Mechanische Konstruktion
Wirtschaftlichkeit und Funktionalität der Produkte
Die mechanische Konstruktion stellt nach wie vor eine der Grundlagen so gut wie jeder Entwicklung dar. Mögen die Kollegen aus der Elektronik-Entwicklung und der Elektrokonstruktion noch so gut gearbeitet haben – jeder Prototyp, jedes Produkt in Serie und jede Weiterentwicklung bedarf z.B. einer Installation und Unterbringung in einem Gehäuse, das allen Anforderungen entspricht. Der Entwurf von Baugruppen mit allen Komponenten gehört ebenfalls zur Arbeit für die mechanische Konstruktion – wie z.B. die Halterungen für die Platinen oder Antriebseinheiten.
Die unterschiedlichen Anforderungen der Kunden bzw. Auftraggeber für die mechanische Konstruktion sind zunächst einmal wirtschaftlicher Art. So wenig Platz, Material und Kosten wie möglich sollen Gehäuse, Bauteil, Maschine oder Gerät verschlingen. Je nach Einsatzzweck der Produkte kommt eine ansprechende Ergonomie und Gestaltung im Design hinzu. Auch die Bedienung sollte so eingängig wie leicht sein oder sich natürlich an den anderen Geräten in der Anlage orientieren. In der Wahl der Materialien sind wir äußerst flexibel. Kunststoffe oder Metalle – diese Frage wird meist schon bei der Auftragsklärung besprochen. Oft können wir mit unserer Erfahrung einige hilfreiche Tipps in die Besprechung einbringen und zur Entscheidungsfindung beitragen. Es ist ein Riesenvorteil eines mittelständischen Betriebes wie Maicon, dass wir täglich unsere Erfahrungen teilen, eng und auf Zuruf zusammenarbeiten und unsere Fachleute von der ersten Idee bis zur Auslieferung involviert sind.
Mechanische Konstruktion im Maschinenbau oder im Engineering
Die Konstruktionsarbeit mit 2D CAD und 3D CAD erlaubt heute im Engineering und Maschinenbau viele Möglichkeiten, von denen wir zur Zeit der Gründung von Maicon kaum zu träumen wagten. Aber mit dem Einsatz der modernsten Software lässt sich eine mechanische Konstruktion tatsächlich so durchführen, dass viele potentielle Schwachstellen frühzeitig erkannt werden. Es lassen sich Belastungstests und Visualisierungen durchführen und z.B. der Schichtaufbau animiert präsentieren. Die Skizzierung in 2D ist am Anfang immer noch hilfreich, um z.B. den Grundkörper mit seinen Komponenten abzubilden.
Die virtuelle Montage in 3D erlaubt dann automatisch mit der Interferenzprüfung die Behebung von Kollisionen. Wenn in der Blechkonstruktion bereits die gefalteten und gebogenen Teile konstruiert worden sind, lässt sich im Umkehrverfahren daraus eine Explosionszeichnung in 2D erstellen, in der alle relevanten Maße bereits eingetragen sind. Je nach Auftrag lassen sich weitere Eigenschaften zuordnen, die dann in der Stückliste organisiert werden.
Mechanische Konstruktion: Komplexes Denken fürs Ganze
Wenn mit der nötigen Erfahrung konstruiert wird, werden viele der später wünschenswerten Eigenschaften von Anfang an einkalkuliert. Die Zahl der benötigten Schweißnähte beispielsweise kann in der Analyse der Schweißbarkeit minimiert werden, um Kosten zu sparen. Das betrifft ebenfalls alle weiteren Bearbeitungsvorgänge. Die mechanische Konstruktion berücksichtigt Laserschneiden, Drehen, Fräsen oder Bohren – All diese Vorgänge wollen nicht nur auf die jeweilige Eignung untersucht werden, sondern sollten so organisiert sein, dass möglichst wenig Zeit für den Werkzeugwechsel und das Einspannen aufgebracht werden muss.
