SolidWorks bei Hopf: Ästhetik und Technologie
 Einer von vielen Kosmetikbehältern, die bei den Kunststoffwerken Adolf Hopf in Nördlingen hergestellt werden. |
Bei den Hopf Kunststoffwerken im bayerisch- schwäbischen Nördlingen wird SolidWorks seit 1998 eingesetzt, um sowohl die Artikel, meist Behälter für Kosmetika, als auch die nötigen Werkzeuge zu konstruieren. Durch den konsequenten Einsatz der 3D-Modellierung wird vor allem eine deutliche Zeiteinsparung erzielt. Kosmetika dienen der Pflege und Schönheit sind somit eine Herzensangelegenheit, denn schön sein will doch jeder. Und jeder und jede schwört auf andere "Mittelchen". Dieser Vielfalt der Wünsche entspricht das Angebot und umgekehrt. Am Point of sales kämpfen alle um die Gunst der Kunden. Die Verpackung spielt dabei eine Hauptrolle. Sie muss ansprechen. Darüber hinaus muss die Verpackung aber auch technisch, chemisch und mechanisch funktionieren. |
Eine erste Adresse für Kunststoffbehälter im Kosmetik-Umfeld ist die Firma Kunststoffwerke Adolf Hopf GmbH & Co in Nördlingen. Das Unternehmen wurde bereits 1896 durch Adolf Hopf im Thüringer Wald gegründet. Damals wurden hauptsächlich Metallteile produziert. Aber schon 1927 war Hopf als ein Pionier der Kunststofftechnik tätig. Bis zum Kriegsbeginn wuchs das Unternehmen auf 2 000 Mitarbeiter.
Nach dem 2. Weltkrieg gab es einen Neuanfang in Nördlingen. Aus wiederum sehr bescheidenen Anfängen heraus entwickelte sich ein leistungsfähiges mittelständisches Unternehmen mit heute wieder 300 Mitarbeitern. "Das Know-how als Pionier in der Verarbeitung von Kunststoffen, sei es das Spritzgießen oder Blasen von Thermoplasten, ermöglicht vielfältige Lösungen für Verpackungen in der Markenartikelindustrie," so eine Druckschrift des Hauses.
Das Produktprogramm umfasst eine Vielzahl von Dosen, Flaschen und Verschlüssen, dekoriert und montiert. Die heute ausschließlich aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellten Artikel werden zum größten Teil in der Kosmetikindustrie eingesetzt und das weltweit. Die Losgrößen liegen zwischen 5000 und 15 Mio. Stück im Jahr.
Die Fertigungstiefe der Nördlinger ist hoch - wie im Mittelstand üblich, kann man hier selbst noch viel: Konstruktion und Materialentwicklung, Werkzeugkonstruktion, Werkzeugbau, Spritzerei und Blaserei, Veredelung durch Bedrucken und Prägen und Fertigmontage, wo nötig. Dieses umfangreiche Wissen und Können macht Hopf flexibel, schlagkräftig und unverwechselbar. Wer das Unternehmen besucht, erkennt sofort, hier wird grundsolide Arbeit geleistet!
Bei Hopf hat man relativ lange gezögert, in CAD einzusteigen. Bis Mitte der 90er Jahre schienen den Verantwortlichen die vorhandenen Systeme wenig geeignet für die eigenen Anforderungen. Dann kamen neue Systeme auf den Markt: Mit parametrischem 3D-Kern, mit voller Freiformflächenfunktionalität, assoziativ, PC-gestützt und preisgünstig.
Hopf entschied sich für das bekannteste dieser Systeme, SolidWorks, und führte es 1998 in die Konstruktion ein.
Große Funktionsvielfalt - leicht anzuwenden
SolidWorks - die Software - ist eine "Spät-Geborene". Als das System Mitte der 90er Jahre auf den Markt kam, waren Catia, Unigraphics, Pro/Engineer und Autocad schon lange etabliert. Dennoch hat sich SolidWorks schnell einen Platz bei Konstrukteuren und CAD-Verantwortlichen erobert. Bislang wurden nicht weniger als 400 000 Lizenzen verkauft.
 Komplettes Spritzgusswerkzeug, dass in 3D mit SolidWorks konstruiert wurde. Danach erfolgt die Zeichnungsabteilung. |
Leichte
Erlernbarkeit, einfache Bedienung, gute Funktionalität und Preiswürdigkeit waren
die Trümpfe, die zum Erfolg führten, und sind es immer noch. Dazu kommt der indirekte Vertrieb, der es erlaubte, dass sich die vielen VARs auch um kleine und kleinste Kunden kümmern konnten. Dass SolidWorks mittlerweile auch bei großen Anwendern punktet, ist kein Einzelfall mehr. SolidWorks ist im Kern eine robuste 3D-Volumenmodelllösung, die es erlaubt, in Windows-Manier Bauteile, Baugruppen, Varianten, Explosionszeichnungen, aber auch 2D-Zeichnungen und Stücklisten zu erstellen. Drag & drop, copy and paste sind hier so normal wie bei Word oder Excel. Durch den Parasolid-Kern können dennoch hochkomplexe Teile mit allerhand Freiformflächen entstehen. SolidWorks selbst konzentriert sich bei der Entwicklung stark auf das Hauptsystem. Für viele andere Bereiche, wie PDM, Fluiddynamik, NC usw. suchte man Partner, die ihr Produkt in die SolidWorks-Schale hinein entwickelten bzw. integrierten. Deren Lösungen werden von SolidWorks zertifiziert, so dass der Anwender sicher sein kann, wirklich passende Software zu kaufen. |
Der CAD-Hersteller bringt pro Jahr eine neue Hauptversion heraus, die in der Regel mit der Jahreszahl gekennzeichnet ist. Ende 2001 erschien zusätzlich Solidworks Office, ein Komplettpaket für Konstruktion, Berechnung und Präsentation. Die zur Zeit aktuelle Version ist SolidWorks 2005, die auch bereits bei Hopf installiert ist.
