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Ohne Steigeisen stabil am Hang

Konstruieren mit Creo und Windchill

Ohne Steigeisen stabil am Hang

Landwirtschaft auf bergigem Gelände und auf Hängen braucht viel Muskelkraft – oder Spezialmaschinen etwa von Rapid Technic. Die Schweizer Firma aus Killwangen nutzt zur Konstruktion ihrer bergtauglichen Fahrzeuge das CAD-System Creo von PTC.

 (Bild: Rapid Technic AG) [1]

(Bild: Rapid Technic AG)

Im Jahr 1926 gründen Dr. Karl Welter und Ing. Arnold Rutishauser die Rapid Motormäher AG, um motorgetriebene Mähmaschinen herzustellen. Rapid ist die nach eigenen Angaben erste Firma der Welt, welche die serienmäßige Produktion eines selbstfahrenden Motormähers mit frontal angetriebenem Mähbalken aufnimmt. Zielgruppe waren damals schon die Bergbauern, die bis dahin mangels geeigneter Maschinen in den Wiesen an den Berghängen mit der Sense mähen mussten – eine mühselige und nicht ungefährliche Arbeit. Mit einem niedrigen Schwerpunkt und breiten Metallrädern konnten die Rapid-Mäher auch in Steillagen eingesetzt werden. 1946 wagte sich das Unternehmen in den Automobilbereich und produzierte sogar eine Vorserie des Schweizer Volkswagens, gab diesen Bereich jedoch aber schnell wieder auf. 1950 erschien der Einachstraktor Spezial, der sich – neben der Mähfunktion – in Kombination mit einem über die Zapfwelle angetrieben Anhänger auch als Transportgerät in der Landwirtschaft einsetzen ließ. Der S war, mit unterschiedlichen Anbaugeräten kombiniert, eines der ersten multifunktionalen Geräte, die die Mechanisierung der Schweizer Landwirtschaft mitprägte. Der S wird bis ins Jahr 1978 gebaut, daneben werden weitere Modelle lanciert, unter anderem 1967 der Rapid 505, der in 33 Jahren 30.000-mal gebaut wird, und 2009 der Rex, damals der leichteste Bergmäher am Markt, der Hangschrägen bis 120 Prozent bezwang. „In solchen Steillagen hat nicht mehr der Mäher Probleme, sich zu halten, sondern der Mensch“, schildert Simon Keller, der bei Rapid Technic in der Konstruktion arbeitet. „Bis heute legen wir jedem Rapid-Rex-Mäher ein Paar Steigeisen bei, um dem Bediener einen festen Stand zu ermöglichen.“ Neben den Mähern entstand zum einen eine riesige Palette an Anbaugeräten, 2015 etwa der Twister, der das geschnittene Heu aufhäufelt.

Differenzierung nach Plan

Neben den Landwirten zählen inzwischen Kommunen, Gärtner, Landschaftsgärtner und andere Berufe zu den Abnehmern der Rapid-Produkte. Die Einsatzpalette der Anbaugeräte ist in die Bereiche Mähen, Futterernte, Mulchtechnik, Bodenbearbeitung, Winter, Reinigung, Transport und Sonderanwendungen gegliedert. 1972 wird das Unternehmen geteilt, die Rapid Schweiz AG befasst sich mit dem Import und Vertrieb von landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Rapid Technic AG wiederum ist in drei Segmenten tätig, Produktion und Vertrieb von Einachsgeräten, Import und Handel mit Spezialfahrzeugen für die Kommunaltechnik sowie Kundenfertigung für die Maschinenindustrie. Bei der Rapid Technic AG, die heute in Killwangen angesiedelt ist, arbeiten 117 Mitarbeiter, der Umsatz liegt bei 45 Millionen Franken im Jahr. Das Unternehmen exportiert in 20 Länder und vertreibt seine Produkte über den Fachhandel.

Langjährige PTC-Nutzer

PTC Creo wird seit etwa dem Jahr 2000 im Unternehmen genutzt, damals noch unter dem Namen Pro/Engineer. Nach einer relativ kurzen Umstiegsphase arbeiteten die Rapid-Konstrukteure viele Jahre mit Pro/Engineer und dem damaligen Produktdatenmanagement (PDM)-System Pro/Intralink. Im Jahr 2015 stieg Rapid dann auf die Version Creo 4.0 und Windchill 11.0 um. „Wir haben nicht nur eine hohe Fertigungstiefe, sondern konstruieren auch die Einachsgeräte nahezu komplett selbst“, erläutert Keller. „Lediglich die Motoren und einige Hydraulikkomponenten kaufen wir zu. Sogar die Hydraulikpumpe, die die Kraft vom Motor auf Aggregate und Antrieb überträgt, legen wir selbst und genau nach unseren Anforderungen aus.“

Konstruieren mit Creo und Windchill

Ohne Steigeisen stabil am Hang

Einsatz auf Hügeln oder Bergen: Nach ihrer Herstellung werden Maschinen von Rapid Technic in schwierigem Terrain genutzt. (Bild: Rapid Technic AG) [2]

Einsatz auf Hügeln oder Bergen: Nach ihrer Herstellung werden Maschinen von Rapid Technic in schwierigem Terrain genutzt. (Bild: Rapid Technic AG)

