Case Study

Der Anbieter von Superfinish-Technologie für perfekte Oberflächen konnte mit Solid Edge den Aufwand zur Konstruktion seiner Maschinen deutlich reduzieren

Supfina

Mit der Synchronous Technology reagiert Supfina Grieshaber flexibler auf Marktanforderungen

Umdenken lohnt sich!

Ihren Ursprung hat Supfina in zwei Firmen. Im Schwarzwald gründeten 1903 die Brüder Albin und Bruno Grieshaber einen Handwerksbetrieb, aus dem die Firma «Grieshaber Drehteile» in Wolfach entstand. Die 1910 gegründete Bergische Werkzeugfabrik benannte sich 1951 in Supfina um und konzentrierte sich fortan auf Sondermaschinen und Anbaumodule für Superfinish – ein spanabhebendes Fertigungsverfahren, bei dem ein vollständiger Flächenkontakt zwischen Werkzeug und Werkstück hergestellt wird. In den 60er Jahren stieg die Nachfrage nach Superfinish-Oberflächen. Die Familie Grieshaber erkannte die Marktchancen und konzentrierte sich wie Supfina auf den Bau von Superfinish- Maschinen. Ab 1972 kooperierten beide Unternehmen und fusionierten schließlich 1995. Die Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG beschäftigt etwa 190 Mitarbeiter. Der Marktführer hat eine Schwesterfirma in North Kingstown (USA) und besitzt ein Repräsentationsbüro in Beijing (China).

Die Kunden in der Automobil-, Wälzlagerund allgemeinen Präzisionsindustrie superfinishen Teile wie Ritzel, Nockenund Kurbelwellen, Wälzlager und -körper oder auch plane Flächen. Die Maschinen entstehen nach den Anforderungen der jeweiligen Kunden – dazu gehören etwa Produktionsmenge, Taktzeit und die Werkstücke, die in flexiblem Wechsel darauf bearbeitet werden sollen.

Erfolgreicher Wechsel zur 3D-Konstruktion

Bis 2001 war ein 2D CAD-System das Hauptwerkzeug der Konstrukteure. Doch die Anforderungen wuchsen – zum Beispiel sollten für einen Kunden Belastungen durch FEM-Berechnungen nachgewiesen werden. Markus Müller, Projektleiter und CAD-Beauftragter, konstruierte das erforderliche 3D-Modell mit einer kostenlosen Demo-Version von Solid Edge, dem 2D/3D CAD-System von Siemens PLM Software, die im Rahmen eines Marketing-Programmes einer Fachzeitschrift beilag. Die einfache Bedienbarkeit begeisterte den Konstrukteur, so dass er weitere Bauteile modellierte: Er konnte sich die Software ohne Schulung selbst erschließen. Nach kurzer Zeit war er fest davon überzeugt, dass Solid Edge als neues CAD-System wesentliche Verbesserungen für die Konstruktion bringen würde: „Damals war das Beste gerade gut genug – daher fand der Vorschlag, ein neues CAD-System einzuführen, bei meinem Chef schnell offene Ohren“, erinnert sich Müller. Heute werden in Wolfach 28 Lizenzen verwendet – weitere sieben am amerikanischen Standort North Kingstown. Zusätzlich sind drei Lizenzen von XpresRoute, dem Modul zur Rohrleitungsplanung, und eine Lizenz Solid Edge Simulation FEM, einer integrierten Berechnungslösung, floating über das Netzwerk für alle Konstrukteure verfügbar. Gemeinsam mit dem Siemens Solution- Partner ISAP AG wurde in Zusammenhang mit dem aktuellen Upgrade in intensiven Tests eine optimale Hardware ermittelt: Die leistungsstarken Workstations sind mit modernsten Intel Xeon- oder i7-Prozessoren ausgestattet.

„Die maximale Taktfrequenz in Verbindung mit einer schnellen Speicheranbindung ergibt in Sachen Performance Bestwerte“, sagt Markus Müller. Das Laden einer aus 15.000 Einzelteilen bestehenden Maschinenbaugruppe dauert in dieser Konfiguration nur wenige Minuten – Öffnen und Laden von System-Baugruppen ebenfalls je nach Gößen nur wenige Minuten bis Sekunden. Der schnelle Umgang mit großen Baugruppen durch spezielle Funktionalitäten war immer ein Vorteil von Solid Edge: „Wir sind sehr zufrieden mit der Performance, es gibt keine Verzögerungen durch zu lange Öffnungszeiten“, sagt der CAD-Betreuer.

