01.02.2021 – Kategorie: Produktionsprozesse

CAM-Software: Die richtige Fertigungsstrategie im Verpackungsmaschinenbau finden

Fertigungsstrategie

Hörauf liefert nach Asien, Amerika und Europa – da muss Qualität und Preis stimmen. Wie der Verpackungsmaschinenbauer das auch mit modernen CAM- und Fertigungsstrategien erreicht.

Vor dem wichtigen Meeting der Coffee-to-Go, auf dem Festival die heiße Nudelterrine und vor dem Fernseher eine Packung Süßes: Lebensmittelverpackungen verführen und untermauern das jeweilige Markenimage. In vielen Verpackungen steckt einiges an Know-how, Liebe zum Detail und stetige Entwicklungsarbeit der Fertigungsstrategie eines schwäbischen Unternehmens: Dem Verpackungsmaschinenbauer Hörauf.

Fertigungstrategie: Maschinen für die grafische und verpackende Industrie

Das Unternehmen mit Sitz in Donzdorf bei Stuttgart hat sich während seines mehr als 80-jährigen Bestehens auf die Herstellung von Sondermaschinen für die grafische und verpackende Industrie spezialisiert. Sowohl Systeme für die Getränke- und Lebensmittelverpackung als auch Systeme für die Herstellung von Buchdecken und Ordnern gehören zum Produktportfolio.

Gegründet hat das Unternehmen Michael Hörauf in Düsseldorf. In den Anfangsjahren lag der Fokus auf Maschinen für die papierverarbeitende Industrie, im Laufe der Jahre wurde die Maschinenproduktion auf weitere Industriebereiche ausgeweitet. Seit 1983 findet die gesamte Produktion in Donzdorf statt. Im Jahr 2000 hat Familie Stahlecker übernommen – der Name jedoch blieb. Heute arbeiten dort rund 240 engagierte Mitarbeiter im Bereich der mechanischen Fertigung, Montage, Vertrieb und Verwaltung.

Sie produzieren verpackende Maschinen, wie Becher- und Dosenmaschinen, die weltweit ausgeliefert werden. Der größte Teil der Aufträge kommt dabei aus dem asiatischen Raum, aber auch nach Europa und Amerika gehen immer mehr Maschinenauslieferungen.

Fertigungsstrategie
Mastercam-Vertriebspartner Camaix betreut Hörauf bei der Weiterentwicklung seiner Fertigungsstrategie. Bild: Intercam-Deutschland

Testen für den perfekten Becher

Endkontrolle: Durch Rohrkonstruktionen fliegen fertige Pappbecher und Mitarbeiter prüfen die Testprodukte auf ihre Qualität. Neben einer fertigen Maschine stehen Pappbecher mit Flüssigkeit gefüllt – ein Test, ob sie „dicht halten“. Erst wenn die Pappbecher höchsten Standards genügen, rollt die Maschine in Richtung Versandabteilung.

Fertigungsstrategie: Das CAD/CAM und der Maschinenpark

In der eigenen Fertigung nutzt der Verpackungsmaschinenbauer unter anderem fünf DMU von DMG Mori ausstaffiert mit Heidenhain-Steuerungen sowie mehrere Mazak-Maschinen, unter anderem eine MT 640. Eine weitere Mill-Turn-Maschine soll folgen.

Seit 2007 programmiert das Unternehmen mit der CAD/CAM-Software Mastercam einen Großteil der eigengefertigten Maschinenkomponenten. Manfred Wittek, Fertigungsleiter bei Hörauf, kommentiert: „Natürlich gibt es kein System, das alles abdeckt, jedes Programm hat seine Spezialitäten. Aber Mastercam hat uns in allen Bereichen absolut überzeugt und tut dies auch bis heute.“

Da die Anlagen Verpackungen in verschiedensten Formen erzeugen, ist der Formenbau bei Hörauf besonders relevant. Denn hergestellt werden die Verpackungen im Regelfall aus Kartonagen, die um ein Formensegment herum gefaltet werden. Die Technologien von Mastercam erleichtern die Arbeit.

