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DPS / Kauth

Engineering und Werkzeugbau: Prozesse (fast) ohne Schnittstellen

| Autor/ Redakteur: Karl Obermann / Frauke Finus

Um für Blechumformteile ein durchgehendes System vom Prototypenbau bis zur Werkzeugkonstruktion und -fertigung zu haben, setzt Paul Kauth in Denkingen auf Solidworks und Solidcam. Dabei betreut wird der Automobilzulieferer von DPS.

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Solidworks-Arbeitsplatz im Werkzeugbau bei Kauth.
Solidworks-Arbeitsplatz im Werkzeugbau bei Kauth.
( Bild: DPS )

Auf der schwäbischen Alb verbinden sich schöne Landschaft und mittelständische Industrie. Während drinnen High-tech gemacht wird, blühen draußen die Kartoffelstöcke. Man braucht es wahrscheinlich kaum noch zu sagen: Hier werden viele Produkte gefertigt, die Weltspitze sind. Nur die Unternehmen selbst sind oft wenig bekannt. Man spricht nicht umsonst von den „Hidden Champions“.

Einer der außergewöhnlichen Champs ist die Paul Kauth GmbH & Co. KG. Ein Unternehmen mit rund 550 Mitarbeitern, verteilt auf sechs Standorte. Kauth entwickelt und baut Teile für die Automobilindustrie, produziert ausschließlich in Deutschland. Verbaut werden die Teile allerdings mehr oder minder in der ganzen Welt. Das sind Teile wie Achsbefestigungen, Gewindeplatten, Tür- und Heckscharniere, Sitzbefestigungen, Motor- und Getriebebefestigungen. Letztere werden in der Form von Tuben produziert, in einem Stück, in Folgeverbundwerkzeugen tiefgezogen. Ein spezielles Verfahren, von Kauth selbst entwickelt, das für stabile, hochfeste Teile sorgt. Damit hat das Unternehmen bis heute ein Alleinstellungsmerkmal.

Auch alle anderen Werkstücke werden aus Blech, durch Kaltumformung hergestellt. Entsprechend beeindruckend sind die Presshallen in Denkingen.

Leistungsfähiges CAD/CAM-System für die Konstruktion

Kauth wurde 1928 in Spaichingen von Paul Kauth gegründet, zunächst als Taxi- und Mietwagenunternehmen mit Tankstelle und Reparaturwerkstatt. Nach dem 2. Weltkrieg, 1952, folgte eine Kehrtwende: Paul Kauth richtete seine Firma auf die Produktion von Drehteilen und Muttern aus. Im Jahr 1964 gab es einen weiteren großen Schritt: Das Unternehmen zog nach Denkingen. Hier wurde auch eine erste Produktionshalle errichtet. Als immer mehr billige Drehteile nach Deutschland importiert wurden, hat Kauth rechtzeitig auf Stanz- und Umformteile umgestellt. Teils durch eigenes Wachstum, teils durch geschickten Firmenzukauf sind die Schwaben stetig gewachsen. Neben der Zentrale in Denkingen gibt es Niederlassungen in Frittlingen, Deilingen (beide in der Nähe), Solingen und in Finnentrop, Nordrhein-Westfalen. Eine weitere Niederlassung in Kanada wird derzeit aufgebaut.

Kauth produziert bislang ausschließlich in Deutschland, die Teile werden aber über die automobilen OEMs weltweit verbaut. Kunden sind zum Beispiel Mercedes Benz, BMW, Audi, VW oder Porsche. Das Unternehmen befindet sich nach wie vor in der Hand der Gründerfamilie. Geschäftsleiter sind aktuell Johannes Kauth, Christian Kauth und Steffen May (seit Juni 2018).

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Dass man für so ein Unternehmen ein leistungsfähiges CAD/CAM-System braucht, steht außer Frage. Seit 2009 ist Solidworks installiert, welches von DPS Software, Leinfelden-Echterdingen geliefert wird. Mittlerweile sind insgesamt über 20 Solidworks-Lizenzen, davon fünf mit Solidcam im Einsatz. Die DPS Software GmbH wurde 1997 gegründet und ist heute der größte selbständige Solidworks Reseller in Europa und der größte Sage-Reseller in D-A-CH. Neben den Produkten von Solidworks hat DPS die CAM-Produkte von Solidcam im Portfolio. Hinzu kommen DPS eigene Module und Lösungen. Das Unternehmen hat 31 Standorte in Deutschland, Österreich, der Schweiz und Polen. Die Zahl der Mitarbeiter ist auf über 450 gestiegen.

