Rund 3.600 m² Hallenfläche. - Bild: Autoform

Auf rund 3.600 m² Hallenfläche dominiert bei Heru modernes Fertigungsequipment. - Bild: Autoform

| von Sabine Königl

Das Zeitfenster in der Angebotsphase und von der Auftragserteilung bis hin zu Tryout und Abmusterung wird im Werkzeugbau immer kleiner. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Prozessqualität. Der im Sauerland ansässige Blechspezialist Heru Werkzeugbau bildet darum seinen Workflow lückenlos mit Autoform ab.

Die Werkzeugbauer bei Heru beschäftigen sich mit Werkzeugtechnologien auf dem Gebiet der Blechumformung und decken von der Bauteiloptimierung und Werkzeugkonstruktion bis hin zur eingefahrenen Serienproduktion die gesamte Prozesskette ab. Konstruktionsleiter Philipp Nüschen erklärt: „Ohne Autoform wäre so ziemlich alles, was wir auf dem Gebiet der Blechumformung heute machen, nicht möglich. Mit diesem modularen System bilden wir alle wichtigen Stationen unserer Prozesse ab, von der Methodenplanung und Kalkulation in der Angebotsphase bis hin zu den Wirkflächen.“

Neben der Durchgängigkeit der Module, ist Nüschen von den durchdachten Funktionen von Autoform überzeugt, die den Werkzeugbaualltag deutlich erleichtern. Dies bestätigt auch Thomas Teipel, Leiter Technischer Vertrieb. Als Beispiel nennt er die Autoform Planning&Bidding-Solution: „Für die Vorkalkulation mussten wir früher viel mit Erfahrungswerten arbeiten. Hier bietet uns heute Autoform eine sichere Basis.“ Deshalb wird bei Heru eine Lizenz allein vom Vertrieb zur Angebotserstellung benutzt.

Profil: Heru Werkzeugbau

Das 1987 gegründete und 60 Mitarbeiter starke Unternehmen aus Lennestadt-Grevenbrück arbeitet jährlich an etwa 20 Werkzeugbauprojekten. Das sind bis zu vier Meter lange Folgeverbund-, Tiefzieh- und Transferwerkzeuge, in denen auch geschweißt, gewindegeformt oder gemessen wird. Zu 75 Prozent kommen die Kunden aus der Automotivbranche. Ein Alleinstellungsmerkmal sieht Heru­ darin, dass man hierbei jeweils projektbezogen mit zahlreichen Technologiepartnern zusammenarbeitet. Diese Aktivitäten sind im hauseigenen, 2014 eröffneten Process&Technology-Center, kurz Protec, zusammengefasst.

Jeder Datensatz eines Kunden beginnt bei Heru mit einer Herstellbarkeitsbewertung und eventuellen Gegenvorschlägen. „Denn 80 Prozent der Zeichnungen sind hinsichtlich Form und Lage nicht korrekt.“ Schon in dieser Phase kommt Autoform zur Erstellung der Grobmethode ins Spiel, die auch als Basis für die Vorkalkulation dient. Dies findet in Nüschens Konstruktionsabteilung statt. Hier wird das Teil im Autoform-StampingAdviser zunächst abgewickelt, auf Herstellbarkeitsprobleme untersucht und die erste Abschätzung des Materialeinsatzes vorgenommen.

Im nächsten Schritt wird das halbautomatisch erzeugte Methodenkonzept aufbereitet. „Dabei sehen wir in Autoform sofort, ob wir irgendwo Problemecken haben, die vielleicht reißen können oder ob es irgendwo zu einer Materialaufdickung kommt.“

Vorkalkulation ist weitgehend automatisiert

Das sind nun die Daten, mit denen in der Vertriebsabteilung mit dem Autoform-CostEstimator die Vorkalkulation weitgehend automatisch erzeugt wird. Teipel: „Wir haben im Grunde genommen zwei Planungsarbeitsplätze im Einsatz – im Verkauf und in der Technik. So entsteht während der Angebotsphase ein Kreislauf, in dem mit derselben Datei assoziativ zusammengearbeitet wird. Gut ist in diesem Zusammenhang auch, dass wir mit verschiedenen Kostenstandards arbeiten, die wir hinterlegt haben.“

