Wie gelingt die Machbarkeits­prüfung Ihres Stahlprofils?

    5 Minuten
    Aug 3, 2023

    Nachdem die Tür hinter ihm ins Schloss gefallen ist, macht Paul K. einen kleinen Luftsprung. YESS! Seinem Chef hat das neue Design gefallen und er ist mit dem Entwurf der optimierten Führungsschiene für die Hochregallager-Bediengeräte zufrieden. Damit würden sie die Systemgeschwindigkeit erhöhen und zusätzlich das in letzter Zeit gehäufte Reklamationsrisiko ihrer Kunden vermeiden. Am Ende der Woche ist Pauls Hochstimmung allerdings schon wieder verflogen, denn er findet partout keinen passenden Lieferanten für dieses komplexe Teil und weiß auch nicht so recht, welches Vormaterial er für diese hohe Anforderung verwenden soll.

    Grübelnd und etwas frustriert geht er ins Wochenende, denn ohne passendes Material für sein entworfenes Profil braucht er bei seinem Vorgesetzten gar nicht erst ein zweites Mal antreten. Umso überraschter ist der Produktentwickler des deutschen Maschinenbau-Unternehmens, als er einen Hersteller findet, bei dem die Machbarkeitsprüfung für sein Profil grundsätzlich positiv ausfällt und sie seine Idee gemeinsam so anpassen, dass das Bauteil effizient und kostenattraktiv produziert werden kann...

    Wie die Zusammenarbeit in der Machbarkeitsprüfung gelingt, warum sie im Produktentwicklungsprozess so wichtig ist und inwieweit sie für das Profil von Paul entscheidend wurde, möchte ich Ihnen im Folgenden aufzeigen.

    Wie gelingt die richtige Machbarkeitsprüfung Ihres Profils?

    Paul ist ein Konstrukteur, der innovative Themen in seinem Unternehmen vorantreiben möchte. Nach einem langen Wochenende des Grübelns hat er ein wenig im Internet recherchiert und ist irgendwann bei mir gelandet. Wir haben einen Termin vereinbart, in dem er mir seine Skizze gezeigt hat und wir das weitere Vorgehen besprochen haben. Obwohl in der Praxis nicht immer alle Schritte notwendig sind, möchte ich Ihnen im Folgenden anhand der Rollform-Technologie eine voll umfängliche Machbarkeitsprüfung vorstellen, wie wir sie zum Teil für das vom Kunden designte Bauteil durchgeführt haben.

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    Die Machbarkeitsprüfung in 7 Schritten:

    1. Skizzen erstellen:
      Als Produktentwickler entwerfen Sie das Design für ein Profil und erstellen entsprechende Skizzen. 
    2. Welser Creator verwenden:
      Im Welser Creator probieren Sie aus, was dank der Rollform-Technologie alles mit dem geplanten Profil machbar ist. Je nach Entwurf wird Ihnen das Tool früher oder später mitteilen, dass die Machbarkeit gefährdet ist, woraufhin Sie direkt Kontakt mit passenden Spezialisten aufnehmen können. 

    3. Erste Begutachtung durch einen Experten:
      Mitsamt Ihrer Skizzen und Inspirationen aus dem Welser Creator besprechen Sie Ihr entworfenes Profil mit einem Experten für Rollformen. Dieser begutachtet das Design ausführlich und schlägt eventuell Änderungen vor, beispielsweise um es einfacher oder kostengünstiger herzustellen.
    4. Machbarkeits-Simulation durchführen:
      Handelt es sich um ein komplexes Profil, lässt sich dieses mit einer extra für Rollformen entwickelten Software simulieren. Dabei handelt es sich um ein 3D-Modell, das die geplante Umformung simuliert und dabei Kräfte und Spannungen prüft. Diese Simulation ist so fortschrittlich, dass sie einen sehr verlässlichen und sicheren Parameter für die Machbarkeitsprüfung Ihres Profils darstellt.
    5. Gegenvorschlag für Profil erarbeiten (optional):
      Fällt das Ergebnis der Begutachtung und/oder Simulation negativ aus und das entworfene Design ist nicht realisierbar, so folgt die gemeinsame Ausarbeitung einer passenden Alternative im Team mit allen relevanten Experten, z.B. für Stanztechnik, Schweißtechnik, Rollformen o.Ä.
    6. Prototyp erstellen (optional):
      Da beim Rollformen bereits alle Werkzeuge gefertigt und die Produktionsanlage eingerichtet sein muss, werden Prototypen hauptsächlich durch manuelle Biege-Verfahren, z.B. beim Schlosser, oder im 3D-Drucker erstellt. Eine Ausnahme sind Kleinserien von mehreren hundert Stück, wie sie in der Automobilbranche mit später sehr hohen Stückzahlen üblich sind. 
    7. Angebot erhalten:
      Die Simulation, die Begutachtung, eventuelle Anpassungen und Prototypen stellen schließlich die Basis der Angebotslegung dar. Diese umfasst alle erforderlichen Produktionsparameter, inklusive Werkzeugkosten. Ein Vorteil beim Rollformen besteht darin, dass die Machbarkeit nach eingehender Überprüfung als beinahe 100 % sicher gilt. 