Langjähriger, breiter CAD-Einsatz

Seit mehr als zwölf Jahren werden nun sämtliche Konstruktionsaufgaben der Produktentwicklung, kundenspezifischen Anpassung und Präsentation mit Solid Edge gelöst. Von kleinsten Normteilen über mehr als 45.000 Unterbaugruppen und Baugruppen bis zu über 500 kompletten Maschinen-Zusammenbauten liegen die Daten in einem strukturierten Produktbaukasten vor, der mit dem integrierten PDM-System PRO.FILE verwaltet wird. Der Baugruppenbestand gliedert sich nach Häufigkeit der Verwendung: „Unser Ziel besteht darin, aus dem Bestand die Standardteile heraus zu schälen, die wir dann anhand farblicher Kennzeichnung und eines Nummernsystems identifizieren können“, sagt Markus Müller. In Zukunft wird die Klassifizierung durch die Software «simus classmate» erleichtert. Da Supfina etwa 98 Prozent der Bauteile zukauft, muss der Austausch von eingenen CAD-Daten mit Lieferanten reibungslos funktionieren. „Funktionen wie anpassbare Baugruppen und automatische Feature-Erkennung etwa von Bohrungen beim Datenimport über Direkt-Schnittstellen bieten wichtigen Komfort“, sagt Markus Müller.

„Hier liegt einer der größten Vorteile des Programms.“ Dreh- und Frästeile werden im STEP-Format übermittelt – begleitet von Zeichnungen als PDF-Dateien. Modelle von Blechteilen gehen original an Fertigungsbetriebe, die ebenfalls Solid Edge zur Konstruktion von Blechteilen verwenden.

Umdenken führt zum Quantensprung Die Konstruktion nach Maßen und Abhängigkeiten, wie sie aus der 2D-Welt bekannt war, gipfelte in der Anwendung der Parametrik. Als Siemens PLM Software die Synchronous Technology anbot, eine Gruppe von Werkzeugen zur direkten Beeinflussung von Geometrie-Elementen, stellte Supfina die regelbasierte Vorgehensweise in Frage: „Der Aufbau von parametrischen Modellen erfolgt stark personenbezogen“, sagt Markus Müller. „Dadurch werden Änderungen und Wiederverwendung von Modellen erschwert.“

Mit den Mitteln der Synchronous Technology reagiert man schneller auf neue Anforderungen und spart so Zeit und Geld. Baugruppen und Bauteile von Zulieferern lassen sich direkt einlesen, besser beeinflussen und einfacher wiederverwenden. Auch die Musterwerkstücke von Kunden können nachträglich einfacher angepasst werden.

Trotz all dieser Vorteile stellte die Umstellung einen großen Sprung für die Mitarbeiter dar: „Gerade langjährige Konstrukteure mussten grundsätzlich umdenken und hatten Mühe, sich von den Maßen zu lösen“, sagt Markus Müller. „Unsere amerikanischen Kollegen kamen dagegen von Anfang an gut mit der neuen Technologie zurecht – sie kannten nichts Anderes.“ Nach drei Tagen Schulung durch die ISAP und einer Anlaufzeit von sechs Monaten begann bei Supfina eine neue Ära der 3D-Konstruktion.

„ISAP hat sich über viele Jahre als verlässlicher Partner erwiesen und uns erfolgreich über diese Hürde geholfen“, sagt Markus Müller, der als Betatester jährlich die neuesten Funktionen von Solid Edge beurteilt.

Positive Bilanz

Heute werden nur noch 20 Prozent der Modelle parametrisch definiert. Bei Revisionen werden Bauteile in die Synchronous Technology überführt. Die Ergebnisse können sich sehen lassen.

So zeigt ein Video, wie die Anpassung einer Spannbacke mit herkömmlichen Methoden nach neun Minuten zum Abbruch führt – als Folge stünde ein Neuaufbau an. Mit der Synchronous Technology war die Änderung nach 40 Sekunden erledigt.

„Schnelle Reaktionszeiten sind heute am Markt unerlässlich“, weiß Markus Müller. Was im Detail gilt, schlägt auch in der Gesamtsicht zu Buche: „Ohne Solid Edge würden wir die heute geforderten Projektrahmen zeitlich nicht einhalten können.“ Der effiziente Konstruktionsprozess führt zu Einsparungen in anderen Bereichen – vom Einkauf über die Lagerhaltung bis zur Kapitalbindung in der Werkstatt: „Mit Hilfe von Solid Edge konnten wir die Lieferzeiten unserer Maschinen von zwölf Monaten in Richtung unseres Zieles von sechs Monaten messbar reduzieren“, bilanziert Müller. Dabei lassen sich Marktanforderungen kostengünstiger realisieren, ohne an Qualität zu verlieren. Gerade dies soll ein neues Design der Maschinen sichtbar machen: So konnte das mit Solid Edge konstruierte Modell Race 2012 den Red Dot Design Award gewinnen – das Modell CenFlex wurde 2013 ebenfalls mit dem Red Dot Design Award sowie dem IF Product Design Award prämiert!

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