In diesen Kostenstandards werden die Heru-spezifischen Zahlen abgebildet, einschließlich aller Konstruktions- und Fertigungsschritte. Zusätzlich fließt noch das Erfahrungswissen des Mitarbeiters ein. Auf diese Weise ist es nun möglich, unterschiedliche Bauteilkategorien abzudecken. Deshalb spricht der Vertriebsleiter auch von einem Kalkulationsschema, „womit ich quasi auf Knopfdruck eine sehr realistische Vorkalkulation erstellen kann, einschließlich der benötigten Stunden. Für das fertige Angebot arbeiten wir das noch manuell auf.“

Auch bei den nächsten Schritten bildet Autoform das Rückgrat. Haben Vertrieb und Kunde ja gesagt, macht sich Nüschens Abteilung auf Basis der bereits erstellten Grobmethode an die weitere Arbeit.

Trends µ-genau: Alternative Software-Systeme

Mit einem klassischen CAD-System – konstruiert wird bei Heru mit Autodesk Inventor sowie bei den Wirkflächen mit Catia V5 – ist es nur sehr eingeschränkt möglich, etwa nach einer Kundenanfrage schnell eine sichere­ Grobmethode eines Werkzeugs zu erstellen. Auch wenn weitere Schritte ins Spiel kommen, wie der schnelle Nachweis der Machbarkeit von Bauteil und Prozess, die simulationsgestützte Ermittlung von Beschnittkonturen­ ­­und Ziehsicken, die Überprüfung­ der Maßhaltigkeit oder die Kompensation der Rückfederung, sind Tools von Spezialisten wie Autoform gefragt.

Der zunächst verwendete Autoform-DieDesigner erzeugt dabei die für alle Operationen benötigten parametrischen Konzeptflächen. Nüschen berichtet. „Dieses Modul bietet die im Vergleich zu nativen CAD-Flächen um Faktoren schnellere Möglichkeit, Konzeptgeometrien zu erzeugen, die wir dann zur Simulation des gesamten Umformprozesses und zur ersten Rücksprunganalyse im Autoform FormingSolver nutzen.“

Auf Basis der so gewonnenen Erkenntnisse findet im Autoform-ProcessDesignerforCatia nun die finale Erzeugung der parametrischen CAD-Wirkflächen sowie die vollständige, detaillierte Methodenplanung statt, für alle Tiefzieh- und alle Folgeoperationen. Auch hier werden die Daten aus der Konzeptphase weiterverwendet. Die Daten der Grobmethode werden mit Autoform QuickLinkforCatia in die CAD-Welt übertragen. Mit dem Autoform-ProcessDesignerforCatia wird direkt in der Catia-Umgebung gearbeitet.

„Wir starten die Werkzeugkonstruktion, wenn die inkrementelle Simulation auf Basis der DieDesigner-Flächen sicher, das Bauteil also herstellbar ist. So sparen wir eine Menge Zeit“, erklärt Nüschen. Stehen die Wirkflächen und die Methode aus dem Autoform-ProcessDesignerforCatia zur Verfügung, werden diese zu einer so genannten „Validation“-Simulation inklusive der Rückfederungskompensation erneut an Autoform übergeben. Eine weitere Schleife über den Autoform-ProcessDesignerforCatia ergibt dann die finalen Fräsdaten. Teipel resümiert: „Bei Simulation und Angebotserstellung sind wir jetzt bis zu fünfmal schneller. Das Angebot ist zudem viel präziser und kalkulatorisch sicherer geworden und auch der gesamte Prozess läuft heute deutlich stabiler.“

Quelle: Autoform Engineering GmbH

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