Innovationskraft stärken CAD-Systemwechsel wirkt Wunder

Redakteur: Luca Meister

Das Traditionsunternehmen Precisa Gravimetrics AG in Dietikon hat sein Kerngeschäft mit Waagen vor einigen Jahren neu ausgerichtet. Um sich im Segment der hochpräzisen gravimetrischen Technologien unter den weltweit besten Unternehmen zu platzieren, setzt das Unternehmen in Forschung und Entwicklung auf das CAD-System «Solid Edge» von Siemens PLM Software und die Dienstleistungen der Quadrix AG in Flawil.

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Das neue Rendering-Tool «KeyShot» beschleunigt die Markteinführung der elektronischen Präzisionswaage.
Das neue Rendering-Tool «KeyShot» beschleunigt die Markteinführung der elektronischen Präzisionswaage.
(Bild: Precisa)

Aus der früheren Entwicklung und Produktion mechanischer Rechenmaschinen heraus pflegt Precisa Gravimetrics eine Kultur von Präzision und Innovation in der Feinmechanik, die heute in elektronische Laborwaagen, vollautomatische Trocknungs- und Veraschungsgeräte für Analysezwecke sowie einige andere Produkte einfliesst. In über 100 Ländern sind die immer komplexer werdenden Geräte erhältlich. Während übliche Waagen nach Auflösung und Maximalgewicht ausgewählt und unter einem enormen Preisdruck verkauft werden, konzentriert sich Precisa auf den High-End-Bereich: «Mit neuen Technologien und Verfahren für hohe Auflösungen und einen ebenso hohen Automatisierungsgrad fokussieren wir uns auf den Laborbereich», sagt Roger Grolimund, Leiter Forschung und Entwicklung. «Ein neuer technologischer Ansatz zur Herstellung und Fertigung einer Präzisionswägezelle erlaubt es, hochwertige Produkte automatisiert in der Schweiz herzustellen.» Um einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn Produktion und Entwicklung eng verzahnt sind. Auch aus diesem Grund stellen Waagen hohe Ansprüche an die Entwicklung: «Die Aufgaben reichen von hochgenauen Dreh- und Fräsbearbeitungen sowie Blechabwicklungen über Druckguss- und Spritzgiessteile, elektronische Leiterplatten mit Verkabelung bis hin zu den Verpackungen», sagt Mizuki Yuasa, CAD-Administrator bei Precisa.

Ein CAD-System für alle Anforderungen

Zunächst versuchte Mizuki Yuasa diese vielfältigen Anforderungen mit einem parametrischen 3D-CAD-System zu erfüllen, in das er sich mühsam eingearbeitet hatte. «Allerdings bin ich in Sachen Kreativität und Effizienz immer wieder an Grenzen gestossen», sagt er. Deshalb begann man mit der Suche nach einer Alternative. Unter mehreren Systemen setzte sich 2011 «Solid Edge» durch, das alle Anforderungen erfüllen konnte.

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Eine einheitliche, intuitiv verständliche Benutzerführung überzeugte ebenso wie der mitgelieferte «Revision Manager». Mit dieser Lösung zur Dateiverwaltung lassen sich Verwendungsnachweise anbringen und Varianten erstellen. Langfristig sollen die Produktdaten durch ein PDM-System wie «Solid Edge for SharePoint» strukturiert werden. Dadurch verspricht sich Precisa eine weitere Effizienzsteigerung in der Konstruktion. Den Ausschlag für die Entscheidung zugunsten von Solid Edge gab allerdings die von Siemens PLM Software entwickelte «Synchronous Technology», einer Funktionsgruppe, die historienunabhängiges Konstruieren erlaubt: «Ohne die Synchronous Technology wäre der Migrationsaufwand für unsere vorhandenen Modelle zu gross geworden», erläutert Mizuki Yuasa die Entscheidung. «Für den gleichen Preis wie das Vorgängersystem umfassen die eingeführten Classic- und Premium-Versionen von Solid Edge nun wesentlich mehr Funktionen.» Das integrierte Simulationsmodul enthält die nützliche Funktion der FEM-Berechnung. Die Einführung durch das Systemhaus Quadrix versprach nicht nur günstigere Wartungskosten: «Quadrix kannte ich bereits und wusste daher, welche gute Unterstützung die Mitarbeiter leisten», erklärt Yuasa.

Umfassende Entwicklungsplattform

In den vergangenen Jahren wurden die positiven Erfahrungen immer wieder bestätigt. Solid Edge eröffnet zahlreiche Möglichkeiten, mit grossen Baugruppen umzugehen. So lassen sich verschiedene Konfigurationen abspeichern und Baugruppenfamilien bilden, die viele Varianten enthalten. Das Aktivieren und Deaktivieren von Einzelteilen oder die Möglichkeit, nicht alle Details von Bauteilen zu laden, verkürzt die Antwortzeiten. «Diese Funktionen verwenden wir sehr häufig und sparen dadurch eine Menge Zeit», sagt Yuasa.

Der Funktionsumfang erstreckt sich über das gesamte, umfangreiche Entwicklungsgebiet von Precisa. Das Einfügen von Step-Dateien der bestückten Leiterplatten aus dem E-CAD-System geht ebenso schnell von der Hand wie die Direktbearbeitung vorhandener parametrischer Dateien ohne «History» und «Constraints». Ob Dreh- und Frästeile, Druck- oder Kokillenguss oder Kunststoffteile, die im Spritzgiessverfahren hergestellt werden: Für jede Anforderung bietet Solid Edge eine Lösung, die effizient zu den gewünschten Ergebnissen führt. Spezifikationen – beispielsweise für Hersteller von Tastaturfolien – in Word-Dateien lassen sich integrieren und Explosionszeichnungen für den Service schnell exportieren. In Zusammenarbeit mit der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW wurden Produktbestandteile nach der Finite-Elemente-Methode (FEM) simuliert, analysiert und weiterentwickelt. «Dadurch hat sich unser Verständnis wesentlich erhöht und der Entwicklungsprozess enorm beschleunigt», berichtet Roger Grolimund. Insbesondere die Auslegung der Biegestellen, die bei einer Wägezelle von zentraler Bedeutung sind, kann mit der integrierten FEM-Analyse abgedeckt werden. «Nun eröffnen sich ganz neue Möglichkeiten, schnell mit Geometrien zu spielen und Verbesserungen zu erreichen», betont Grolimund. Früher musste jede Idee erst in der Werkstatt umgesetzt werden, bevor man ihre Auswirkungen erkennen konnte.

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