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Vor der Auslieferung, beispielsweise nach Asien, werden Becher und Maschinen auf Herz und Nieren geprüft. Bild: Intercam-Deutschland

94 Prozent Zeiteinsparung dank Kreissegmentfräsern

Insbesondere der Einsatz von Kreissegmentfräsern, die ebenfalls mit Mastercam programmiert werden, hat überzeugt. Kreissegmentfräser sind eine neue Form von Fräsern, die dank ihrer großen Radien im schneidenden Bereich neue Möglichkeiten eröffnen. Durch die enge Zusammenarbeit mit Werkzeugherstellern ist Mastercam in die Weiterentwicklung dieser Technologie aktiv involviert und immer auf dem neusten Stand der Technik. Die so gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Weiterentwicklung der Software ein und helfen den Anwendern, Wettbewerbsvorteile auszubauen.

Hörauf nutzt seit 2019 Kreissegmentfräser von Emuge. Sie sorgen für eine hohe Zeitersparnis im Bereich des Formenbaus. Hat die Herstellung bestimmter Maschinenbauteile bei der Verwendung von Kugelfräsern bislang eine Stunde und zehn Minuten für die Endbearbeitung in Anspruch genommen, so konnte durch den Einsatz von Kreissegmentfräsern diese auf vier Minuten reduziert werden.

Das Unternehmen verwendet dabei unter anderem Fräser in Kegelform mit einem Durchmesser von 16 Millimetern und einem Wirkradius von 1000 Millimetern. Die bis dahin notwendige Nachbearbeitung der Oberflächen, um die erforderliche Oberflächengüte zu erreichen, fällt seit der Verwendung der Kreissegmentfräser weg, sodass es insgesamt zu einer Zeiteinsparung von rund 94 Prozent kommt – und dies bei besserer Qualität des Bauteils. Den Fertigungsleiter und seine Mitarbeiter freut das ganz besonders, denn hier profitiert das Unternehmen gleich doppelt.

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Die Verpackungsmaschinen der Firma Hörauf fertigen beispielsweise solche Pappbecher. Bild: Intercam-Deutschland

Drei CAM-Arbeitsplätze für die optimale Fertigungsstrategie

Insgesamt arbeiten die Mitarbeiter an drei Mastercam-Arbeitsplätzen mit der Software. CAM-Programmierer Joachim Thorwart erläutert: „Es ist wie ein großer Werkzeugkasten, an dem man sich super bedienen kann. Für alle Szenarien sind die passenden Werkzeuge dabei“. Es sind verschiedene Mastercam-Module im Einsatz für das Fräsen und Drehen sowie „Multiaxis“ und „ProDrill“. Zudem kommt beim 2D-Fräsen die Dynamic Motion Technology zum Einsatz in Kombination mit HPC- & TPC-Fräsern von Hoffmann.

Im Anschluss an die Programmierung werden die Programme zur Optimierung und Absicherung in der Arbeitsvorbereitung mit der NC-Programm-Maschinensimulationssoftware MC Simul überprüft. Diese Programmüberprüfung ist seit Jahren fester Bestandteil der Hörauf-Prozesskette, in der das Unternehmen verschiedene Materialien wie Aluminium (DIN AlZnMgCu1 und DIN 5wa 3.4365), unlegierter Baustahl (DIN C60 1.0601), Edelstahl (DIN X12CrMoS17 1.4104) und Vergütungsstähle (DIN 42CrMo4SVA 1.7225) verarbeitet.

Die Betreuung durch MC-Simul-Entwickler

Mastercam-Vertriebspartner und MC- Simul-Entwickler Camaix betreut den Verpackungsmaschinenhersteller bei seiner Fertigungsstrategie. Das Unternehmen aus dem Aachener Raum ist spezialisiert auf CNC-Technologien, CAD und CAM mit Kunden sowohl in ganz Deutschland als auch weltweit. Camaix arbeitet unter anderem eng mit dem Werkzeugmaschinenlabor der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen (WZL) und dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik (IPT) zusammen.

Camaix hat sich in den letzten Jahren auch sehr intensiv mit der Entwicklung von Eigensoftware für die Optimierung der Arbeitsvorbereitung in der Mastercam-Peripherie wie Werkzeugdatenschnittstellen und NCCode-Maschinensimulation beschäftigt. Die von Camaix entwickelte NC-Programm-Maschinensimulationssoftware MC Simul ist dabei auch bei anderen Mastercam-Vertriebspartnern erhältlich.

Die Autorin Kathrin Pogrzeba ist Online-Marketing-Managerin bei InterCAM-Deutschland.

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