Für Konstruktion und Werkzeugentwicklung
| "Wir haben uns vor rund sieben Jahren für SolidWorks entschieden, weil
das System leicht zu erlernen und einfach zu bedienen war und weil es alle
Freiformflächenfunktionen hatte, die wir brauchten", berichtet Gerhard Luley,
Leiter der Produktentwicklung und des Projektmanagements. Der Umstieg vom Zeichenbrett direkt zu einem 3D-System hat nach Worten von Luley "schon einen deutlichen Umdenkprozess erfordert, ist aber geglückt und heute würde niemand mehr zurückgehen wollen. Die Volumenmodellierung hat Riesenvorteile!" Hopf wurde von Anfang an vom SolidWorks Händler Unicam, Georgensgmünd, betreut und hat mittlerweile 7 Lizenzen im Einsatz: ein Office-Paket und sechs Standardlizenzen. Damit arbeiten 3 Konstrukteure in der Artikelkonstruktion und weitere 4 in der Werkzeugkonstruktion. |
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Der Konstruktionsprozess läuft so ab, dass die Dosen, Flaschen und Verschlüsse entweder nach eigenen Ideen oder nach kundenspezifischen Entwürfen konstruktiv umgesetzt werden. Wie kann der Designentwurf möglichst unverfälscht realisiert und dabei die Technik optimal eingesetzt werden? Was sind die richtigen Werkstoffe, chemisch beständig, mechanisch haltbar optimal zu produzieren?
 Ein Blick in die Entwicklungsabteilung bei Hopf, insgesamt sind hier 3 SolidWorks-Arbeitsplätze installiert, weitere 4 in der Werkzeugkonstruktion. |
Diese Dinge haben die Konstrukteure wieder und wieder zu erwägen
und zu prüfen, in enger Abstimmung mit dem Kunden, bis die endgültige
Konstruktion steht. Dabei unterstützt sie das CAD-System: Immer wieder neue
Varianten zu erstellen und diese ansprechend zu präsentieren. Das geht mit CAD
schneller und besser als mit händischen Methoden.
Gerhard Luley: "Wo wir früher zwei bis drei Tage brauchten, um z.B. eine Dose neu aufzubauen, benötigen wir mit SolidWorks nur noch einige Stunden". Das ist in der Tat ein Beschleunigungsfaktor, der sich rechnet. Nach den 3D-Entwürfen entstehen die 2D-Zeichnungsableitungen. "Hierbei hat sich die Software in den letzten Jahren deutlich verbessert", so Luley. |
Ist die Konstruktion abgeschlossen, beginnt die Werkzeugauslegung. Aufbauend auf der freigegebenen Artikelkonstruktion wird zunächst das Formnest abgeleitet und hernach der Plattenaufbau mit Hilfe von Normalien (Hasco, Strack, DME) realisiert. Hopf hat nicht nur Mehrfach- sondern auch Etagenwerkzeuge im Einsatz, die den Konstrukteuren schon einiges an Wissen und Können abverlangen. Ist auch hier die 3D-Konstruktion abgeschlossen, werden wieder Zeichnungen erstellt, denn...
...CAM wird gerade aufgebaut
Nach der Installation zweier moderner CNC-Maschinen (Drehen und Fräsen) von DMG und der Bestellung einer Erodiermaschine, die aber erst 2005 geliefert wird, "wollen wir auch ein passendes CAM-System installieren", bekräftigt Luley. Ein entsprechendes Auswahlverfahren läuft zur Zeit. Dass es entsprechend fähige Systeme im SolidWorks-Umfeld gibt, ist keine Frage.
Ebenfalls noch ein Zukunftsthema ist PDM. Bislang wird die Daten-, Zeichnungs- und Modellverwaltung noch konventionell gemacht. Wünsche haben die Konstrukteure auch noch bezüglich der Schnittstellen für die Datenübernahme von ihren Kunden. Was dort in Form von Designentwürfen vorliegt (Stichwort Macintosh), ist datentechnisch oft inkompatibel mit dem CAD-System. Hier müssen ggf. individuelle Lösungen geschaffen werden.
Sind die Daten erst einmal im System, ist das Weitere kein Problem. "Unsere Modelldaten können problemlos z.B. in Richtung Stereolithografie und natürlich auch zum Werkzeugbau weitergeleitet werden", (Luley).
So ist die Balance zwischen Ästhetik und Technologie auch weiter eine Zukunftsaufgabe, die immer neu gelöst werden muss. Aber wenn ein gewisses Spannungsfeld herrscht, kann auch ein Strom fließen und somit ein Fortschritt geschehen....
- Karl Obermann -
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