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客户案例 | Schäfer 公司如何通过Tebis实现安全高效生产？

位于德国奥斯纳布吕克的Modellbau-Schäfer在精密零件制造领域处于领先地位，其客户群体远不止汽车行业。该公司生产的零件以极高的复杂性、精度要求以及卓越的表面质量而著称。Modellbau-Schäfer采用Tebis 4.1作为其CAM系统，借助该系统，Tebis团队在过去40年中一直能够安全、高效地生产出各种高质量的产品。

公司

Schäfer Modellbau

地址

奥斯纳布吕克，德国

重点

汽车模型制造/精密零件制造

优势：

  • 复杂几何形状的优化加工
  • 从5轴联动铣削的目标模块到5D加工和修整模块，再到与虚拟机床/数字孪生碰撞检查
  • 使用Tebis 4.1中的功能和模板对常规任务进行智能编程
  • 缩短机床运行时间，提高运行效率
  • Tebis专家的实际行动和建议

行业

模型制造

受访者：Maik Ostermann，生产副主管

Schäfer公司：汽车行业的传统供应商

Schäfer公司生产副主管Maik Ostermann表示：“我们在这里建立了良好的声誉。100多年来，Modellbau-Schäfer一直是几乎所有知名制造商在复杂模型、原型和量具制造方面的杰出代表。” 然而，近年来，随着汽车行业供应商面临困境，Schäfer公司更多地转向其他工业领域，并灵活调整业务方向。无论是1:1的汽车或飞机模型、可操作的概念车、数据控制模型，还是3D打印的门把手，奥斯纳布吕克的模型制造商都以卓越的品质和严格的交期把控而著称，同时也成为经典汽车改装和定制汽车的热门选择。

 

高性能机床：应对大尺寸零件加工挑战

Schäfer公司拥有强大的机床设备，能够轻松应对大尺寸零件的加工需求。公司配备了三台高性能的Fooke Endura龙门铣床（Endura 905、Endura 704和Endura 705），以及Fidia的加工中心（两台带旋转/倾斜台的Fidia G996机床和一台D321），还有一台带Fidia铣头的Zayer Memphis机床。这些高性能机床共有七台，分两班运行。

 

生产专家指出，这些机床能够轻松加工尺寸高达5000 x 2500 x 1500毫米的零件。“我们有时会在机床上铣削整辆汽车。虽然这需要移动一些东西，但这是模型制造商的日常工作。原则上，我们自己的制造工厂拥有所需的一切，可以顺利处理大型项目，并符合我们的高质量标准。”模具制造商主要在他们的机床上加工模型板和其他相关塑料，以及铝合金、工具钢和复合材料。专家们有时会将硬木等其他材料加工成特殊零件和型号，但目前这种情况并不常见。

100多年来，德国奥斯纳布吕克的Modellbau-Schäfer一直是复杂模型和精密仪表制造的标杆。凭借高度的垂直整合生产能力和先进的机床设备，他们能够在极短的时间内生产出高精度的产品。

在奥斯纳布吕克的模型制造车间，硬木的使用目前并不常见。不过，车间中存储了与硬木相关的铣削和钻孔刀具，以及这些材料的几何形状和切削数据。这使得在编程时能够轻松调用最佳参数，从而实现高效加工。


与Tebis团队深度合作

Tebis CAD/CAM专家在公司各个领域都发挥着重要作用。从1989年开始，我们就一直使用Tebis软件，可能是当地最早采用Tebis的用户之一。从一开始，我们就与Tebis建立了紧密的合作关系，这并非单向的：我们的专业知识也融入了软件的开发中，至今我们仍与Tebis开发团队保持着积极的交流。

 

Tebis不仅能够高效处理极其复杂的几何形状，使其成为模型和模具制造的理想选择，而且其功能远不止于此。

 

Tebis不仅适用于模型和模具制造，还非常适合许多其他任务，例如闭合表面。对我们来说，Tebis是完成此类任务的首选软件，因为它能比其他软件更高效高质量地完成工作。除了强大的智能编程功能，Schäfer的程序员还特别赞赏Tebis的用户指南。它针对每项任务进行了优化，并支持多种工作方法，这使得操作更加灵活和高效。

模具制造商主要在其机床上加工模型板和其他相关塑料，以及铝合金、工具钢和复合材料，专家有时也会加工硬木等其他材料。

 

Tebis：高效加工与智能编程

Ostermann解释说：“对我们而言，Tebis是我们公司所有领域CAD/CAM任务的首选软件。”Tebis凭借其丰富的功能和直观的操作界面，高度灵活，能够满足各种零件的加工需求。，多年来Tebis与我们公司共同成长，不断适应我们的需求，正如我们也在与Tebis的合作中不断发展。