Teile werden komplett in 3D aufgebaut

Im Grunde beginnt der Prozess bei Kauth quasi schon in der Entwicklungszeit des Kunden. „Wir bekommen erste Vorschläge unserer Kunden und beginnen mit der Feststellung der Machbarkeit, sowie auch schon der Gestaltung des Bauteils“, erläutert Alonso Martinez, Leiter Prototypen bei Kauth. Dann ist der Kunde wieder dran, dies zu prüfen, sein „OK“ zu geben oder Änderungswünsche einzubringen. Eine Phase intensiven Informationsaustausches – auch und gerade auf der Datenebene. Die zeigt sich in der Praxis nun so, dass bei Kauth Solidworks installiert ist und bei den Automobilherstellern hat man es mit Catia und NX zu tun.

Intern beim Teilehersteller wird also schon in der sehr frühen Phase Solidworks eingesetzt, die Arbeitsergebnisse werden dann umgewandelt, entweder in ein neutrales Format oder in das Format eines der genannten CAD-Systeme. Daher das „fast“ in der Überschrift. Rückwärts, vom Automobilhersteller nach Kauth, „werden die Daten meist über IGES beziehungsweise STEP übertragen“, erklärt Siegmar Reiner, Konstrukteur bei Kauth. „Das sind zwar dumme Daten, die uns aber intern nicht vor Probleme stellen, weil wir die Flächen zumeist neu in Solidworks aufbauen“, so Reiner. Dabei war er am Anfang selbst überrascht, wie gut die Freiformflächen in Solidworks funktionieren: „Alle unsere Projekte konnten mit Solidworks gemacht werden, ohne dabei an Grenzen zu stoßen!“

Ist dieser Prozess-Schritt zu Ende, werden die Teile komplett in 3D aufgebaut. Hierbei hilft seit rund eineinhalb Jahren auch „Logopress“, ein in Solidworks integriertes System für die Werkzeugkonstruktion, das Streifenlayout, die Abwicklung und die Freiformabwicklung umfasst. Es wird ebenfalls über den Solidworks-Händlerkanal verkauft und betreut, in dem Fall also DPS. Logopress hilft unter anderem die Tuben zu beherrschen, die in bis zu 8 m langen Verbundwerkzeugen umgeformt werden. Schon in der Konstruktion werden die notwendigen Einzelstationen und somit die Schritte bis zum fertigen Produkt mitbedacht. Der Konstrukteur muss hier also das nötige Fertigungs- und Werkzeugwissen ebenfalls beherrschen. Liegen der Artikel und die Folgen seiner Herstellung fest, geht es weiter mit dem Werkzeugbau. In diesem Fall befindet der sich in der eigenen Firmengruppe, nämlich die Kauth Werkzeugbau GmbH in Frittlingen.

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Mit Solidworks das „Ding des Jahres“ entwickelt

DPS-Kunde Ulrich Müller hat einen faltbaren Anhänger entwickelt.

Was macht man mit einem Anhänger, den man nur ab und zu braucht und der sonst im Weg steht? Man klappt ihn zusammen. Mit dieser Idee machte sich Ulrich Müller direkt nach seinem Studium „Industrial Management and Engineering“ selbständig.

Um es von Anfang an professionell und qualitativ hochwertig zu machen, setzt er auf die Nürnberger Geschäftsstelle des Softwarehauses DPS. Hier erhielt er Beratung, sodass zunächst die Konstruktionszeichnung mit der CAD-Software Solidworks entstand und die Tragfähigkeit der Deichsel mit Solidworks Simulation geprüft wurde. Da Müller von Anfang an eine durchgängige Lösung anstrebte, brachte er die Konstruktion mit Solidcam I-Maching in die Fertigung.

Als er von der Erfindershow „Das Ding des Jahres“ erfuhr, dachte Müller: Einfach mal bewerben. Den Zuschauern gefiel sein schlauer Anhänger. Und so stimmten über ein Drittel der Zuschauer für den Anhänger „Faltos“, den man in 10 Minuten auf- oder abbauen kann.

