitsplanung herangezogen werden. Classmate Plan ermittelt anhand der durch Classmate CAD analysierten Geometrie eines Bauteils, welche Arbeitsgänge in welcher Reihenfolge erforderlich sind und generiert in nur wenigen Sekunden den Arbeitsplan.
Auch hier wieder die wichtigsten Vorteile:
- Schnelle Information über Kostenänderungen durch Konstruktionsänderungen
- Schnelle Verfügbarkeit der Kalkulations- und Arbeitsplandaten in weiteren Systemen
- Einsparung von unnötigen Kosten in der Arbeitsvorbereitung
- Optimum an Aufwand und Arbeitsergebnis bei der Fertigung
- Unterstützung bei der Auftragsterminierung
- Einfache Anpassung von Berechnungsgrundlagen und Planungsvorgaben
Mit diesem Modul schließt sich der Kreis, auch und gerade für Sondermaschinenbauer. Schluss mit Schätzungen und stattdessen die Einsetzung einer genauen Berechnung. Es werden gespeicherte Teile sehr schnell gefunden und es entstehen exakte Pläne und Kostenberechnungen. „Wir haben auf dem Markt nirgends sonst ein System gefunden, das wirklich in die 3D-Geometrien schaut und daraus automatisch Bearbeitungen ableitet und zu einer exakten Vorkalkulation kommt“, berichtet Kammerloher.
Geordneter Projektstart
Ohne erfahrene Mithelfer von Software- Hersteller lässt sich eine solche Software wohl nicht effektiv in ein Unternehmen einführen und starten. Simus Systems bietet diese Hilfe in Form von Dienstleistungen an. Kammerloher: „Wir wurden von Anfang an begleitet und sind insgesamt sehr gut unterstützt worden.“
 Jakob Kammerloher, Technischer Leiter der Hekuma GmbH in Eching.
Gewisse Änderungen haben und werden sich in der Konstruktion und in der Arbeitsvorbereitung ergeben. Um nur ein Beispiel zu sagen, Angaben zur Feinstbearbeitung von Teilen, wurden bei Hekuma bisher nur in die Zeichnungen eingetragen. Das bemerkt Classmate natürlich nicht. Also müssen sie nun am Modell angebracht werden. Das gelingt mit Hilfe der Regeln sehr gut und es wird auch dafür gesorgt, dass die Angaben dann in der Zeichnungsableitung erscheinen.
Oder, wenn Konstrukteure bisher die Kosten von einem neuen Teil wissen wollten, um ggf. noch Varianten zu entwerfen, dann hat das laut Jakob Kammerloher „Wochen gedauert“. Jetzt erhält der Konstrukteur eine Antwort innerhalb von 30 Sekunden!
Übrigens: In Zukunft kann auch eine Kostenermittlung ganzer Baugruppen erfolgen und es kann gezielt in Baugruppen gesucht werden.
Alle diese Möglichkeiten stehen für Hekuma nun offen und werden einen Teil des Drucks, der auf einem Sondermaschinenbauer lastet, mildern oder sogar wegnehmen. Daher die Überschrift...
www.hekuma.com
www.simus-systems.com
- Karl Obermann -
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