模型和模具制造商广泛使用Tebis的众多模块，包括5轴联动铣削、2.5D铣削加工、修整模块以及碰撞检查等，以满足他们的多样化需求。随着Tebis 4.1版本的推出，用户越来越关注通过功能和模板进行智能编程，这进一步提升了工作效率。

机床上的设置流程已经实现了标准化，这使得通过零点夹紧系统能够快速、轻松且高度精确地完成毛坯和工件的装夹。然而，模型制造商也发现，在某些特定的加工场景中，零点夹紧系统可能并不适用。

 

Tebis特征识别简化编程流程

Ostermann肯定地说：“保险杠永远是保险杠。”尽管最终产品可能看起来各不相同，但材料、转型和加工策略本质上都是相似的。我们可以通过特征识别来确定关键特征，然后利用模板将这些特征高效地转化为可执行程序。


此外，一些常规的重复性任务，例如定位夹紧系统的孔、创建粗加工的填充表面以及生成毛坯，都可以无缝集成到CAD模板中。Tebis能够利用这些CAD数据实现智能CAM编程。程序员只需选择零件并指定加工方向，Tebis就会完成其余工作。用户仍可保持灵活性，通过简单的鼠标操作快速轻松地修改元素的长度、半径和方向等参数。

模型制造商要求外部供应商严格按照他们的规格准备毛坯。同时，被测零件以数字孪生的形式提供。这使得程序员能够在虚拟机床中快速获得可靠的结果。

 

确保单件生产的精确性与安全性

自Tebis 4.1版本推出以来，Schäfer的模型制造商越来越多地使用虚拟机床和数字孪生镜像技术。由于Schäfer通常进行单件生产，每次加工操作都必须一次成功。因此，程序必须可靠运行，尤其是要避免碰撞风险。这意味着，任何程序在机床运行之前，都必须先进行模拟和安全检查，以确保无碰撞运行。

随着智能化程度的提高，模拟的精确性变得更加重要。这是因为程序员依赖自动生成的刀具路径来检测特征，而不再进行单独检查。

Ostermann说道，“我们现在依赖于自动换刀，标准型号已经无法满足我们的需求。即使是很小的偏差也会导致严重的后果。”

细节往往决定成败：机床制造商提供的数字孪生模型未能考虑到右侧小主轴的尖端部分。因此，程序员在模拟时将其视为“空白”或可用空间。而Tebis对机床的重新测量则确保了真实加工情况与虚拟机床重新对齐，并且在碰撞分析中准确考虑了该尖端部分。

加工刀具及其几何形状和切削数据被统一存储在Tebis数据库中，并针对不同材料优化的加工参数也分别进行了存储。这使得创建最佳的操作程序变得快速而高效。

 

Tebis精确测量机床，安全可靠

Tebis专家对每台机床进行了重新测量，确保实际数据与模型完全匹配。在加工机床头方面，存在一些关键偏差：例如，主轴上的尖端在原始数字模型中并未被记录，而软管的位置也与模型中的设定不完全一致。现在，通过使用新测量的数字孪生模型，我们可以在模拟中安全且可靠地进行碰撞检查。


此外，机床上的所有夹紧装置也都经过了精确测量和数据记录。Ostermann解释道：“我们在机床上安装了立柱，其中一些是可移动的，另一些则是固定的。”这些立柱用于夹紧板材，以便设置毛坯。固定网格和零点夹紧系统为大多数零件提供了快速装夹的解决方案，但零点夹紧并不适用于所有零件。


Tebis专家还协助建立了包含所有加工刀具的综合刀具库，其中详细记录了刀具的几何形状和切削数据。这些刀具库是数字化流程的又一重要条件。

机床操作员需要以与程序员在CAM程序中创建工件完全相同的方式设置工件。标准化的安装位置和零点夹紧系统可实现快速、高精度和安全的装夹。

 

数字化转型：从传统加工到智能制造

随着自动化程度的提高，工作方式发生了显著变化，尤其是在制造业和加工行业中。过去，操作员需要实时跟踪加工过程，手动更换刀具，并根据实际情况调整操作。这种方式虽然灵活，但效率较低，且容易受到人为因素的影响。

 

如今，智能制造的引入使得加工过程可以在夜间准备，零件在次日早上完成。这种转变依赖于高度复杂的编程，要求程序员在开始工作之前必须非常精确地考虑所有可能的变量和情况。通过这种方式，机床的运行速度更快、安全性更高，且利用率显著提升。

 

这种变化的核心在于提前规划和精细编程。程序员需要预测加工过程中可能出现的各种情况，并提前编写相应的程序来应对。这不仅减少了人为干预的需求，还提高了生产效率和产品质量。

Tebis 4.1的用户界面非常直观易用。Schäfer模型制造公司的负责人能够从机床操作员团队中选拔出新的程序员。过去需要手动完成的许多工作，现在都已经被集成到程序中自动完成。