Es kann passieren, dass im Verlauf der mechanischen Konstruktion ein Materialwechsel vorgeschlagen wird, um ein jeweils erwünschtes Verhalten unter den jeweiligen physikalischen, elektrischen oder anderen Bedingungen zu optimieren oder wirtschaftlich effizienter zu gestalten.
So präzise wie nötig, so wirtschaftlich wie möglich
Als Ergebnis einer Konstruktionsarbeit liegen dem Unternehmen Zeichnungen vor, die für die Fertigung herangezogen werden. Darüber hinaus liefern wir allerdings Daten aus dem 3D CAD, die ins jeweilige Format übertragen als Grundlage für spätere Erweiterungen oder Neukonstruktionen verwendet werden können. Es ist für uns selbstverständlich, dass wir sowohl Funktions- wie Qualitätsprüfungen vornehmen, damit es später für das auftraggebende Unternehmen keine unangenehmen Überraschungen gibt. Jede Prüfung und jeder virtuelle oder mechanische Testlauf sollen sicherstellen, dass die beabsichtigte Funktionalität und der Einsatz in der Praxis zu 100% möglich ist. Das bedeutet nicht immer, dass auch die höchstmögliche Präzision verlangt werden muss. Hier ist die Frage der Wirtschaftlichkeit ein wesentlicher Faktor, denn ab einem gewissen Grad von Präzision übersteigt der Aufwand häufig den Nutzen. Ebenso bedenken wir für die mechanische Konstruktion das Zusammenspiel zwischen Fertigung, Installation und Montage, denn hier lassen sich im Prozessablauf einige Stellschrauben betätigen.
Simulation ist nicht alles
Eine der wichtigen Fortschritte aus der modernen 3D CAD Konstruktion ist die Simulationsfähigkeit. Heute stehen uns diverse Möglichkeiten zur Verfügung, eine Konstruktion auf ihre Eigenschaften hin zu prüfen, in dem wir Abläufe unter den verschiedensten Bedingungen simulieren. Dabei lassen sich Materialeigenschaften und Belastungen testen, Verformungen und Spannungen in ihren Auswirkungen messen. Jedoch sind diesem Zaubermittel auch Grenzen gesetzt. Es lassen sich eben nicht immer alle Bedingungen voraussehen, simulieren und ausreichend berücksichtigen. Jede Rückrufaktion ist teuer, die sogenannten Sekundärkosten verschlingen in der Industrie Millionen. Manchmal ist es eben doch erst der Bau eines Prototypen, der ganz realistische Messwerte und Erfahrungen liefert. Billig ist nicht immer auch preiswert. Hier kommt wiederum die Erfahrung unserer Ingenieure ins Spiel. Von Anfang an bei den modernen Konstruktionsmethoden dabei und ständig weitergebildet, bleiben sie doch Praktiker, die sich nicht nur auf die schöne Theorie verlassen. Es geht in einem mittelständischen Unternehmen wie Maicon immer darum, die verschiedenen Fachgebiete wie Mechanik, IT, Konstruktion und Entwicklung so miteinander zu kombinieren, dass eine gewisse Verlässlichkeit bereits im Vorfeld besteht.
Mechanische Konstruktion und eingehende Beratung
Dementsprechend gestaltet sich auch unsere Beratung. Unsere Stammkunden schätzen die Art der Beratung, die wir sowohl vor, wie während und auch nach dem Projekt für nötig erachten. Eine Auftragsklärung kann so unter einer ganzheitlichen Betrachtungsweise den Charakter einer Produktplanung annehmen und wichtige Entscheidungen in der Geschäftsstrategie beeinflussen.
Nicht, dass wir mit solchen Absichten in die Besprechungen und die Zusammenarbeit eintreten. Aber ein klares Wort zur rechten Zeit kann dafür sorgen, dass viele spätere Probleme vermieden werden. Nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf. Lernen wir uns doch einfach mal kennen und gegenseitig einschätzen, denn auch bei der mechanischen Konstruktion zählt die Chemie!