Präzision und Wirtschaftlichkeit, beides greift bei der C.u.W. Keller GmbH & Co. KG ineinander, denn das Troisdorfer Unternehmen stellt mit rund 180 Mitarbeitern Zahnräder und Spezialgetriebe für höchste Ansprüche her: Die Produkte und Baugruppen kommen unter anderm in Schiffsmotoren, Bagger für den Tagebau sowie Maschinen für die Verarbeitung von Kunststoffen oder Nahrungsmitteln zum Einsatz.
Diese Branchen erwarten Produkte von höchster technischer Qualität, einen exzellenten Service und termingerechte Lieferung. Um in diesem Spannungsfeld zu bestehen, setzt C.u.W. Keller seit 2012 eine durchgängige Virtual-Machining-Prozesssoftware von Coscom in der CNC-Fertigung ein. Damit gelingt eine wesentlich effizientere Gestaltung des gesamten CAD/CAM-Prozesses: Übernahme der Konstruktionsdaten aus Inventor, Werkzeugverwaltung, CAM-Datenmanagement, NC-Programmierung, Maschinenraumsimulation, Verknüpfung zum ERP-System. Diese durchgängige Vernetzung der Fertigung verkürzt die Rüst- und Nebenzeiten drastisch und ermöglicht eine rund 20 Prozent höhere Wertschöpfung im eigenen Haus.
Die Produkte des Unternehmens gehören in die Kategorie XXL: Bis zu 4,5 m im Durchmesser kann ein einzelnes Zahnrad aufweisen und bis zu 40 t wiegen. Eine komplette Baugruppe, etwa ein Getriebe für ein Schneidkopfbaggerschiff, bringt es sogar auf 180 t. Insgesamt stehen elf CNC-Maschinen und BAZ unterschiedlicher Technologien in den Hallen des Mittelständlers. Erklärtes Unternehmensziel ist die maximale Wertschöpfung im eigenen Unternehmen, was mit einer extrem hohen Fertigungstiefe angestrebt wird. Dazu gehört die komplette Zerspanung im Bereich Drehen, Fräsen und Drehfräsen sowie das Tieflochbohren bis 1500 mm. Den sprichwörtlich letzten Schliff erhalten die Erzeugnisse in Spezialmaschinen für das CNC-Profilschleifen.
In den letzten Jahren stieg die Auftragsauslastung stetig, während der Druck wuchs, immer früher zu liefern. Gleichzeitig nahm die Komplexität der Baugruppen kontinuierlich zu. Die Notwendigkeit, ein neues, modernes CAM-System anzuschaffen, wurde daher immer akuter. Ralf Grommes, NC-Programmierer bei C.u.W. Keller, und sein Team entschieden sich nach eingehender Evaluation schliesslich für «ProfiCAM VM» von Coscom. Wichtig war ihnen dabei, eine komplett durchgängige CAD/CAM-Lösung zu implementieren, welche die Bearbeitungstechnologien Drehen, Fräsen und Drehfräsen gleichermassen gut abbildet. Zudem sollte sie maximal prozessfähig sein, beginnend mit der Datenübernahme aus der 3D-CAD-Software über die 3D-CAM-Programmierung, die Maschinenraumsimulation bis hin zur NC-Programmverwaltung.
Schritt für Schritt baute man das CAM-System mit dem CAM-Datenmanagement «FactoryDirector VM», der Werkzeugverwaltung «ToolDirector VM» und der Maschinensimulation «ProfiKinematik VM» um weitere Coscom-Module zur kompletten Virtual-Machining-Software-Prozesslösung (VM) aus. Dank seiner Prozessfähigkeit ermöglicht das Coscom Virtual-Machining-Konzept die durchgängige Anbindung zum ERP-System «proAlpha», die native CAD-Datenübernahme aus Autodesk Inventor sowie die Vernetzung mit dem Maschinenpark. In der Arbeitsvorbereitung lassen sich mit der VM-Lösung nun sämtliche Arbeitsschritte von der Übernahme der CAD-Daten bis hin zur Simulation und NC-Satzausgabe durchgängig mit einer Systeminfrastruktur abbilden.