 

人员转型与流程优化：迈向高效生产

在Schäfer公司，过去我们有七名操作员负责七台机床的两班倒工作。尽管如今的生产吞吐量大幅增加，但目前只需要四到五名操作员就足够了。这一变化并没有导致员工失业，反而让我们有机会将一些机床操作员培训成优秀的程序员。这不仅提升了员工的技能，也让我们能够充分利用员工新的潜力，轻松应对增加的编程工作量。

 

向Tebis 4.1的转型准备得非常充分，模型制造商还借此机会与Tebis咨询专家一起，对其整体流程进行了全面检查。Ostermann表示：“Tebis 咨询专家与Schäfer的负责人合作，全面检查了所有制造流程和结构，并仔细研究了公司的工作方式。随后，他们制定了相应的行动和建议。”“原则上，我们已经提前知道问题所在，也知道必须采取行动，但不清楚具体该怎么做。与Tebis咨询团队合作制定的目标导向方案，真正帮助我们走得更远。”

模型制造商能够在其机床上轻松加工尺寸高达5000 x 2500 x 1500 mm的大型零件，甚至有时会在机床上加工整辆车。他们具备处理大规模项目所需的全部能力，并且能够在自己的生产设施中实现高质量标准。

 

艰难的转型终将收获回报

尽管转型过程较复杂，但最终结果证明一切都值得的。这不仅仅是一个简单的软件更新，而是公司整个流程链的全面转型。例如，Fidia机床的成功运行离不开全新的软件支持，而这一切之所以能够顺利进行，是因为Tebis团队在前期做了充分的准备工作。Tebis的实施团队在理解我们的需求、工作方式和目标方面表现得非常细致和专业，他们能够精准地回应我们的要求，并提供了量身定制的Tebis数字化智造解决方案。从一开始就让所有相关人员参与到整个数字化转型过程中。如今，即使是那些最初持怀疑态度、对转型感到焦虑的员工，也对Tebis充满信心。正如这位制造业专家所说：“没有人想回到过去的老方法。”

 

随着自动化技术的引入和工作方式的优化，工作环境的整体质量得到了显著提升，员工的工作体验也变得更加愉快和轻松。我们计划在未来持续优化，尤其是在多任务设置和流程优化方面。通过与Tebis的合作，我们共同开发了一种创新的数字化智造解决方案，这不仅为我们开辟了新的可能性，还大幅提升了生产的灵活性和机床的运行效率。

Schäfer的生产副主管Maik Ostermann表示，通过与Tebis的紧密合作，我们共同开发了一种创新的解决方案。这一方案不仅为我们开辟了新的可能性，还大幅提升了生产的灵活性。更重要的是，它显著延长了机床的运行时间，使我们的生产效率更高、生产过程更安全。这一成果非常令人满意，标志着我们在生产优化和技术升级方面取得了重要进展。

 

公司简介

Schäfer GmbH & Co. KG

100多年来，德国奥斯纳布吕克的Modellbau Schäfer公司一直是复杂模型和仪表实施的典范。高度的垂直整合和现代化的机械使高精度产品的生产在最短的时间内成为可能。三大区域的200名员工以其极大的灵活性、广泛的专业知识和严格的交期把控而著称。该公司的服务范围从项目规划和设计延伸到典型模具、量具和模型制造，再到数控加工和增材制造。另一个支柱是车辆改装：除其他外，这里的专家改装经典汽车、电动汽车和定制汽车。

 

重点

使用Tebis NC编程模板加工

使用Tebis NC编程模板时，程序员使用公司特定的流程库，其中包含所有机床，包括控件、工具和夹紧装置，以单独准备的数字对象的形式。Tebis软件可以访问这些库。该公司独特的生产环境由虚拟机、夹紧装置和工具库以及测量毛坯的数据表示。公司的优化制造知识也存储在NC模板中；这就是程序员和机械师的专业知识得以保存的地方。该公司的专业知识在Tebis中得到了系统的准备，这使得NC编程的标准化工作和自动化成为可能。

 

展望

突破自身局限

生产经理通常至少大致清楚自己领域中哪些地方有优化的空间，哪些问题需要解决，哪些地方的改进措施已经迫在眉睫。但这些往往只是重点问题：我们可能会因为日常运营而忽视对整体情况的批判性审视。像“目前这样其实已经很好了！”和“过去一直这样运作得很好”这类说法，往往会成为优化项目的致命一击。而此时，外部专家提供的批判性视角就能发挥重要作用，因为他们不会受到固有思维的局限。例如，Tebis咨询公司专注于流程优化、提高效率和提升生产力的专家们，现在能够精准地找到切入点，并明确需要持续实施哪些措施，以确保优化项目的全面成功。最终，公司竞争力的提升将使所员工受益。

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