Software

Handwerklich und technologisch an der Spitze

Montblanc nimmt bei der Herstellung von hochwertigen Schreibgeräten nach wie vor einen internationalen Spitzenplatz ein. Hier treffen eine über hundertjährige Schreibkultur, ausgefeilte Handwerkskunst und traditionelle Fertigungstugenden zusammen. Diese führen dazu, dass mit den Montblanc-Produkten vielfältige Emotionen geweckt und charakteristische Werte – wie sich Zeit nehmen für Besinnung, Zuwendung, Kunst und Kultur – als wesentliche Dinge des Lebens betont werden.

»Diesen Grundsätzen ist das Unternehmen bis heute treu geblieben, wobei wir die traditionelle Handwerkskunst durch moderne technologische Hilfsmittel, die teilweise bis in die Mikromechanik hineinreichen, sinnvoll ergänzt haben«, berichtet Kai Jacobs, der bei Montblanc in Hamburg für die CAD-Betreuung zuständig ist. Nach rund zehn Jahren 3D-CAD-Erfahrung wurden bei Montblanc im Jahre 1999 die ersten zehn Unigraphics-Arbeitsplätze, eine Vorgängerversion der heutigen CAD/CAM/CAE-Software NX von Siemens PLM installiert. Gleichzeitig erfolgte die Einführung der PDM-Lösung iMan, dem Vorgänger des heutigen Teamcenter Engineering. In den folgenden Jahren wurde die CAD-Installation kontinuierlich ausgebaut und damit sowohl die Produkt-Serien wie auch die Betriebsmittel zu deren Herstellung weiterentwickelt.

Heute sind mehr als 30 NX-Arbeitsplätze bei Montblanc im Einsatz. Zehn davon in der Entwicklungsabteilung für Serienprodukte, die für Stückzahlen über 5.000 zuständig ist. Weitere zehn NX-Arbeitsplätze werden in der Betriebsmittel- und Spritzgießwerkzeug-Konstruktion eingesetzt. Das so genannte Artisan-Atelier wurde ebenfalls mit zehn CAD-Arbeitsplätzen ausgestattet, wobei seit letztem Jahr dort zusätzlich fünf NX-CAM-Pakete installiert sind. Das Artisan-Atelier ist für sämtliche Stückzahlen unterhalb der 5.000er Grenze zuständig, das heißt hier werden auch Unikate in Einzelanfertigung realisiert. Seit kurzem wird die NX-Software auch für das Verpackungsdesign genutzt. Des weiteren dient ein NX-Arbeitsplatz als Testumgebung, beispielsweise um die Funktionalität von neue Software-Versionen zu begutachten.

Anzeige

Zusätzlich zu den Serien-Schreibgeräten wie Meisterstück und Bohème, die in den letzten Jahren durch die Starwalker-Serie und die Linie »Etoile de Montblanc« ergänzt wurden, produziert Montblanc schon seit Anfang der 1990er Jahre die Limited Editions. Diese sind weltberühmten Schriftstellern und Komponisten gewidmet. Von den einzelnen Modellen der Limited Editions werden lediglich jeweils 4810 (Höhe des Berges Montblanc in Metern) Geräte gefertigt, was dazu geführt hat, dass sie sich zu begehr- ten Sammlerstücken entwickelt haben.

Vor wenigen Jahren feierte Montblanc mit einer Vielfalt von neuen Produkten seinen hundertsten Geburtstag, wobei die Jubiläumsprodukte durch den Montblanc-Diamanten gekrönt wurden. Nach einer mehrjährigen Entwicklungszeit konnte Montblanc zum Firmenjubiläum als Einzigartigkeit einen Diamanten präsentieren, der so geschliffen ist, dass er den Montblanc-Stern in seiner dreidimensionalen Form darstellt.

