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Das KI-gestützte Betriebssystem für Maschinenbau- und Blechfertigungsbetriebe – Uptool

Uptool verarbeitet sämtliche kundenseitigen Eingabedaten, um kleinen und mittelständischen Fertigungsbetrieben (KMU) einen deutlich effizienteren Angebotsprozess zu ermöglichen.
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Der Mitgründer von Uptool, Alex Huckstepp, sprach mit uns über die Herausforderungen, denen Fertigungsbetriebe gegenüberstehen, und darüber, wie sein Team diese mit neuen Technologien lösen möchte.

Schnelle Angebotserstellung ist entscheidend – aber die Daten sind nicht konsistent

Erzählen Sie uns etwas über Ihren beruflichen Hintergrund und darüber, wie es zur Gründung von Uptool kam.

Mein Mitgründer, Benny Buller, und ich haben unsere gesamte Karriere im Bereich der fortschrittlichen Fertigungstechnologien verbracht. Benny hat Velo3D gegründet, ein Unternehmen für Metall-3D-Druck. Ich selbst habe bei mehreren Start-ups im Bereich 3D-Druck und robotergestützter Fertigung gearbeitet, darunter bei Carbon und Machina Labs.

Vor etwa zwei Jahren haben wir begonnen zu überlegen, welches Produkt wir als Nächstes entwickeln könnten. Dafür haben wir mit verschiedenen Fertigungsbetrieben gesprochen und uns schließlich auf kleine Maschinenbau- und Blechfertigungsbetriebe konzentriert. Dort wurde ein Großteil der administrativen Arbeit noch immer mit Stift und Papier oder einfachen Tabellenkalkulationen erledigt – von der Angebotserstellung über die Lagerverwaltung bis hin zum Qualitätsmanagement.

Keine der bestehenden ERP-Lösungen funktionierte wirklich gut für diese Betriebe. Deshalb haben wir beschlossen, ein Betriebssystem speziell für kleine Fertigungsunternehmen mit hoher Variantenvielfalt zu entwickeln – unterstützt durch KI, damit es schnell eingeführt und genutzt werden kann.

Wie sieht der Angebotsprozess in diesen Betrieben heute typischerweise aus?

Ob CNC-Fertigungsbetrieb oder Blechbearbeitungsbetrieb – der Workflow ist überraschend ähnlich. Die Unternehmen erhalten E-Mails mit einer Mischung aus CAD-Dateien, technischen Zeichnungen und Stücklisten in Form von Tabellen oder PDFs sowie zusätzlichen, unstrukturierten Informationen im E-Mail-Text.

Die ersten fünf bis zehn Minuten jeder Angebotserstellung bestehen allein darin, Daten herunterzuladen, Dateien zu organisieren und sie in CAD- oder PDF-Viewer zu öffnen, um überhaupt zu verstehen, was der Kunde genau anfragt. Dabei muss auch sichergestellt werden, dass keine widersprüchlichen Informationen enthalten sind.

Diese Detailarbeit erfordert viel Aufmerksamkeit – noch bevor überhaupt mit der eigentlichen Kalkulation begonnen werden kann.

Das klingt nach einem langwierigen und umständlichen Prozess. Gleichzeitig spielt die Geschwindigkeit bei der Angebotserstellung eine entscheidende Rolle für die Auftragsvergabe, oder?

Das ist sogar der wichtigste Faktor. Die meisten Zerspanungsbetriebe wissen: Wenn jemand eine Anfrage (RFQ) verschickt, hat er wahrscheinlich auch zwei oder drei andere Fertiger kontaktiert. Bei Prototypen oder kurzfristigen Fertigungsaufträgen entscheidet sich der Kunde in der Regel für das erste plausible Angebot, das er erhält. Wer schneller anbietet, erhöht seine Gewinnquote. So einfach ist das.

10-mal schneller vom E-Mail-Eingang zum Angebot

Führen Sie uns durch denselben Prozess mit Uptool.

Der Prozess beginnt mit einer E-Mail-Integration. Unsere KI erkennt automatisch, dass es sich bei einer eingehenden E-Mail um eine Angebotsanfrage handelt, und importiert sie in die Plattform. So kann ein Anwender beispielsweise eine E-Mail mit 50 Dateien öffnen und sofort sehen, welche 12 konkreten Bauteile tatsächlich angefragt werden.

