Michael Klocke

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Wenn Prozesse
schneller sind als Maschinen

Um dem steigenden Wettbewerb gewachsen zu sein und Produktionszeiten zu verkürzen, investieren Werkzeug- und Formenbauer häufig zuerst in leistungsfähige Bearbeitungszentren. Doch um wirklich effizient zu sein, müssen auch die NC-Programmierprozesse an die Schnelligkeit der Maschinen angepasst sein. Um die Arbeitsabläufe zu analysieren und zu optimieren, holte sich die M. Reuss GmbH aus Schwarzach am Main Unterstützung von Tebis Consulting, Göppingen. Mit Hilfe der Berater hat das Unternehmen seine Fertigungsprozesse deutlich beschleunigt. Mittlerweile entstehen NC-Programme schneller, als sie von den Maschinen abgearbeitet werden können. Die Durchgängigkeit der Prozesse und Schritte zur Digitalisierung bereiten auch den Weg in die Welt von Industrie 4.0 vor.

Windkanal-, Design- und Datenkontrollmodelle, Cubingteile, Prototypenwerkzeuge, Lehren und Vorrichtungen sowie Vorserien- und Serienwerkzeuge – M. Reuss fertigt zu 90 Prozent für die Automobilbranche. Dabei verarbeitet der Betrieb auf sieben 5-Achs-Bearbeitungszentren Materialien wie Clay, Styropor, Schaum, Kunststoffe, Aluminium, Stahl, Grauguss und Werkzeugstahl. Die beiden Brüder Matthias und Markus Reuss führen das Unternehmen in der dritten Generation.

Die Modelle, Formen und Werkzeuge konstruieren die Spezialisten an vier Catia- und 15 Tebis-Arbeitsplätzen. Mit dem CAD/CAM-System Tebis arbeitet M. Reuss seit 1990 – damals noch auf einem 286er PC. Damit ist der Modell- und Formenbauer einer der ersten Anwender dieser Software.

Prozess- und Investitionsberatung

Immer stärker ist das Unternehmen mit dynamischen Märkten, kürzeren Innovationszyklen, Termindruck und mit steigender Komplexität der herzustellenden Bauteile konfrontiert. Deshalb investierte M. Reuss im Jahr 2006 in das erste 5-Achs-Portalfräszentrum vom Typ Huron KX 100. Um produktiver zu fertigen, kauften die Schwarzacher weitere 5-Achszentren, darunter zwei Portalfräszentren vom Typ DMC 105 V linear und das Fahrständerbearbeitungszentrum DMF 260-11 linear.

Dabei stellte sich jedoch heraus: Die Maschinen arbeiteten zwar schnell, aber die internen Betriebsabläufe zum Erzeugen der benötigten NC-Programme waren für diese Maschinen zu langsam. Als Zielmarke für die NC-Berechnungsgeschwindigkeit wurde die DMC 105 linear ausgewählt. Ihre Leistungsfähigkeit sollte voll ausgeschöpft werden. Dazu holte sich die Geschäftsführung Unterstützung von Tebis Consulting. 2008 starteten die Berater gemeinsam mit dem Werkzeug- und Formenbauer das erste Prozess- und Investitionsberatungsprojekt. Es sollte die Gesamtprozesse so verändern, dass sich die Investition in die Maschine auch rechnet.

Tebis ist ein Anbieter zukunftweisender Softwaretechnologien und hocheffizienter Prozesslösungen mit Kompetenz in Consulting, Implementierung und Support. Mit Tebis entwickeln, konstruieren und fertigen Kunden anspruchsvolle Modelle, Formwerkzeuge und Komponenten. Die fertigungsnahe Unternehmensberatung Tebis Consulting unterstützt Unternehmen darin, Geschäftsstrategien und -prozesse zu optimieren. Die Tebis Software ist intuitiv zu bedienen und sorgt für hohe Qualität und Sicherheit in der Fertigung, auch bei hochkomplexen Bauteilen. Tebis, gegründet 1984 mit Sitz in Martinsried bei München, gehört zu den Anbietern im CAD/CAM-Bereich.