Eine aktuelle Neuheit wurde jetzt mit der Modellreihe StarWalker Black Mystery vorgestellt. In die schwarz lackierten Oberflächen auf Korpus und Kappe wurde mit einem Laserstrahl eine Textur »geschnitten«, die durch eine mehrschichtige, auf Hochglanz polierte Klarlackierung »versiegelt« ist. Der ebenfalls hochglänzende, platinierte Clip mit eingeprägtem Montblanc-Schriftzug enthält eine individuelle Nummerierung. Kennzeichnend für die StarWalker-Serie ist das klare, zeitgemäße Design, das durch einen »schwebenden« Montblanc-Stern im transparenten Kappenkopf gekrönt wird. Auch hier treffen wieder modernste Herstellverfahren auf die traditionelle Handwerkskunst.

Speziell im Artisan-Atelier wird noch sehr viel Handarbeit geleistet, unter anderem auch bei der Veredelung von bestehenden Modellen. Neben der Aufwertung der Schreibgeräte mit zusätzlichen Edelsteinen, deren Anzahl teilweise in die Hunderte oder gar Tausende geht, kommen edle Materialien wie Meißner Porzellan, Jade und Marmor zum Einsatz, die zum Teil von externen Spezialisten – traditionellen Handwerksmeistern und Künstlern – ihre spezielle Formgebung beziehungsweise Bemalung erhalten. Aber auch edle Hölzer, Intarsien von einem Mammut-Stoßzahn oder Granit vom Montblanc-Berg setzen der kreativen Entwicklung der Montblanc-Schreibgeräte keine Grenzen.

Um solche »Meisterstücke« der Schreibkultur zu entwickeln und fertigen zu können, ist eine intensive Zusammenarbeit von Ingenieuren, Feinmechanikern und Goldschmieden und anderen Kunsthandwerkern erforderlich, die mit Hilfe von neuester CAx-Technologie und modernster, leistungsfähiger Fertigungsverfahren Schreibgeräte in höchster Qualität realisieren, die von aller Welt bewundert werden.

»Die Nutzung der NX-CAD-Software erfolgt bei Montblanc schon in einer sehr frühen Konstruktionsphase , denn wir haben festgestellt, dass die Durchgängigkeit in der Prozesskette uns erhebliche Zeitvorteile verschafft«, erklärt Kai Jacobs. Sobald die ersten 3D-CAD-Modelle eines Schreibgerätes generiert werden, greifen die Kollegen aus den anderen Abteilungen darauf zu, zum Beispiel die Konstrukteure, die für die Spritzgießwerkzeuge zuständig sind.

Auch der Musterbau fertigt auf Grundlage der jeweils aktuellen 3D-CAD-Daten die ersten realen Modelle, die intern als Entscheidungshilfe und auf Messen oder ähnlichen Veranstaltungen als Präsentation von zukünftigen Schreibgeräten dienen. In den einzelnen Entwicklungsphasen erfolgt ein stetiger Prozess der Optimierung der 3D-CAD-Modelle sowie eine entsprechende Aktualisierung der jeweiligen Modellversionen, die in anderen Abteilungen genutzt werden. »In den letzten Jahren ist ein deutlich erhöhter Freiformflächen-Anteil zu verzeichnen, so dass Freiformflächen quasi zum Standard geworden sind«, erläutert Kai Jacobs. Vor fünf Jahren waren Freiformflächen für uns noch etwas besonderes, heute muss jeder Konstrukteur damit umgehen können – nach entsprechender Schulung natürlich.«