Wir ordnen CAD-Dateien den entsprechenden PDF-Zeichnungen zu und extrahieren automatisch Teilenummern, Revisionsstände, Beschreibungen, Stückzahlen, Werkstoffe und Oberflächenanforderungen.

Anschließend automatisieren wir die Kostenschätzung für Material und Nachbearbeitung. Bei Blechteilen lassen sich die Kosten für Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden und Abkanten nahezu vollständig automatisiert berechnen. Bei Baugruppen übernehmen wir die Stücklistenstruktur entweder aus den CAD-Dateien oder aus Tabellen, identifizieren die Mengen der Unterkomponenten, entfernen Dubletten und führen denselben Prozess durch.

Welche Eingaben sind vom Anwender weiterhin erforderlich?

Für jede Kalkulation gibt der Anwender weiterhin einige entscheidende Parameter ein. Bei der CNC-Bearbeitung werden beispielsweise Programmierzeit, Rüstzeit, Bearbeitungszeit sowie die Anzahl der Bearbeitungsschritte angegeben. Der Anwender entscheidet auch, welche Maschine eingesetzt wird. Zudem legt er die Lieferzeit und den endgültigen Verkaufspreis fest.

Kosten zu berechnen ist das eine – die finale Preisgestaltung ist jedoch eine Kunst. Sie hängt von strategischen Überlegungen ab, etwa vom jeweiligen Kunden und vom eigenen Wertversprechen. Wir versuchen nicht, Aufschläge oder kapazitätsabhängige Lieferzeiten automatisch zu erraten. Stattdessen automatisieren wir die vorhersehbaren Schritte, sodass der Betrieb zehnmal schneller arbeiten kann und dennoch die Kontrolle über die entscheidenden Entscheidungen behält.

Im Durchschnitt konnten unsere Nutzer die Zeit für die Kalkulation eines Bauteils von etwa 15 Minuten auf rund anderthalb Minuten reduzieren – eine Verbesserung um den Faktor zehn.

Sie sprechen von einem Betriebssystem. Was kann die Plattform über die Angebotserstellung hinaus leisten?

Uptool – Zentrales Dashboard

Jeder Kunde verfügt über ein zentrales Dashboard, das im Grunde als Steuerzentrale dient. Es ist mit dem E-Mail-Postfach verbunden und wird automatisch mit Daten befüllt. Fertigungsbetriebe können dort Angebotsanfragen priorisieren und verwalten sowie die gesamte Historie einsehen.

Im Hintergrund bauen wir außerdem ein automatisiertes CRM auf, das RFQs den richtigen Ansprechpartnern und Unternehmen automatisch zuordnet. So lassen sich Bestellmuster und Gewinnquoten analysieren, ohne dass Daten manuell gepflegt werden müssen.

Darüber hinaus haben wir eine Integration mit QuickBooks. Angebote lassen sich mit wenigen Klicks in Aufträge oder Rechnungen umwandeln. Zusätzlich gibt es eine Funktion zum direkten Drucken von Arbeitsaufträgen („Travelers“) aus der Anwendung.

Da unsere Nutzer bereits während der Angebotsphase detaillierte Arbeitsabläufe definieren, können sie diese Dokumente nach Auftragseingang ausdrucken und direkt als Fertigungsanweisung in der Werkstatt verwenden.

Können Sie die Funktion für Fertigungsanweisungen etwas genauer erläutern?

Ja, wir haben eine Funktion integriert, mit der Anwender sogenannte „Traveler“ – also Arbeitsaufträge – direkt aus unserer Anwendung ausdrucken können. Während der Angebotserstellung haben wir den Prozess so gestaltet, dass sich sehr detaillierte Informationen leicht erfassen lassen. Anwender können den gesamten Fertigungsablauf sowie alle notwendigen Prozessschritte direkt in der Kalkulation hinterlegen.

Uptool – Funktion für Fertigungsanweisungen

In Tabellenkalkulationen oder schwerfälligen Altsystemen wird häufig nur auf sehr grober Ebene kalkuliert – etwa auf Basis von Material, Bearbeitungszeit und Nachbearbeitung. Eine detaillierte Kalkulation wäre dort schlicht zu zeitaufwendig.

Da unsere Lösung einen Großteil der vorbereitenden Arbeit automatisiert und eine sehr schnelle Benutzeroberfläche bietet, erstellen die meisten unserer Nutzer bereits während der Angebotsphase eine detaillierte Prozessplanung.

