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Metav 2016 Live-Chat mit der Fertigung

| Autor / Redakteur: Walter Frick / Lisa Saller, Lisa Saller

Der Weg des Werkstücks vom Design bis zum Bauteil in der Fertigung der Zukunft verläuft mit einem durchgängigen Datensatz entlang einer Prozesskette mit den Bausteinen Konstruieren, Modellieren, Programmieren, Simulieren und Produzieren. Welche Herausforderungen an den einzelnen Stationen warten und wie sie bewältigt werden können, zeigt die METAV 2016 vom 23. bis 27 Februar in Düsseldorf.

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Form RXP500
Form RXP500
(Röders)

Seit Alfred Äpple sein neues Smartphone hat, kann er seinen Urlaub erst richtig genießen: Einmal am frühen Vormittag einen Blick auf die heimischen Produktionsabläufe werfen, hie und da korrigierend eingreifen – und der Rest des Urlaubstags am fernen Ostseestrand gehört der Familie. Äpple, Inhaber eines mittelständischen Zulieferbetriebs auf der schwäbischen Alb, hat sein hochmodernes Smartphone mit allen verfügbaren Apps gefüttert, die zur Kommunikation und Interaktion mit seinen heimischen Produktionssystemen irgendwie nützlich sind.

So kann er problemlos den Weg eines Bauteils von der Idee bis zum fertigen Werkstück lückenlos mitverfolgen. Heute zum Beispiel hat er erfahren, dass sein Chefkonstrukteur mit dem Design eines neuartigen, hochkomplexen Sicherheitsbauteils für die Luftfahrtindustrie begonnen hat. Und er weiß – nach Online-Einsicht in die Auftragsdaten – dass das Teil in genau einer Woche, also noch während seines Urlaubs, ausgeliefert werden muss. Für Äpple beginnt eine neue Ära der Frühstückslektüre: Der tägliche Blick in die Prozesskette – die intelligente Vernetzung von Werkzeugmaschinen und IT-Systemen.

Durchgängige Korrektheit der Daten ist Voraussetzung

Wie eine solche durchgängige Prozesskette aussehen kann, beschreibt Eberhard Beck, Leiter Steuerungstechnik der Index-Werke GmbH & Co. KG, Esslingen: „Entscheidend für eine aus unserer Sicht durchgängige CAD-CAM-CNC-Prozesskette ist eine vom Design-Prozess, das heißt von der CAD-Konstruktion, bis zum Bearbeitungsprozess in der CNC-Maschine durchgängige Gültigkeit und Korrektheit der Daten in Syntax, Format und Funktion sowie eine durchgängige Datenqualität hinsichtlich Konturgenauigkeit, Bahngenauigkeit, Toleranzausnutzung und Stetigkeit – bei Kontur-Übergängen – aller über die CAD-CAM-CNC-Systemgrenzen hinweg verarbeiteten und bereit gestellten Prozessdaten.“

Für eine durchgängige Prozesskette muss nicht zwingend eine direkte Vernetzung von Werkzeugmaschine und IT-System gegeben sein. Eine direkte Vernetzung von Produktionseinrichtungen mit der IT-Infrastruktur kann unterstützend wirken, zum Beispiel durch einen beschleunigten und gesicherten Datenaustausch, „ist für eine durchgängige Prozesskette im ursprünglichen Sinne aber allein nicht hinreichend“.

Auf dem Weg des zunächst nur virtuellen Werkstücks zum realen Bauteil entlang der Prozesskette mit den Bausteinen Konstruieren, Modellieren, Programmieren, Simulieren und Produzieren – kommunizieren alle Bausteine sowohl untereinander als auch mit dem herzustellenden Bauteil. Alfred Äpple nimmt via Smartphone rege Anteil an dieser Kommunikation.

Als Bausteine einer CAD-CAM-CNC-Prozesskette, erläutert Eberhard Beck, „finden sich sicherlich die Module Konstruieren/Modellieren (CAD), Programmieren (CAM) und Simulieren wieder. Im Sinne einer effektiven und damit vor allem wirtschaftlichen Prozesskette kommt der Simulation aber eine gewisse Schlüsselrolle zu“. Denn häufig werden CAD-CAM-CNC-Prozessketten bei Werkstücken hoher Komplexität (z.B. 5-Achs-Bearbeitung), bei der Einzelbearbeitung von Prototypen oder bei Werkstücken mit hohem Programmieraufwand eingesetzt. Eine sichere Fehlerrate bei der Programmierung könne dabei nicht ausgeschlossen werden. Zudem gelte es zu berücksichtigen, dass Prozessketten auf der Basis von Solldaten arbeiten. Deshalb „muss letztlich durch eine Simulation und vor dem eigentlichen Fertigungsstart ein Soll-/Ist-Abgleich mit der Maschine erfolgen, so dass eventuelle Programm- oder Datenfehler noch rechtzeitig erkannt und beseitigt werden können“. Nur damit kann eine kontinuierliche und wirtschaftliche Produktion sichergestellt werden.

Dabei kommt es natürlich auch auf die verwendete Steuerung an. Für Eberhard Beck ist „im Prinzip jede CNC-Steuerung prozesskettentauglich. Notwendige Anpassungen zwischen CAM-System und CNC-Steuerung erfolgen per Postprozessor. Vorausgesetzt natürlich, die Steuerung ist prinzipiell für die geforderte Aufgabe geeignet“. Denn eine Verbesserung in der Anwendungsfähigkeit oder Eignung der Steuerung für ihre Aufgabe könne durch den Einsatz einer CAD/CAM/CNC-Kette nicht erbracht werden.

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