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    3 Tipps für die richtige Machbarkeitsprüfung Ihres Profils

    1. Setzen Sie auf digitale, aber auch physische Formen der Zusammenarbeit
      Digitale Kommunikationswege haben in den vergangenen Monaten spürbar zugenommen. Für die Machbarkeitsprüfung sind aber rein virtuelle Kollaborationswege oft nicht ausreichend. Denn der persönliche Austausch und die haptische Begutachtung von 3D-Skizzen oder gar einem Prototypen sind in vielen Fällen unerlässlich. 
    2. Bedenken Sie die Kombination aus Werkstoff, Verarbeitungstechnik und Radien
      Jedes gekaufte Material hat spezifische mechanische Eigenschaften, für welche die Stahlhersteller Empfehlungen zur Weiterverarbeitung geben, wie etwa den Mindestbiegeradius. Außerdem spielt die angewandte Verarbeitungstechnik eine entscheidende Rolle. So ist das Rollformen eine sanfte Methode, um Bleche zu formen, sodass es selbst für kleinste Biegegrade perfekt geeignet ist. 
    3. Holen Sie Partner frühzeitig ins Boot
      Die Durchführung einer Machbarkeitsprüfung in einem Unternehmen muss nicht immer bedeuten, dass Sie Ihr Profil bei diesem Verarbeiter produzieren lassen, denn eventuell stellen Sie fest, dass es eine andere, viel bessere Lösung für Ihr Bauteil gibt. Trotzdem ist es sinnvoll, den anvisierten Partner frühzeitig mit an Bord zu holen, um etwa Kosten von Anfang mitzudenken oder neue Materialien zu prüfen. Gerade das Rollformen mit seinen vielseitigen Möglichkeiten ist vielen Produktentwicklern noch nicht in all seinen Facetten bekannt. Hier lohnt sich in jedem Fall eine frühzeitige gemeinsame Begutachtung sowie Machbarkeitsprüfung Ihres Profils mit einem Partner, der Sie bereits in der Entwicklungsphase mit Expertise und wertvollem Input begleitet.

    Warum die Machbarkeitsprüfung mehr kann als die Machbarkeit zu überprüfen?

    Wie im Fall von Paul prüft eine Machbarkeitsprüfung nicht nur die machbare Umsetzung eines Profils, sondern ermöglicht Ihnen auch einen Blick auf vielversprechende Optionen, etwa ein alternatives Material oder eine andere Technologie zur Herstellung Ihres Profils. Die neue Führungsschiene wurde schließlich aus hochfestem Feinkornbaustahl hergestellt, da dieses Material dank der Rollform-Technologie die notwendigen kleinen Biegeradien zulässt. Damit konnte sogar noch die Materialstärke reduziert werden. Außerdem wurde dank der zusätzlich gesetzten Laserschweißnaht die geforderte Genauigkeit im Bezug auf Toleranzen erreicht.

    Weitere Vorteile der richtigen Machbarkeitsprüfung Ihres Profils sind folgende:

    1. Sie sparen Zeit dank schneller und professioneller Lösungsansätze für Ihre Herausforderung.
    2. Sie sparen Kosten, wenn beispielsweise im Verlauf Ihrer Machbarkeitsprüfung günstigere Materialien oder kosteneffizientere Produktionswege ermittelt werden. Trotzdem ist das weltweite Budget für die Produktentwicklung in den letzten Jahren stetig gestiegen. Dies ist vor allem auf die Digitalisierung und die zunehmende Komplexität von Produkten und Dienstleistungen zurückzuführen.
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    3. Sie machen aus einer Idee eine tatsächliche innovative Produktentwicklung, für die vor der Überprüfung vielleicht noch keine Lösung in Sicht war.
    4. Sie profitieren vor allem bei nachhaltigen Produktionsverfahren davon, dass Investitionen in die Machbarkeitsprüfung sich lohnen, wenn beispielsweise bereits gefertigte Werkzeuge weiterverwendet werden können.
    5. Sie greifen beim Partner für Ihre Profile auf langjährige Erfahrung und Expertise zurück, sodass oftmals Lösungen für vermeintlich unlösbare Herausforderungen gefunden werden.

    Fazit: Richtige Machbarkeitsprüfung für Ihr Profil 

    Nach der Machbarkeitsprüfung seines Profils hat Paul einerseits das passende Material (in diesem Fall Feinkornbaustahl) für sein neu entwickeltes Design gefunden und ist sich andererseits sicher, dass das Produkt tatsächlich herstellbar ist. Hochwertige Simulationen sorgen für eine besonders hohe Sicherheit für die Umsetzbarkeit von Profilen. Je früher ein verarbeitender Partner im Produktentwicklungsprozess an Bord geholt wird, desto eher profitieren Sie als Kunde von kosteneffizienten Lösungen. 

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