CAM-Software voll assoziativ mit der CAD-Software verbunden

Hier werden unter anderem die Bereiche Werkzeugkonstruktion, NC-Programmierung und Produktion abgewickelt. Der Werkzeugbau arbeitet mit dem CAM-System Solidcam, welches auch Solidworks umfasst und vollkommen in dieses integriert ist. Also keine Schnittstellen zwischen Denkingen und Frittlingen. „Bereits unser Vorläuferunternehmen, welches von Kauth übernommen wurde, hatte Solidcam im Betrieb; wir haben es dann erst einmal weitergeführt. Später als unser Werkzeugbau um eine eigene Fertigung erweitert wurde (2015), haben wir nochmals ernsthaft Überlegungen zu CAM angestellt. Fest stand allerdings, dass nur ein System mit Solidworks-Integration infrage käme. „Beide Seiten hier im Haus, Konstruktion und NC-Programmierung, haben für Solidcam votiert und waren überzeugt, auch in Zukunft gut damit arbeiten zu können“, berichtet Alexander Schläfle, Betriebsleiter des Kauth Werkzeugbaus.

Solidcam ist eines der führenden CAM-Softwarepakte für CNC-Anwendungen in So-lidworks. Die CAM-Software ist voll assoziativ mit der CAD-Software verbunden (Single Windows Integration) und es besteht eine volle Assoziation der Werkzeugbahnen zum CAD-Modell. Wenn sich dieses ändert, ändern sich auch die Werkzeugbahnen.

Die wesentlichen Module sind:

  • Drehen und Drehfräsen
  • 2 bis 5-Achs-Fräsen
  • Drahterodieren mit Dcamcut
  • Werkzeugdatenbank von TDM
  • I-Machining für Hochgeschwindigkeits-schruppen im Gleichlauf

Als wesentliche Vorteile gelten eine einfache Bedienung und kurze Einarbeitungszeit, automatische Featureerkennung, Technologie zur Fräszeitoptimierung sowie Schnittstellen zur Werkzeugverwaltung. Das Modul I-Machining verkürzt beim Fräsen die Bearbeitungszeit um bis zu 70 % und sorgt für eine um den Faktor 2 bis 3 mal höhere Standzeit bei den Werkzeugen, daher sind auch kleinere Werkzeuge sehr gut einsetzbar. Die Betreuung von Solidcam beim Kauth Werkzeugbau erfolgt ebenfalls durch DPS, wo man speziell ein Kompetenzcentrum CAM hierfür vorhält. Dort werden auch sämtliche nötigen Postprozessoren geschrieben.

Zurück zum Prozess. Der beginnt mit der Werkzeugentwicklung, der Ausarbeitung des Methodenplans und dem Aufbau des Streifenlayouts. „Aufgrund dessen machen wir eine Kalkulation und ein Angebot an Kauth in Denkingen“, so A. Schläfle. Wird beides akzeptiert, erfolgt der Auftrag. Danach wird das Werkzeug fertig konstruiert und es erfolgt die Abnahme. Jede einzelne Station wird dabei genau geprüft. Alle diese Arbeiten erledigen die Werkzeugspezialisten mit Solidworks und haben dafür fünf Lizenzen zur Verfügung. Ist der eigentliche Konstruktionsprozess und die Abnahme fertig, werden die Zeichnungen erstellt.

Kauth Werkzeugbau setzt auch I-Machining ein, allerdings nicht bei jedem Werkstück. „Wir arbeiten alternativ mit sogenannten Hochvorschubfräsern, die ebenfalls schnelles Schruppen erlauben. Was jeweils eingesetzt wird, entscheidet der Programmierer nach seiner Erfahrung“, wie Schläfle ausführt. Solidcam wird in Frittlingen in seiner ganzen Breite genutzt und „wir sind sehr zufrieden damit“, wie Schläfle versichert. Ein ebenfalls gutes Zeugnis stellt man dem Software-Lieferanten aus: „Es ist ein großer Vorteil, dass DPS so servicestark ist. Nicht nur bei der Erstellung der PP läuft alles glatt, auch wenn wir mal Hilfe brauchen, erhalten wir die sehr schnell, meist in Stunden!“ Auch die Konstrukteure in Denkingen schließen sich dem positiven Urteil an. Martinez: „Ich bin froh, mit DPS ein starkes Softwarehouse an unserer Seite zu haben. Besonders gut fand ich die Schulung, wie sie durchgeführt wird, wie das Material aufgebaut ist, wie man unterstützt wird, da kann ich nur sagen hervorragend!“

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