Simulation ausgelagert

Die Entwicklung der Einachsgeräte stellt einige besondere Herausforderungen: Die Geräte sollen einerseits kompakt und leicht sein, andererseits aber auch zuverlässig und robust. Auf den ersten Blick ein optimales Einsatzgebiet für die Gewichts- und Festigkeitsoptimierung mit Hilfe eines Simulationstools, Keller schränkt jedoch ein: „Wir haben eine sehr breite Palette an Anbaugeräten, allein die Bereifungen belegen vier Seiten im Katalog. Diese Anbaugeräte unterscheiden sich in der Belastung, die sie auf das Einachsgerät ausüben, stark. Deshalb können wir Teile nicht allzu sehr auf bestimmte Belastungen hin optimieren. Wir haben schon mit den FEM-Funktionen in Creo gearbeitet, beauftragen aber inzwischen meist einen Dienstleister mit Berechnungen.“

Kontrolle durch Eigenleistung

Die Konstruktion ist sehr nahe am Endkunden, wie CAD-Administrator Sven Kümin sagt: „Wir arbeiten regelmäßig selbst mit unseren Produkten und gehen beispielsweise zum Mähen auf eine Bergwiese. Und wir bekommen viele Rückmeldungen aus dem Markt, die über das Produktmanagement an die Konstruktion weitergegeben werden und hier zur Verbesserung und Erweiterung unserer Produkte genutzt werden.“ Die Modellierungsaufgaben bei Rapid sind komplex, viele Bauteile sind aus Aluminium und werden im Sandgussverfahren hergestellt. Die vielen Rundungen an solchen Teilen fordern das CAD-System, Creo meistert diese Aufgabe jedoch hervorragend. Keller erläutert: „Wir wollen das Knowhow im Haus halten und modellieren deshalb auch die Gussteile komplett mit Anguss und Trennung durch. Hat die Gießerei Änderungswünsche, so arbeiten wir diese in unser Modell ein, so haben wir bis zum Schluss die Kontrolle über die Teile. Meist kontrolliert der Gießer unsere Modelle nur kurz und beginnt dann mit der Produktion.“

Produktdaten lenken

Das PDM-System in PTC Windchill verwaltet die CAD-Daten und sorgt unter anderem dafür, dass sich mehrere Konstrukteure, wenn sie am selben Projekt arbeiten, nicht gegenseitig die Modelle überschreiben. „Das ist in einer Konstruktionsabteilung unserer Größe nicht anders zu lösen“, sagt Keller. „Mit Windchill wissen wir zudem jederzeit, wie sich eine Änderung an einem Bauteil an anderer Stelle auswirkt. Das ist sehr wichtig, wenn wir ein Bauteil verbessern.“ Die Konstrukteure nutzen zudem die Startup Tools, eine Sammlung von Werkzeugen und Addons für Creo und Windchill, die von Inneo entwickelt werden. CAD-Administrator Kümin sagt: „Die Startup Tools erleichtern die Bedienung, aber auch die Administration von CAD- und PDM-System sehr, indem sie unter anderem Creo in zentral vordefinierten Startkonfigurationen starten. Wir nutzen auch die Normteilebibliotheken der Startup Tools, die wir inzwischen durch unsere eigenen Standardteile ergänzt haben.“

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Seit Firmengründung hat Rapid Technic das Portfolio kontinuierlich erweitert. Ein Fokus auf die Arbeit in den Bergen bleibt. (Bild: Rapid Technic AG) [3]

Seit Firmengründung hat Rapid Technic das Portfolio kontinuierlich erweitert. Ein Fokus auf die Arbeit in den Bergen bleibt. (Bild: Rapid Technic AG)

Hilfe zur Selbsthilfe

Bei der Administration von Windchill unterstützt das Softwarehaus Inneo, erläutert Kümin: „Herr Vorburger von Inneo hat mir viel erklärt, so dass ich die wichtigsten Änderungen selbst durchführen kann, Probleme werden schnell und umfassend geklärt, so dass wir auch hier schnell zum Ziel kommen.“ Auch den Support von Inneo schätzen die Konstrukteure, wie Keller einwirft: „Der Support durch Inneo ist sehr kompetent und effizient – ob durch Inneo-Mitarbeiter vor Ort oder telefonisch über die Hotline. „Die Updateschulungen bei uns vor Ort waren sehr gut, sie waren an unsere Anforderungen und Prozesse angepasst und wir konnten mit unseren eigenen Modellen die neuen Funktionen testen. Dabei ist uns beispielsweise in Creo 4 die Minitasklist sehr positiv aufgefallen, mit der sich die nächsten sinnvollen Befehle sehr schnell auswählen lassen.“

Zufriedene Konstrukteure

Insgesamt sind die Konstrukteure bei Rapid Technic sehr zufrieden mit ihrer Entwicklungsumgebung. Keller fasst zusammen: „Unser Bestreben ist es, unseren Kunden Geräte an die Hand zu geben, mit denen sie ihre Arbeit auch in schwierigstem Gelände effizient tun können. Dafür sind unsere Produkte seit über 90 Jahren bekannt und mit Hilfe von Creo, Windchill und vor allem Inneo wird dies so bleiben.“