Die BIG KAISER Präzisionswerkzeuge AG, hat als Hersteller von Ausdrehwerkzeugen international eine führende Marktposition inne. Alle Produkte werden ausschliesslich am Hauptsitz in Rümlang nahe Zürich entwickelt und gefertigt und weltweit über Partner und Landesvertretungen vertrieben. Der Fertigungsstandort Schweiz ist Synonym für Qualität und Innovation. Mit der Einführung von SOLIDWORKS 3D CAD und SOLIDWORKS Simulation wurde eine ideale Basis geschaffen, auch zukünftig die Märkte mitzugestalten.
Tools im Einsatz
- SOLIDWORKS 3D CAD
- SOLIDWORKS Simulation Professional
Intelligente Konstruktion
Die Entwicklung bei BIG KAISER basiert auf Modularität. In den Baugruppen sind verschiedene Varianten und Konfigurationen für die Hart- bzw. Weichbearbeitung hinterlegt, um die Produkte massgeschneidert auf die Fertigungsoperation hin zu erstellen. Mit SOLIDWORKS konnte der Entscheidungsprozess in der Entwicklung von Baugruppen hinsichtlich der optimalen Konstruktion spürbar verkürzt werden. Besonders hilfreich erweisen sich Funktionen wie etwa Verknüpfungen, um beispielsweise Komponenten in der Baugruppe präzise zu positionieren. Darüber hinaus unterstützt die dreidimensionale Darstellung das technische Verständnis. Optionen wie Schnitte im Modell oder das Ausblenden von Teilen machen das Produkt auch ohne Prototyp selbst für Laien klar verständlich. Der Wechsel zu SOLIDWORKS 3D CAD war für KAISER nach eigener Aussage ein gewaltiger Schritt hin zur Verbesserung der Produktqualität und zur Optimierung der Prozesse.
Perfektion durch Simulation
Nach den guten Erfahrungen mit SOLIDWORKS 3D CAD testete das Konstruktionsteam SOLIDWORKS Simulation. Anfangs stand man der Software kritisch gegenüber. Als die Solid Solutions in einer Präsentation die Anwendung genauer vorstellte, fiel die Entscheidung aber schnell. Man war zu der Zeit mitten in der Entwicklung von digitalen Präzisions-Ausdrehköpfen und sah in der integrierten Simulation ein grosses Potential für dieses Projekt. Mit dieser Einschätzung lag man richtig. SOLIDWORKS Simulation spart heute viel Zeit und sorgt für eine hohe Effizienz.
Die Entwicklung der Ausdrehköpfe mit digitaler Anzeige lief bereits zirka anderthalb Jahre, als SOLIDWORKS Simulation hinzugenommen wurde. Die konstruktive Herausforderung bei diesem Projekt lag darin, die Elektronik inklusive der Batterieversorgung in den Werkzeugkörper einzufügen, ohne dessen Struktur und Steifigkeit zu mindern. Die Länge sowie der Durchmesser des Werkzeugkörpers waren vorgegeben und nicht veränderbar. Ferner unterliegen die Produkte von BIG KAISER strengen Normen für den Personenschutz und müssen höchstmögliche Sicherheit im Betrieb bieten. Die Platzierung des Sensors ist bei digitalen Werkzeugen wesentlich, um ihre Präzision zu garantieren. Doch dafür musste Bauraum geschaffen werden. Gleichzeitig wirken in der Zerspanung enorme Kräfte von aussen auf das Werkzeug und deformieren es. Es galt daher, diese Kräfte zu erkennen und das 3D-Modell dahingehend zu optimieren.
Vor dem Einsatz von SOLIDWORKS Simulation mussten die Entwickler die immer gleichen Schritte wiederholen: Konstruktion, Bau und Test eines Prototypen, Optimierung der Konstruktion und anschliessend der erneute Bau und Test des Prototypen. Diese Iterationen wurden solange fortgeführt, bis das optimale Modell gefunden war. Je nach Komplexität des Werkzeugs wurden schon mal bis zu 10 Prototypen pro Produkt gefertigt.
Raum für Innovation
Mit SOLIDWORKS Simulation konnte das Team die Anzahl der Prototypen und die Optimierungsrunden deutlich reduzieren, da heute die auf das Werkzeug einwirkenden Kräfte virtuell am Bildschirm simuliert und Schwachstellen in der Konstruktion sofort entdeckt werden. Dank der engen Integration mit dem SOLIDWORKS 3D CAD lassen sich die Simulationen direkt aus der Konstruktionsoberfläche heraus starten. Heute werden bei BIG KAISER lediglich ein bis maximal drei Prototypen benötigt. Das schlägt sich in Zeit und Kosten nieder. Die Berechnungen und Prüfungen helfen dabei nicht nur, die Deformationsaspekte von den Werkzeugen genau zu bestimmen, sondern auch um die Sicherheit der Produkte zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Zahl der Varianten gesteigert werden konnte und dadurch der Innovation in unserer Entwicklung mehr Raum gegeben werden konnte.
SOLIDWORKS zahlt sich aus
Insgesamt betrug die Entwicklungszeit der digitalen Präzisions-Ausdrehwerkzeuge knapp drei Jahre. Für die Elektronikkomponenten wurden eigens Elektroingenieure eingestellt. Die Realisierung der neuen Produktreihe ging mit Investitionen in die Zukunft des Unternehmens einher. Das Know-how der Mitarbeiter wird aber als das A und O angesehen, um sich einen technologischen Vorsprung zu erarbeiten und diesen auch langfristig halten zu können. Daher wird es bei BIG KAISER als äusserst wichtig angesehen, die Entwicklung und das damit verbundene Wissen komplett inhouse zu halten.
Die Markteinführung der digitalen Präzisions-Ausdrehwerkzeuge wurde ein voller Erfolg. SOLIDWORKS 3D CAD und SOLIDWORKS Simulation waren daran massgeblich beteiligt. Nicht umsonst denkt BIG KAISER über weitere Investitionen in die SOLIDWORKS Lösungen nach, um die Entwicklungsprozesse noch effizienter zu gestalten.
