3D-CAD-Software Näh- und Stickcomputer für den Weltmarkt mit Solid Edge with Synchronous Technology

Solid Edge with Synchronous Technology unterstüzt hier als umfassende Entwicklungsplattform für High-Tech-Produkte. Besonders gut lassen sich die Vorteile aus dem Einsatz von Solid Edge an der Bernina 830, dem Topmodell des Unternehmens, verdeutlichen.

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Siemens Digital Industries Software

Die Bernina International AG entwickelt und produziert innovative Produkte für Frau und Männer, die das Nähen und Sticken als Hobby und aus Leidenschaft betreiben. Gérard Durville, seit zehn Jahren Leiter Entwicklung und Konstruktion bei Bernina: „Eine Nähmaschine ist heute ein komplexes High-Tech-Produkt, das feinmechanische, elektrische, elektronische Komponenten und Software auf engstem Raum verbindet.“

Dazu hat das Unternehmen in Steckborn am Bodensee als Pionier seit 1893 einiges beigetragen. Bernina zählt wie Toblerone, Swatch oder Rolex zu den Schweizer Spitzenmarken und gilt als Weltmarktführer in Sachen Qualität und Präzision.

Modernste Technik auf engstem Raum

Ende 2008 brachte Bernina das Modell 830 auf den Markt, ein Näh- und Sticksystem der Superlative. Ein 50-köpfiges Entwicklungsteam verschiedenster Disziplinen von Software-Entwicklung bis zur Qualitätssicherung, bei Bedarf unterstützt von externen Mitarbeitern, hatte in rund fünf Jahren eine Plattform für die neue Nähmaschinengeneration entwickelt. Ergonomisches Design, Bedienerführung am Touch-Screen, hoher Komfort durch Automatisierung – dies sind nur einige der jüngsten Highlights. Dahinter steht ein Aufwand von 60 Millionen Franken.

Auch hier ist Bernina Pionier: 1995 entschied man sich als eines der ersten Unternehmen in der Schweiz für die erste Version von Solid Edge, welches damals das erste 3D CAD-System unter Windows war. Heute ist das von Siemens PLM Software weiterentwickelte System an 17 Arbeitsplätzen installiert. „So viel Feinmechanik auf engstem Raum kann man nur in 3D richtig dimensionieren“, sagt Gérard Durville. „Es wäre undenkbar, so etwas in 2D zu konstruieren.“

Neues Flaggschiff Bernina 830

Besonders gut lassen sich die Vorteile aus dem Einsatz von Solid Edge an der Bernina 830, dem Topmodell des Unternehmens, verdeutlichen. „Die Maschine wurde bereits als drittes Produkt vollständig in Solid Edge definiert“, so CAD-Koordinator Alain Capt. Rund 1500 Bauteile umfasst die Produktbaugruppe, die als STEP-Modell rund 500 MB Speicherplatz beansprucht.

„Geringe Wartezeiten am Bildschirm entscheiden bei diesen komplexen Baugruppen über unsere Produktivität“, sagt Gérard Durville. Mit einer perfektionierten Baugruppentechnik, die nur die jeweils benötigten Sektionen vollständig lädt, sorgt Solid Edge für kürzere Zugriffszeiten. Dennoch stehen die Umgebungsbedingungen jederzeit zur Verfügung. Ganze „Digital Mockups“ lassen sich „durchfliegen“, automatische Kollisionskontrollen ermöglichen das erforderliche Design auf engstem Raum.

Dies wird durch Kollisions- und Bewegungsanalysen der Baugruppen unterstützt: „Über Eingaben in Excel lassen sich Variablen in Solid Edge ansprechen, mit denen wir die zahlreichen Bewegungsabläufe unserer Maschinen überprüfen“, sagt Alain Capt.

Das neue Spitzenmodell enthält einen Hauptmotor, der bei bis zu 1100 Stichen pro Minute genügend Kraft zum Durchstossen von 30 Lagen Stoff aufbringen muss – und ebenso zum Schneiden von Leder oder Balsaholz eingesetzt werden kann. Nicht weniger als 16 Schrittmotoren ermöglichen Funktionen wie den Quertransport im 360 Grad-Richtungsnähen, einen automatischen Nadeleinfädler, den Stofftransport von oben und unten sowie einen automatisch ausschwenkbaren Rundlaufgreifer.

Schweizerische Präzision wird in Mikrometern gemessen: Beim automatischen Stofftransport während des Nähens eines Weihnachtsbaumes muss die Nadel zum Schluss genau symmetrisch zum Ausgangspunkt stehen.

Direktschnittstelle zu FEM-Analysen

Dabei spielt die richtige Auslegung vieler Bauteile in Bezug auf die auftretenden Kräfte eine zentrale Rolle. Eine Direktschnittstelle von Solid Edge zu einer Finite-Elemente-Lösung erleichtert Strukturanalysen. Mit dem Zusatzprogramm für Solid Edge, dem Dynamic Designer, werden die Bauteile im Hinblick auf Beschleunigungskräfte und Vibrationen optimiert.

Im Umfeld des Hauptmotors und weiterer Elektronikteile werden thermische Analysen durchgeführt, um Präzision und Langlebigkeit zu gewährleisten. Hierbei spielt das zentrale Chassis der Maschine sicher die wichtigste Rolle. Dieses Teil aus Aluminium-Druckguss muss exakt den Anforderungen hinsichtlich Stabilität, Genauigkeit, Gewicht und Vibrationen entsprechen und zugleich fertigungsgerecht konstruiert werden.

Solid Edge erfüllt dabei höchste Anforderungen an die Modellierung: „In den Funktionen für Freiformflächen steht Solid Edge mit Sicherheit nicht hinter anderen, wesentlich teureren Systemen zurück“, sagt Gérard Durville. „Wir würden es begrüßen, wenn mehr von unseren Zulieferern und externen Designern dies erkennen würden.“ (Mehr Infos nach dem Seitenwechsel)

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