Innovation und Flexibilität im Sondermaschinenbau
November 2020 - Stöckl Sondermaschinenbau GmbH steht weiterhin an der Spitze der technologischen Innovation im Sondermaschinenbau und in der Automatisierung.
Die Stöckl Sondermaschinenbau GmbH mit Sitz in Königsdorf - südlich von München - setzt seit 1984 auf Innovationen im Sondermaschinenbau. Das seinerzeit von Georg Stöckl gegründete und heute mit seinem Sohn Markus Stöckl gemeinsam geführte Familienunternehmen steht weiterhin an vorderster Front der technologischen Innovation im Sondermaschinenbau und der Automatisierung, mit einem branchenübergreifenden Technologiespektrum für unterschiedlichste Anwendungsebereiche. Das Unternehmen ist auch ein vernetzter Zulieferer der Automobilindustrie für automatisierte Presskaschier- und Umbuganlagen sowie auch Ansetzvorrichtungen für das manuelle Kaschieren, Umbugen und Vorfixieren von Ziernähten vor allem im Echtlederbereich. Die Firma Stöckl Sondermaschinenbau GmbH ist nach ISO 9001:2015 zertifiziert.
Durchgängige CAD/CAM-Software aus deutscher Entwicklung
Um den Konstruktionsprozess zu unterstützen, hatte die Stöckl Sondermaschinenbau GmbH bereits 1999 in ein marktführendes, parametrisches CAD-System investiert. Das Unternehmen entschied sich jedoch 2015, nach einer flexibleren Konstruktionslösung mit voll integrierten CAM-Bearbeitungsmöglichkeiten aus deutscher Entwicklung zu suchen. Die Software sollte den ganzen Entwicklungsprozess von der Idee bis zum Produkt beherrschen. Somit musste sie 2D-CAD für den Erstentwurf des Konzeptlayouts, mechanische 3D-Konstruktion sowie Freiformmodellierung umfassen. Zusätzlich sollten große 3D-Baugruppen in einer Standard-Hardware-Umgebung flexibel handhabbar sein.
Um darüber hinaus die vorhandene 4-Achs-DMC 1150V-Fräsmaschine umfassend nutzen zu können, musste die Software das 2.5D-Fräsen für die Fertigung prismatischer Teile, das trochoidale 3D-Hochleistungsfräsen (HPC), das 3D-Hochgeschwindigkeits-Schlichten (HSC) sowie die Mehrseitenbearbeitung (auf 3+2 Achsen) unterstützen. Diese vielfältigen Anforderungen konnten von dem Münchner Softwarehersteller SCHOTT SYSTEME GmbH komplett erfüllt werden und führten schließlich zum Kauf der Pictures by PC CAD / CAM-Software.
Designkomplexität
Für ein maßgeschneidertes Maschinendesign müssen Unternehmen wie die Stöckl Sondermaschinenbau GmbH viele verschiedene Disziplinen beherrschen, einschließlich mechanischer Konstruktion und ergonomischem Design, sowie pneumatischer und elektrischer Auslegung der Anlagen. Kein Maschinenentwurf gleicht dem anderen, was Geschäftsführer Markus Stöckl folgendermaßen erläutert: „Unsere Hauptmotivation besteht darin, dass wir ständig vor technischen Herausforderungen stehen, für die es keine Standardlösung gibt.“
Es ist nicht ungewöhnlich, dass das Unternehmen Anfragen für vollautomatisierte Systeme erhält, die über mehrere Stationen laufen und eine Reihe unterschiedlicher Produktions- und Montageaufgaben ausführen müssen. Markus Stöckl erläutert dazu eine aktuelle Maschine für die Rollo Solar Melichar GmbH, einen Marktführer für Premium-Schwimmbadabdeckungen - „In dieser Anlage werden sämtliche Prozessschritte automatisiert durchgeführt: gekapselter Zuschnitt der Profile auf die gewünschte Länge, anschließende Reinigung der Profile, automatische Zuführung der Endkappen, thermisches Aufschweißen der beiden Endkappen, konturgenaues Abfräsen der Schweißnahtüberstände und anschließendes Ausschleusen der fertigen Profile aus der Anlage.“