Die Ist-Analyse ergab Schwachpunkte insbesondere beim Informationsfluss, in den Arbeitsabläufen, in der Projekt- und Maschinenfeinplanung sowie in der Werkzeugverwaltung. „Die wichtigsten Ergebnisse dieser Beratung waren für uns die papierlose Fertigung mit vorgefertigten Arbeitsschablonen, die Automatisierung und Standardisierung in der Konstruktion, die Berechnung der Prozesse sowie die daraus resultierende effektivere Fertigung“, fasst Geschäftsführer Markus Reuss zusammen.

Damit dieses Modell funktioniert und es nicht zu Stillstandzeiten an den Maschinen oder zu vermehrten Rückfragen kommt, müssen die Mitarbeiter über Strukturen und Vorgehensweisen Bescheid wissen. Die Berater von Tebis haben deshalb ihr Augenmerk auf ein optimales Zusammenspiel zwischen Konstruktion und NC-Programmierung gelegt. Dazu empfahlen sie, die Tebis-Technologie umfassender zu nutzen und gezielt dafür einzusetzen, Prozesse zu beschleunigen.

NC-Programmierung automatisieren

In der Konstruktion hat das Unternehmen zum Beispiel die Feature-Technologie eingeführt. Über automatische Erkennungsroutinen wird so Regelgeometrie fertigungsgerecht beschrieben. Daneben richteten die Berater maßgeschneiderte Prozessbibliotheken ein für NC-Sets und die in der Werkstatt und den Magazinen real vorhandenen Werkzeuge. Über NC-Sets lässt sich für jede Bearbeitungsart die genaue technologische Bearbeitungsfolge aus den zugehörigen Einzelfunktionen mit allen Herstellparametern und den dazu erforderlichen Werkzeugen beschreiben.

Zudem richteten sie NC-Job-Schablonen ein für Bauteilklassen mit ähnlichen Strukturen und Werkzeugen. Mit Hilfe der Prozessbibliotheken ließen sich NC-Vorbereitung und -Programmierung automatisieren und standardisieren. Dadurch steigerte der Formen- und Werkzeugbauer seine Effizienz, reduzierte Stillstandzeiten an den Maschinen und verkürzte Durchlaufzeiten.

Dienstleistungen als Muster

Das von Tebis aufgestellte Schema, optimierte Prozesse in Prozessbibliotheken zu hinterlegen, nutzte M. Reuss als Muster für weitere 5-Achs-Fräszentren, die in den folgenden Jahren in den Maschinenpark aufgenommen wurden. Die Mitarbeiter konnten ihre Prozessbibliotheken nun auch ohne Hilfe von Tebis ausbauen.

Der Werkzeug- und Formenbauer hat die Ziele erreicht, die er sich zu Projektbeginn gesteckt hat. Die definierten Maßnahmen wurden umgesetzt. Nicht nur das: „Für unsere Arbeit dienen sie als Grundstock, der noch heute Bestand hat“, sagt Markus Reuss. Dennoch gab es für das Unternehmen zunächst Hürden zu überwinden. Zu Beginn stand die Geschäftsleitung nicht nur vor der Investition für die Beratungs- und Dienstleistungen von Tebis. Sie befürchtete zudem, dass das Projekt zu viel Leistung aus dem Tagesgeschäft abzieht. Auch hatten die betroffenen Mitarbeiter zunächst gewisse Vorbehalte. „Das ist eine völlig normale Reaktion“, weiß Jens Lüdtke, Leiter Tebis Consulting, aus Erfahrung.

Die Mitarbeiter von M. Reuss sind vor allem von der bis dahin unbekannten Geschwindigkeit überzeugt, mit der sie in Tebis konstruieren und programmieren konnten. Sie mussten nur die Potenziale der Software ausschöpften. Für sie gab es im Anschluss an das Projekt noch ein „Bonbon“, wie Markus Reuss es nennt: Für jede Stunde, die ein NC-Programmierer und ein Bediener ihre Maschine außerhalb der Arbeitszeit mannlos laufen lassen konnten, bekamen sie ein Entgelt. Damit war das Ergebnis eindeutig: Die Prozesse zur Erzeugung von NC-Programmen haben die Maschinen eingeholt.

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