Um eine solche durchgehende Prozesskette realisieren zu können, ist eine PDM-Funktionalität, wie sie Teamcenter bietet, zwingend erforderlich, damit die Produktentwicklung nicht »im Chaos versinkt«. Zum Beispiel wird durch die Standardfunktionalität zum Aus- und Ein-Checken ein paralleles Arbeiten an einem Schreibgeräteprojekt unterstützt. So können mehrere Kollegen ohne Probleme gemeinsam neue Schreibgeräte-Serien entwickeln, indem einer beispielsweise den Kugelschreiber konstruiert, ein anderer den dazugehörigen Füllhalter oder auch eine Rollerball-Version. Dabei können teilweise die gleichen Komponenten, zum Beispiel der Clip oder der Kappenkopf, für die unterschiedlichen Schreibgeräte verwendet werden. Die Schreibfeder für die Starwalker-Serie war die erste Komponente, bei der schon vor Jahren eine durchgängige Prozesskette aufgebaut wurde. »Damals bekamen wir vom Designer die entsprechenden Vorgaben für die Feder, die wir dann mit der NX-Software als 3D-CAD-Modell umsetzten. Mit Hilfe der CAE-Funktionalität von NX haben wir anschließend das physikalische Verhalten der Feder im praktischen Einsatz berechnet«, berichtet Kai Jacobs. »Diese Werte wurden mit den Simulationsergebnissen von schon vorhandenen Federn sowie mit den Werten, die in realen Versuchen ermittelt wurden, verglichen, um auf dieser Grundlage eine Optimierung der geometrischen Form der neuen Feder durchzuführen.«

Die Betriebsmittelkonstruktion erstellte mit Hilfe des CAD-Modells die erforderlichen Werkzeuge, speziell für das Gesenk und den Drücker. Diese Bauteile werden gefräst und erhalten anschließend per Handarbeit ihr Oberflächen-Finish.

Früher wurden diese Gesenke und Drücker in Handarbeit gefertigt, was nicht nur mehrere Monate in Anspruch genommen hat, sondern zusätzlich zu der Problematik führte, dass eine Reproduktion der Werkzeuge für die Federfertigung so gut wie unmöglich war. »Heute können wir schon zwei bis drei Wochen nach der CAD-Modellfreigabe die ersten Musterfedern zur Verfügung stellen, da der Betriebsmittelkonstrukteur mit dem CAD-Modell direkt weiterarbeiten und die notwendigen Änderungen nachvollziehen kann. Folglich war die Etablierung der Prozesskette auf Basis des CAD-Modells für die Fertigung der Schreibfedern ein voller Erfolg«, betont Kai Jacobs.

Trotzdem sind weiterhin Handarbeit und handwerkliches Können erforderlich, beispielsweise beim Einschreiben jeder einzelnen Montblanc-Goldfeder. Hier muss absolute Stille herrschen, damit die Melodie, die von der Feder beim Einschreiben auf dem Papier erzeugt wird, wahrnehmbar ist. Denn die erfahrenen Handwerksmeister lauschen der Melodie und bemerken mit ihren geschulten Ohren und feinfühligen Fingerspitzen jeden noch so kleinen Makel. Erst wenn sie den perfekten Klang einer vollkommenen Feder hören, garantieren sie für die Montblanc-Qualität, bei der das Schreiben ein Hochgenuss ist.

»In den letzten Jahren wurde speziell im Artisan-Atelier der Prozess von der Idee bis zur Fertigstellung zeitlich immer weiter verdichtet. Gleichzeitig wurden die Geometrien – insbesondere bei den Freiformflächen – immer komplexer, da die Kollegen aus der Designabteilung ihrer Kreativität freien Lauf ließen«, präzisiert Marco Simon, der CAM-Spezialist bei Montblanc, die neuen Anforderungen an die CAD-CAM-Prozesskette.

Dies führte dazu, dass die Änderungsschleifen immer aufwändiger wurden und auch sehr kurzfristig realisiert werden mussten. Die CAD-Datenübergabe an das bisherige CAM-System im zuvor üblichen Parasolid-Format war zu langwierig und kompliziert geworden, so dass teilweise zusätzlich das IGES-Standardformat genutzt wurde. Trotzdem kam es immer öfter vor, dass nach Konstruktionsänderungen im CAD-Systemauf der CAM-Seite die einzelnen Bearbeitungsschritte komplett neu definiert werden mussten . »Wir stellten fest: je komplexer die Topologie der Produkte wird, umso wichtiger ist eine bidirektionale Austauschmöglichkeit zwischen CAD- und CAM-Applikation. Diese bestand mit der bisherigen CAM-Lösung nicht« erklärt Marco Simon.