Das resultierende 3D-CAD-Modell, das vollständig mit der Pictures by PC-Software entworfen wurde, bestand aus über 45.000 Komponenten, von denen die meisten maßgeschneidert waren, einschließlich der Blechbiegeteile. Alle diese Bauteile wurden mithilfe der direkten Modellierung von Pictures by PC modelliert, wobei die 3D-CAD-Modelle interaktiv geändert werden können, ohne dass ein umfangreicher, parametrischer Konstruktionsbaum erforderlich ist, wie dies bei der vorherigen CAD-Lösung erforderlich war. Markus Stöckl schätzt, dass allein diese neue direkte Modellierung in der Entwurfsphase zu einer Zeitersparnis von 60 % gegenüber den bisherigen Modellierungsmethoden geführt hat - “Mit Pictures by PC haben wir eine Software im Einsatz, mit der wir sehr schnell unsere ersten Gedanken in vorläufige Konzepte und anschließend in detaillierte Konstruktionen umsetzen können. In der gesamten Konstruktionsphase haben wir die notwendige Flexibilität, um schnell und einfach Änderungen und Anpassungen auch an komplexen Baugruppen vorzunehmen zu können, ohne uns dabei Gedanken machen zu müssen, welche Bauteile mit welchen Abhängigkeiten zueinander verknüpft sind – so wie es bei parametrischen Systemen der Fall wäre.“
Entwurf und Produktion unter einem Dach
Ebenso vielfältig wie sich für die Stöckl Sondermaschinenbau GmbH die Konstruktion gestaltet, sind die Anforderungen für die sehr unterschiedliche Bearbeitungsmethoden, vom typischen prismatischen Fräsen der Maschinenbauteile bis zur komplexen 3D-Bearbeitung der Kaschier-Umbug-Werkzeuge. Das ist mit der direkten Programmierung auf der Heidenhain 640-Steuerung so nicht möglich. Markus Stöckl kommentiert: „Mit unserer Pictures by PC CAD / CAM Software können wir die ganze Bandbreite der benötigten Bauteile für unsere Anlagen konstruieren und fertigen, vom einfachen Konturfrästeil mit exakten Anschlusselementen, Blechkonstruktionen mit dem Biegemodul, allgemeinen Vorrichtungs- und Maschinenbauanwendungen, bis hin zum 3D-Freiformwerkzeug mit komplexer Geometrie.“
Seit dem Kauf der von SCHOTT SYSTEME GmbH entwickelten CAM-Software hat das Unternehmen zahlreiche Bereiche identifiziert, in denen es gegenüber seinen bestehenden Bearbeitungsmethoden spürbare Gewinne erzielt hat. Dazu gehören die Fertigung von hochwertigen glatten Oberflächen durch z.B. Einsatz von (HSC) spiralförmigem Schlichten mit kontinuierlichen Fräsbahnen ohne Abhebebewegungen, Zeitvorteile in der Baugruppenmontage durch hohe Passgenauigkeit der gefrästen Bauteile für ein einfaches Zusammenfügen und Verbinden sowie eine Reduzierung der Nachbearbeitung von Bauteilen, wobei das Teil bereits mit fertigen Fasen und Radien bearbeitet wird. Markus Stöckl schätzt die Einsparung von Programmier- und Fräszeiten gegenüber den bisherigen Methoden auf ca. 75 %.
An der Spitze der Innovation
Für die Stöckl Sondermaschinenbau GmbH verändern sich auch kontinuierlich die Anforderungen des Sondermaschinenbaus. Nachdem sich das Unternehmen zuvor stark auf die Automobilindustrie konzentriert hatte, erweitert es jetzt das Technologiespektrum auf weitere Bereiche, wie z.B. die Lebensmittelindustrie. Den Wunsch nach ständiger Innovation bindet sie auch in zahlreiche Forschungsprojekte ein, darunter die Zusammenarbeit mit der Ludwig-Maximilians-Universität München (Beschleunigungsanlage - Abteilung Biomechanik) und der Technischen Universität Chemnitz (Spezialanlage zur Verarbeitung von Faserpflanzenstängeln für Konstruktionswerkstoffe - Kompetenzzentrum für Strukturleichtbau).
Markus Stöckl fasst diese neuen Herausforderungen und ihre Zusammenarbeit mit der SCHOTT SYSTEME GmbH einfach zusammen - „Der Bedarf an Sonderlösungen steigt, aber weil so gut wie jede Maschine ein Unikat ist und auch die Entwicklungszeiträume immer kürzer werden, benötigen wir eine leistungsfähige Software mit hoher Flexibilität in der Konstruktion und gleichzeitig bestmöglicher Unterstützung in der Fertigung. Mit Schott Systeme haben wir einen verlässlichen Partner gefunden, der bei Bedarf auch mit schnellem und kompetentem Support unterstützt. Pictures by PC wird von Deutschland aus seit 35 Jahren kontinuierlich weiterentwickelt und durch die rechnergebundene Lizenzierung haben wir volle Kostenkontrolle und absolute Datenhoheit. Die ist für unser Unternehmen ein wichtiger Faktor.“