Sobald der Auftrag erteilt ist, kann der gedruckte Traveler direkt als Fertigungsanweisung auf dem Shopfloor verwendet werden. Zwar sind wir noch kein vollständiges ERP-, MRP- oder MES-System, doch gerade für kleine Betriebe, denen solche Systeme häufig fehlen, ist diese Funktion äußerst wertvoll.

Lernt das System aus früheren Angeboten, um mit der Zeit präzisere Kalkulationen zu erstellen?

Während des Onboardings – das etwa eine Stunde dauert – erfassen wir die Maschinen, die internen Fertigungsprozesse und die jeweiligen Kostensätze eines Betriebs.

Wenn ein Anwender anschließend regelmäßig bestimmte Parameter anpasst, merkt sich die Software diese Änderungen und berücksichtigt sie bei zukünftigen Kalkulationen.

Sobald ein Betrieb eine größere Anzahl von Angeboten auf der Plattform erstellt hat, verfügen wir über ausreichende Daten, um deutlich prädiktiver zu arbeiten. Mithilfe von Geometrie- und Anforderungsvergleichen können wir dann beispielsweise vorschlagen, wie Bauteile bepreist werden könnten, die früher gefertigten Teilen ähneln. Diese tiefere Lernschicht ist derzeit noch nicht vollständig implementiert, wird aber folgen.

Viele Gründer in diesem Bereich sagen, dass der Zugang zu 3D-Modellen und realen Fertigungsdaten der schwierigste, zugleich entscheidende Faktor beim Aufbau leistungsfähiger Tools ist. Wie sind Sie an diese Daten gekommen?

Wir hatten das Glück, sehr früh starke und vertrauensvolle Partnerschaften aufzubauen. Kurz nach der Gründung des Unternehmens vor zwei Jahren entwickelten wir einen Prototyp, den wir in mehreren Fertigungsbetrieben testen konnten.

Während wir ihre Daten strikt geschützt haben, konnten wir den gesamten Workflow beobachten – von der ersten E-Mail über die Angebotserstellung bis hin zu allen Rückfragen dazwischen. Dadurch konnten wir genau erkennen, an welchen Stellen KI den größten Mehrwert bietet.

Im Laufe dieses Prozesses konnten wir unsere Software sehr schnell anhand von Tausenden technischer Zeichnungen und CAD-Dateien evaluieren. Das war entscheidend, um ein robustes und vielseitiges Produkt zu entwickeln, das in den meisten Fertigungsbetrieben funktioniert.

Schnellere Angebote, höhere Auftragsquote

Sie haben Ihr Produkt vor wenigen Wochen offiziell vorgestellt. Wie viele Betriebe nutzen es bereits?

Wir möchten keine konkrete Zahl nennen, da sie sich fast täglich verändert. Aber inzwischen arbeiten bereits mehrere Dutzend Kunden mit unserer Lösung. Unser Ziel ist es, bis Ende des Jahres mehrere hundert Betriebe zu erreichen.

Die ideale Zielgruppe sind Maschinenbau- oder Blechfertigungsbetriebe mit bis zu zehn Mitarbeitern. Das klingt zunächst klein, aber tatsächlich gehört der Großteil der Fertigungsbetriebe in den USA genau zu dieser Kategorie. Wir haben auch Kunden mit 20 bis 30 Mitarbeitenden, aber unser Fokus liegt klar auf kleineren Betrieben. Historisch gesehen hat kaum jemand Software entwickelt, die wirklich zu deren Arbeitsweise passt.

Was ist der größte Nutzen, den Ihre frühen Nutzer sehen?

Die Auftragsgewinnquote. Für einen Fertigungsbetrieb gibt es nichts Wichtigeres als Aufträge zu gewinnen – alles andere ergibt sich daraus.

Darüber hinaus sind die Zeitersparnisse enorm. Viele Betriebsinhaber verbringen täglich mehrere Stunden mit wiederkehrenden Angebotsaufgaben. Die meisten Zerspanungsmechaniker haben ihren Betrieb nicht gegründet, weil sie gerne Angebote schreiben. Einige mögen diese Aufgabe überhaupt nicht und wissen, dass sie sie oft erst spät abends erledigen – nachdem die Kinder im Bett sind.

Hilft die verbesserte Informationsverarbeitung auch, Fehler zu vermeiden?