Beim Schreibgeräte-Modell Charlie Chaplin, das Motive des Films »Moderne Zeiten« aufgreift, wurden für die Fräsbearbeitung pro Füllhalterkappe rund 16 Stunden benötigt. Während der Konstruktionsphase erfolgten innerhalb der CAD-CAM-Prozesskette rund vier bis fünf Änderungsschleifen, wobei auf der CAM-Seite immer wieder neu gestartet werden musste. Nach dem Fräsen der Kappe auf der hochpräzisen Primacon-Maschine wurden die Edelsteine gesetzt. Anschließend erfolgte eine Sandstrahlbehandlung, um danach noch einmal auf der Maschine die Fasen – die so genannten Glanzkanten – nachzufahren. Dabei wurde im Bereich von bis zu drei bis fünf Hundertstel Millimeter gearbeitet, wobei sich das verwendete Palettiersystem bis auf drei Tausendstel Millimeter genau ausrichten lässt. So entsteht der von den Designern geforderte Effekt matter Oberflächen mit wenigen Hundertstel Millimeter breiten glänzenden Fasen. Von dem Charlie-Chaplin-Modell wurden insgesamt nur 88 Geräte gefertigt, die schon vor Fertigstellung für rund 19.000 € pro Füllhalter verkauft waren.

Die Limited-Edition Axis Mundi, die ebenfalls seit Anfang dieses Jahres verfügbar ist, war eines der ersten Projekte, das mit Hilfe der NX-CAM-Software realisiert wurde. »In der Anfangsphase von NX-CAM haben wir die verschiedensten Vorgehensweisen ausprobiert, speziell die Fertigung von anspruchsvollen Freiformflächen sowie die Verwendung der diversen Bearbeitungsstrategien« erläutert Marco Simon. Da wir mit sehr kleinen Toleranzfeldern arbeiten, sind Unstimmigkeiten unter Umständen sofort am Produkt sichtbar. Rückblickend betrachtet haben wir in den ersten Monaten sehr viel gelernt und auch einige Fehler bezüglich unserer bisherigen Vorgehensweise erkannt und behoben.« Axis Mundi wurde von Montblanc als eine auf 101 Stück limitierte Artisan-Edition für den asiatischen Markt konzipiert. Der aus massivem Weißgold gefertigter Füllhalter, dessen Design Elemente vom Taipei 101 aufgreift, dem bis Anfang 2007 höchsten Gebäude der Welt in Taipeh (Taiwan), wurde komplett mit der NX-Software modelliert. Wie bei vielen großartigen architektonischen Meisterleistungen wird bei diesem Gebäude auf die »Axis Mundi«, die Weltachse, als ideelle Verlängerung der Rotationsachse der Erde reflektiert. Die Limited Edition würdigt – wie auch der Taipei 101 – die asiatische Kultur und ihre kreative Stärke. Die Herstellung der Komponenten für die skelettierte Kappe und den Behälter mit ihren Zwischenzügen aus Titan erfolgte auf den 5-Achs-Fräsmaschinen, die durch die entsprechenden NC-Programme – generiert mit der NX-CAM-Funktionalität – gesteuert werden.