Im CAM-Datenmanagementsystem FactoryDirector VM stehen sämtliche Fertigungsinformationen sowie NC-Programme jederzeit auf Knopfdruck für die AV und über die DNC-Anbindung für die Fertigung bereit. Nimmt ein Mitarbeiter während des Bearbeitungsprozesses Modifikationen vor, wird dies direkt in FactoryDirector VM gespeichert. Dieser Punkt zählt für Ralf Grommes besonders: «Für ein Wiederholteil können unsere Konstrukteure auf diese Informationen zurückgreifen. Im Bereich Drehen verkürzten wir damit die Durchlaufzeiten um 25 Prozent.»
Final erfolgte schliesslich die Anbindung der Virtual Machining Prozesslösung an das ERP-System proAlpha. Jeder Auftrag wird zunächst dort angelegt und eindeutig definiert. Sobald er freigegeben ist, werden die Daten an die Fertigungsdatenbank Coscom FactoryDirector VM übergeben. Dann wird der Starttermin der Produktion festgelegt. Aus der Konstruktionsabteilung erhält die Arbeitsvorbereitung über den FactoryDirector VM die CAD-Daten der Bauteile. Auf dieser Basis programmieren Grommes und seine Kollegen mit ProfiCAM VM die Bauteile, definieren mit dem ToolDirector VM die für die Herstellung notwendigen Werkzeuge und sichern die Bearbeitung mit der Maschinenraumsimulation ProfiKinematik VM ab. Die Maschinenbediener können dazu mithilfe von vernetzten Terminals an den Maschinen Prozessdaten abfragen oder sich die Simulation der Bearbeitung als Videoclip ansehen.
Ralf Grommes berichtet: «Der besondere Clou ist das Coscom Maschinenwechselkonzept mit dem Postprozes-sorkonzept NC-Joker. Hier steht uns auf Knopfdruck eine Auswahl von Alternativmaschinen zur Verfügung. So können wir unsere Maschinenkapazitäten besser nutzen und Auftragsspitzen im Maschinenpark verteilen. Auch im Falle der Produktion von modifizierten Wiederholteilen wird der gesamte CAM-Prozess dank der NC-Parametrik zur Minutenangelegenheit.»
Durch den Einsatz der Virtual-Machinig-Prozesslösung ist der Getriebe- und Zahnradspezialist seinen Zielen, Neben- und Maschinenzeiten deutlich zu reduzieren, ein gutes Stück näher gekommen. Die Vorgabezeiten haben sich spürbar verbessert. Das Programm berechnet Laufzeiten auf die Sekunde genau und verbessert die Vor- und Nachkalkulationen mit validen Daten.
Seit Virtual Machinig implementiert ist, hat sich auch die Prozesssicherheit in der gesamten Fertigung erhöht. Die Folgen: Bei der NC-Programmierung ging die Fehlerquote um etwa 20 Prozent zurück, und die Termintreue konnte um rund 10 Prozent verbessert werden.
Mit der gestiegenen Produktivität hat C.u.W. Keller mehr Wertschöpfung im eignen Haus generiert. «In den letzten Jahren vergaben wir einen beachtlichen Teil der Aufträge extern. Mit der Coscom Prozesslösung konnten wir unsere Produktivitätsreserven besser ausschöpfen und die Fremdvergaben um rund 20 Prozent reduzieren», berichtet Ralf Grommes. «Ein CAM-System muss die technologischen Grunderwartungen in der Programmierung erfüllen. Das ist die Pflicht, die ich als selbstverständlich voraussetze. Die Kür zeigt sich in Prozessfähigkeit und Ausbaubarkeit eines Systems zu einer kompletten Lösung. Und diese Kür rechtfertigt letztlich die Investitionsentscheidung für Coscom.» (msc)
C.u.W. Keller GmbH & Co. KG
DE-53842 Troisdorf, Tel. +49 2241 9880
Coscom GmbH, Zentrale Schweiz
6203 Sempach Station, Tel. 062 748 10 00