Ja, gelegentlich stoßen wir auf widersprüchliche Angaben – zum Beispiel, wenn in den Zeichnungsnotizen ein Werkstoff angegeben ist, im Schriftfeld der Zeichnung aber ein anderer. Unsere Software wird immer besser darin, solche Konflikte automatisch zu erkennen, damit der Anwender eine fundierte Entscheidung treffen kann.

Außerdem reduzieren wir Fehler, indem wir den administrativen Aufwand übernehmen. So kann sich der Anwender stärker auf die sensiblen Details konzentrieren und die Zeichnungen gründlicher prüfen, ohne dabei wichtige Informationen zu übersehen.

195 US-Dollar pro Monat – ohne langfristige Bindung

Wie sieht Ihr Preismodell aus?

Für Betriebe mit einem oder zwei Mitarbeitern beginnt der Preis bei 195 US-Dollar pro Monat. Die Abrechnung erfolgt monatlich ohne Einrichtungsgebühren. Einrichtung und Support sind im Preis enthalten. Wenn jemand nach einem Monat kündigt, hat er lediglich ein paar hundert Dollar und etwa eine Stunde investiert.

Für größere Betriebe steigt der Preis je nach Unternehmensgröße auf bis zu etwa 2.000 US-Dollar pro Monat.

Welche Dateiformate kann Uptool verarbeiten?

Für die native CAD-Konvertierung arbeiten wir mit externen Anbietern zusammen. Dadurch können wir praktisch alle gängigen Formate verarbeiten – darunter native Dateien aus SolidWorks, Catia und ProE sowie neutrale Formate wie STEP und IGES.

Etwa 99 % der technischen Zeichnungen, die wir erhalten, liegen als PDF vor. Darüber hinaus unterstützen wir DXF- und DWG-Dateien.

Geschwindigkeit als Leitprinzip

Können Sie uns einen Einblick in Ihre zukünftige Produkt-Roadmap geben?

Zu viele konkrete Details können wir noch nicht verraten, aber das zentrale Thema ist die Geschwindigkeit. Wir haben ein sehr talentiertes Team von Softwareingenieuren, das KI in allen Bereichen einsetzt – von der Entwicklung des Codes bis hin zur Integration in das Produkt selbst.

Unser Ziel ist es, Fertigungsbetriebe extrem reaktionsschnell zu gestalten. Das beginnt bei der Angebotserstellung, damit sie Aufträge gewinnen können, und reicht bis zur schnellstmöglichen Lieferung eines Bauteils an den Kunden – innerhalb der Spezifikation und mit vollständiger Rückverfolgbarkeit.

Wir entwickeln ein Betriebssystem, das maximale Automatisierung und Höchstgeschwindigkeit ermöglicht, ohne dass der Betriebsinhaber die Kontrolle über wichtige Entscheidungen verliert.

Wenn man das große Ganze der US-amerikanischen Fertigungsindustrie betrachtet, stehen wir vor Herausforderungen wie hohen Arbeits-, Energie- und Regulierungskosten im Vergleich zu Niedriglohnländern. Gleichzeitig hat ein lokaler Zulieferer, der das Produkt und die Anforderungen eines Kunden genau versteht, enormen Wert.

Man muss nicht unbedingt die günstigste Option sein – aber man muss schnell sein, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Ingenieure in „Next-Gen“-Hardwareunternehmen wie SpaceX, Tesla, Rivian oder Start-ups im Bereich der Kernfusion haben alle eine zentrale Anforderung: Geschwindigkeit. Sie müssen schnell iterieren und sind bereit, dafür zu bezahlen. Wenn sie diese Geschwindigkeit lokal nicht erreichen, suchen sie anderswo. Geschwindigkeit ist daher unser Leitprinzip.

Gibt es andere KI-Tools im Fertigungsbereich, die Sie interessant finden?

Unternehmen, die technische Zeichnungen automatisieren, leisten hervorragende Arbeit. Sie haben beispielsweise DraftAid interviewt – außerdem gibt es Drafter. Wir halten deren Produkte für großartig.

Außerdem gibt es derzeit viel Aufmerksamkeit für Text-to-CAD und KI-gestützte Simulationen. Diese Technologien sind spannend, aber im Moment eher für Forschung und Entwicklung in großen Unternehmen geeignet.

Die kleineren Fertigungsbetriebe, mit denen wir arbeiten, benötigen hingegen ausgereifte, sofort einsetzbare Lösungen, die sich schnell implementieren lassen und unmittelbar messbare Vorteile bringen.

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