»Nach den ersten NX-CAM-Schulungen haben wir den Mitarbeitern Zeit gegeben, sich mit dem neuen System vertraut zu machen, denn die Einführung in den Fertigungsprozess sollte nicht unter hohem Zeitdruck erfolgen, damit eine Sicherheit mit dem System und eine entsprechende Motivation gewährleistet werden konnte« berichtet Kai Jacobs. Die ersten Testprojekte waren deshalb noch relativ zeitaufwändig, da zunächst Strategien zur optimalen Vorgehensweise entwickelt wurden. Aufgrund der umfassenden Funktionalität der NX-CAM-Software war dieses für die Montblanc-Mitarbeiter neue System zunächst schwieriger zu bedienen als ihr bisher eingesetztes CAM-System, das in einer zweijährigen Übergangsphase noch parallel genutzt werden soll. Da die NX-CAM-Software aber auf der gleichen Bedienphilosophie basiert wie die schon länger im Einsatz befindliche CAD-Applikation von NX, war die Eingewöhnungsphase relativ kurz.
Bei Änderungen im CAD-Modell werden die von der Modifikation betroffenen NC-Bearbeitungen rot hervorgehoben, müssen dann nur aktualisiert werden und lassen sich anschließend direkt an die Maschine übergeben. Die Datenübergabe an das bisherige CAM-System erfolgte im Parasolid-Format. Bei Änderungen musste das Modell jedoch komplett neu übertragen und sämtliche NC-Wege neu berechnet werden. Der jetzige bidirektionale Datenaustausch zwischen CAD- und CAM-Anwendung basiert dagegen auf einem gemeinsamen Modell. Durch dieses Konzept lassen sich die Projekte erheblich schneller durchführen, da die Änderungsschleifen nur noch einen Bruchteil des bisherigen Zeitaufwandes benötigen.

»Außerdem sitzen die Konstrukteure und NC-Programmierer jetzt nicht nur räumlich viel näher bei einander, sondern auch gedanklich – denn sie benutzen dasselbe System und sprechen die gleiche Sprache – und das bringt einen enormen Vorwärtsschub«, weiß Marco Simon zu berichten. Zusätzliche Synergieeffekte ergeben sich, da die Konstrukteure mehr Verständnis für die Anforderungen aus der Fertigung entwickeln. Da im Artisan-Atelier auf Grund der geringen Stückzahlen je Schreibgerät kaum Standards – wie in der Serienkonstruktion – geschaffen werden können, müssen hier die Produktivitätsvorteile aus der engen Zusammenarbeit erwachsen.

Damit komplette Maschinensimulationen realisierbar sind, werden zur Zeit gemeinsam mit den Fertigungsfachleuten von Siemens die Maschinenmodelle ins System integriert,. »Wir haben mit den Primacon-Maschinen angefangen, jetzt folgen die Benzinger-Maschinen«, erläutert Marco Simon. »Die Primacon-Simulation läuft schon sehr gut. Dort drücken wir auf den Knopf und können dann weggehen, weil wir die Sicherheit haben, dass keine Kolli- sion auftreten wird. Mit dem bisherigen CAM-System hatten wir diese Sicherheit nicht und mussten auch schon böse Überraschungen erleben.«

Den CAD-CAM-Spezialisten von Montblanc ist bewusst, dass der vollständige Nutzen nur durch eine komplette Maschinensimulation erzielbar ist, und zwar nicht vor, sondern nach dem Postprozessorlauf. Nur dieses Vorgehen bietet die Gewähr dafür, dass die reale Maschine auch wirklich so berücksichtigt wird, wie sie in der jeweiligen Fertigungssituation eingesetzt wird, zum Beispiel beim Arbeiten mit vertauschten Achsen. Bei dieser Vorgehensweise greift die Simulation auf die echten NC-Datensätze zu und »läuft« auf dem detaillierten Modell der virtuellen Maschine. Kollisionen, wie sie früher teilweise vorkamen, gehören nun endgültige der Vergangenheit an. Zusätzlich können mit NX CAM bei der Simulation sämtliche gewünschten Sicherheitsabstände definiert werden, so dass der Anwender vom System eine Warnung erhält, sobald eine definierte Abstandsgrenze unterschritten wird.

Ferner ist die Datenmanagement-Lösung Teamcenter nicht nur für die Daten der CAD- und CAM-Anwendung zuständig, sondern durch den Einsatz der Zusatzlösung »FIT for Teamcenter« von A+B Solutions auch für die direkte Maschinenanbindung. Mit diesem Factory-Integrating-Tool (FIT) wird der Kreis geschlossen, denn dadurch sind auch die NC-Programme direkt in die Prozesskette integriert und im zentralen Daten-Pool verfügbar. Zur Zeit wird diese Lösung im Artisan-Atelier umfassend getestet, um sie anschließend auch in den anderen Bereichen einzuführen.

