Additive Fertigungsverfahren, vereinfacht
oft „3D-Druck“ genannt, eröffnen
neue Anwendungsfelder. SLM Solutions
in Lübeck ist Pionier bei Entwicklung,
Bau und Vertrieb solcher Laserschmelzanlagen
für metallische Werkstoffe. Das
Unternehmen hat seine Konstruktionssoftware
um Datenmanagement mit
Autodesk Vault und MuM PDM pinpoint
ergänzt. Die Ansprüche waren hoch.
Die Metallräder, die in Zukunft über den Mond rollen sollen, haben ein nahezu unzerstörbares Profil. Die Schrauben, die Knochen nach einem Unfall verbinden, bestechen durch ihre Stabilität. Was Rad und Schrauben verbindet? Sie wurden mit einer Laserschmelzanlage der SLM Solutions AG aus Lübeck „gedruckt“. Dabei werden Metallpulver Schicht um Schicht hauchdünn in der abgeschlossenen Prozesskammer aufgetragen und selektiv mit Laserstrahlen geschmolzen. So entstehen dreidimensionale Körper, die sich mit keinem anderen Verfahren in dieser Präzision fertigen lassen.
Im Gegensatz zu den maschinengefertigten filigranen und komplexen Formen der Produkte ...
Rasantes Wachstum
Ursprünglich waren 3D-Drucker lediglich für die günstige Herstellung von Prototypen gedacht;
heute fertigen immer mehr Unternehmen ihre Produkte auf SLM-Anlagen in Serie. SLM steht
für „Selective Laser Melting“, ein Verfahren, das sich neben Präzision und Formenvielfalt auch
durch Nachhaltigkeit auszeichnet: Das nicht eingeschmolzene Metallpulver wird gereinigt und
wieder verwendet. Zudem gewinnen Unternehmen, die Maschinen von SLM Solutions einsetzen,
an Flexibilität, denn als Vorlage für die Produktion werden CAD-Modelle im STL-Format
(Stereolithographie, Standard Tessellation Language) verwendet – und die lassen sich mit
wenig Aufwand ändern.
Die drei Maschinenmodelle von SLM Solutions unterscheiden sich in der Grösse des Produktionsraums.
Dazu sind die Anzahl der Laseroptiken, die Art der Materialzufuhr, die Filterzahl
und vieles mehr variabel. Die Zahl der verkauften Maschinen hat sich in nur zwei Jahren etwa
vervierfacht. Mit der wachsenden Zahl der Kunden beschleunigte sich auch das Tempo der
Weiterentwicklung, und das Entwicklungsteam wuchs.
Autodesk Inventor, ecscad und …
Die Elektrokonstruktion plant und dokumentiert seit langem mit
ecscad; für die mechanische Konstruktion wird Autodesk Inventor
Professional genutzt. „Das externe Büro, das unsere ersten Anlagen
konstruiert hat, war mit Inventor Professional vollauf zufrieden“, erzählt
Jan Lehmann, Teamleiter Datenmanagement bei SLM Solutions.
„Wir brauchen für unsere Produkte ja keine Freiformflächen.“ Ein Blick
in die Vorführhalle zeigt, was gemeint ist: Im Gegensatz zu den filigranen
und komplexen Formen der Produkte, die die Maschinen fertigen,
sehen die grauen, mannshohen Kästen mit den grünlich schimmernden
Sichtfenstern zum Produktionsraum von aussen ziemlich schlicht
aus. Auch wenn Autodesk Inventor seit einigen Jahren Freiformflächen
beherrscht – bei SLM Solutions braucht man sie im Moment wohl
wirklich nicht.
PDM pinpoint bringt Flexibilität
Das Wachstum des Unternehmens macht jedoch ein professionelles
Änderungs- und Datenmanagement nötig. Zusammen mit MuM wurden
das Pflichtenheft und die einzusetzenden Lösungen erarbeitet:
Eingeführt wurde Autodesk Vault Professional und als Ergänzung
PDM pinpoint von MuM. Mit dieser Software kann man die Sachmerkmale
jedes Bauteils vorgeben, so dass eine Klassifizierung und damit
das Wiederfinden von Bauteilen sichergestellt sind. Die Attribute werden
in Listen oder Pulldown-Menüs angeboten, Pflichtfelder können
definiert werden.
... sehen die grauen, mannshohen Kästen mit den grünlich schimmernden Sichtfenstern zum Produktionsraum von außen ziemlich schlicht aus
Programmiert wurde nachts
Jede Klassifizierungs-, Filter- und Suchaufgabe lässt sich mit dieser
Software durchführen, wenn die Datenstrukturen einmal eingerichtet
worden sind. Diese Konfigurations- und Programmieraufgaben wurden
an das Hamburger Team von Mensch und Maschine ausgelagert.
Viele Arbeiten und Tests fanden quasi am offenen Herzen bzw. im
aktuellen Datenbestand statt und konnten nur am Wochenende und
nachts durchgeführt werden, eine Herkulesaufgabe für Programmierer
und Datenmanager.
Jan Lehmann hätte sich natürlich eine noch schnellere Einführung
gewünscht, um der starken Dynamik bei SLM Solutions gerecht zu
werden. Doch unterm Strich ist genau das herausgekommen, was er
sich vorgestellt hat: „Jetzt läuft es rund, und es wird richtig gut. Wir
haben ein professionelles Änderungsmanagement, und wir können
für jede Maschine exakt nachvollziehen, auf welchem technischen
Stand sie ist. Das macht die Wartung viel einfacher.“
In Zukunft: Mehr Schnittstellen
So wenig wie den Forschern bei SLM Solutions die Ideen für Maschinenoptimierungen
ausgehen, so wenig sieht das Datenmanagement-Team ein Ende der Weiterentwicklungen. Deshalb soll das Konstruktionsdatenmanagement
mit dem Warenwirtschaftssystem von SAP
verbunden und die Elektrokonstruktion integriert werden. „Es ist denkbar,
dass wir Vault irgendwann allen Mitarbeitern zur Verfügung stellen,
die auf Konstruktionsdaten zugreifen müssen“, sagt Jan Lehmann.
„So können wir weltweit schnell auf die Wünsche unserer Kunden
reagieren.“
Jan Lehmann, Teamleiter Datenmanagement bei SLM Solutions