Abschließend formuliert Marco Simon: »Der Einsatz von NX CAM bietet uns sehr viele Vorteile und eröffnet uns ganz neue, bisher ungeahnte Wege, da sich die NC-Fertigung über ein Vielzahl von unterschiedlichen Parametern steuern lässt. Folglich probieren wir immer wieder neue Methoden aus, um die Produktentwicklung und damit den gesamten Produktentstehungsprozess zu optimieren.« -fr-

Montblanc-Simplo GmbH http://www.montblanc.de

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Vorrichtungsbutler

Betriebsmittel konstruieren

Das Softwarehaus Cadenas entwickelte im Auftrag von Normteile-Spezialist Erwin Halder den Vorrichtungsbutler. Er unterstützt den Betriebsmittelkonstrukteur bei der Erstellung von Baugruppen aus dem Angebot des Unternehmens.

mehr...
Anzeige

Automationslösungen von item

Erweitern Sie Ihr Wissen innerhalb der Automation und erfahren Sie alles rund um Motoren, Getriebe und Steuerungen im Leitfaden von item Industrietechnik.

mehr...

Spezialschmiermittel

Sieben kraftvolle Zwerge

Alle kennen es und alle lieben es – ich glaube, dass darf man wirklich sagen, ohne zu übertreiben: Der Allrounder WD-40 hat sich durch seine einfache Handhabung kombiniert mit hoher Wirksamkeit einen guten Namen gemacht.

mehr...
Anzeige

Tieftemperaturöl

Öl für Eiskrem

Als einer der ersten technischen Händler hat Reiff das neue Tieftemperatur-Öl 3710 von OKS in sein Programm aufgenommen. Es wird überall dort eingesetzt, wo Beständigkeit gegenüber extrem tiefen Temperaturen und Lebensmittelverträglichkeit...

mehr...

Reinigungstuch

Für härteste Beanspruchung

ausgelegt ist das Premium Reinigungstuch 570 der Marke Tork. Öle und Fette, Maschinen- und Metallteile sind für das strapazierfähige Vliesstofftuches aufgrund seiner Drei-Lagen-Struktur keine große Sache.

mehr...
Anzeige

Highlight der Woche

Interessenten können ab sofort auf der Homepage der ACE Stoßdämpfer GmbH die für Ihre Anwendung maßgeschneiderte Gasfeder berechnen und auslegen. Unter ‚Berechnungen' ist das Gasfeder-Berechnungstool auf der Website ace-ace.de zu finden.

Zum Highlight der Woche...
Anzeige
Anzeige

Highlight der Woche

MES macht Schluss mit Stillstand
Die MES-Software von PROXIA unterstützt die Kieselmann GmbH bei der Herstellung von umfangreichen Leitungs- und Ventilsystemen, den Überblick über eine äußerst komplexe Produktion zu behalten. Das MES ermöglicht, die Fertigung wirtschaftlich zu planen und zu organisieren sowie mit sicheren Kennzahlen Effizienzpotentiale aufzudecken und zu nutzen.
Bericht lesen

Zum Highlight der Woche...

Systembaukasten

Als Alternative

zwischen den Baureihen 8 und 12 des Item MB Systembaukastens findet nun die Baureihe 10 ihren Platz im System des Betriebsmittel-Herstellers aus Solingen. Die neue Baureihe 10 verbindet das Rastermaß 50 mm mit einer hohen Profilbelastbarkeit.

mehr...

Newsletter bestellen

Immer auf dem Laufenden mit dem SCOPE Newsletter

Aktuelle Unternehmensnachrichten, Produktnews und Innovationen kostenfrei in Ihrer Mailbox.

AGB und Datenschutz gelesen und bestätigt.
Zur Startseite