CNC-Steuerung Schulung am PC mit realer CNC-Bedienoberfläche ist praxisgerecht

CNC-Know-how wird heute in praktisch allen metallverarbeitenden Betrieben verlangt. Der Umgang mit CNC-Maschinen gehört deshalb zu den Schlüsselqualifikationen bei der betrieblich-technischen Ausbildung. Eine originalgetreue Simulation der wohl wichtigsten Maschinensteuerung – samt der mit einer Werkzeugmaschine möglichen Bearbeitung – bringt größte Praxisnähe in die Ausbildung.

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Zu moderaten Kosten und bei drastisch reduzierter Gefahr von Personen- oder Maschinenschäden bekommen die Lehrgangsteilnehmer des IHK-Bildungshauses Schwaben in Augsburg Gelegenheit, auf umfassenden eigenen Erfahrungen aufbauende CNC-Kompetenz zu erwerben. Wer dort gelernt hat, der bekommt auch einen Arbeitsplatz – so kann man die Erfolgsstatistik des gewerblich-technischen Bildungszentrums in Augsburg zusammenfassen. Von hundert Absolventen dieser Weiterbildungsangebote bekommen im Schnitt 98 bis 99 schon nach kurzer Zeit eine feste Anstellung.

Die enge Verflechtung der gewerblich-technischen Bildung mit den kaufmännischen Bildungsmaßnahmen der Wirtschaftsakademie ist kein Zufall: Das IHK-Bildungshaus Schwaben hat sich in den ersten Aufbaujahren nach dem zweiten Weltkrieg besonders in der Bildungsarbeit engagiert und seitdem ein bundesweit vielbeachtetes Netzwerk beruflicher Bildungsangebote geschaffen. Dort fanden und finden schwäbische Unternehmer zur Deckung ihres Personalbedarfs stets solide und praxisgerecht qualifizierte Bewerber.

DMG sorgt als Kooperationspartner für Praxisnähe

Die Praxisrelevanz der Ausbildung wird dabei unter anderem durch eine intensive Kooperation mit der DMG-Trainings-Akademie gesichert. Als eigenständige Gesellschaft innerhalb der Gildemeister-Gruppe bietet die DMG-Trainings-Akademie den Anwendern von DMG-Maschinen seit 20 Jahren innovative Schulungsdienstleistungen und -produkte und unterstützt insbesondere Bildungseinrichtungen erfolgreich bei der Ausstattung im CNC-Bereich.

Im gewerblich-technischen Bildungszentrum gibt es derzeit 330 Lehrgangsteilnehmer, darunter sind etwa 60 zukünftige CNC-Facharbeiter, 30 angehende Zerspaner – und 100 angehende Meister. Außer den obligatorischen Kursen für junge Azubis gibt es im IHK-Bildungszentrum viele Weiterbildungsangebote für Erwachsene, die auch erfahrenen „Metallern“ alter Schule noch den zukunftsichernden Sprung in die CNC-Welt ermöglichen.

Maschinen wie in den Betrieben

Das „A und O“ jeder praxisorientierten Ausbildung ist, selbst Hand anlegen zu können, und zwar an genau solchen Maschinen, wie sie in Werkstätten, Fertigungsunternehmen und Industriebetrieben im Einsatz sind. Darauf legt man im IHK-Bildungszentrum größten Wert. So wird zum Beispiel das CNC-Fräsen an einer modernen DMG 5-Achs-Universal-Fräsmaschine DMU 50 geübt, die von einer industrietypischen Sinumerik 840D gesteuert wird.

Insgesamt besitzt das IHK-Bildungszentrum drei CNC-Werkzeugmaschinen, was für das Ausbildungszentrum eine erhebliche Investition bedeutet hat, aber kaum ausreicht, um den vielen Auszubildenden fundierte „Hands-on“-Erfahrung zu vermitteln. Bevor es an die Maschinen geht, wird die CNC-Bedienung und Programmierung im IHK-Bildungszentrum deshalb an Computer-Arbeitsplätzen trainiert.

Die neuen CNC-Trainingsplätze des IHK-Bildungszentrums sind Sinutrain-Installationen. Sinutrain ist ein Software-System, welches die Bedienung und das Systemverhalten einer Sinumerik 840D realitätsgetreu auf Standard-PCs nachbildet. Dabei werden auch die aus Bedienung und Programmierung resultierenden Bearbeitungsvorgänge und das Werkstück selbst simuliert. Die Bedien- und die Maschinensteuertafel werden auf dem PC-Monitor dargestellt, die Bedienung erfolgt im einfachsten Fall per Maus und PC-Tastatur. Es gibt aber auch Sinumerik-getreue Übungs-Steuertafeln zum Anschluss an den Sinutrain-PC. Damit kann schon vor dem Gang an die echte Maschine wirklich jeder Handgriff der CNC-Bedienung geübt werden, bis er richtig „sitzt“.

Von Elementarfunktionen bis hin zu Shop-Oberflächen

Ob mit Maus und PC-Tastatur oder mit optionalem Bedienfeld: In jedem Fall erfolgt die Programmierung der CNC genau so wie auf der Originalhardware. Neben dem Umgang mit der Sinumerik-Standardfunktionalität kann auf diese Weise auch die Anwendung der in vielen Werkstätten eingesetzten Bedienoberflächen ShopTurn und ShopMill erlernt werden.

Doch die Funktionalität von Sinutrain geht wesentlich über die Emulation der Bedienung und Programmierung hinaus. Zum Beispiel lässt sich das vom Auszubildenden in manueller Bedienung oder per selbsterstelltem NC-Programm gefertigte Werkstück in 2,5- oder 3D-Darstellung auf dem Bildschirm abbilden. So erhält die angehende CNC-Fachkraft unmittelbare Rückmeldung darüber, was ihre Bedien- und Programmieraktionen an Maschine und Werkstück bewirken, ob der eingeschlagene Lösungsweg in der Praxis funktioniert und wo es noch Verbesserungsbedarf gibt.

Der Clou dabei: Die produktionsidentische Simulation der CNC geht so weit, dass sogar bestimmte Maschinen mit all ihren ausbildungsrelevanten Charakteristika sehr einfach emuliert werden können. Dazu werden in die jeweilige Sinutrain-Installation Daten aus CNC-Archiv-Files der zu emulierenden Maschine eingespielt, analog zur Erstinbetriebnahme der CNC einer Serienmaschine. Anhand dieser Daten ermittelt die Trainingssoftware dann zum Beispiel Achszahl, Achslängen und Typen sowie alle anderen trainingsrelevanten Leistungsmerkmale der Maschine. Die Eigenschaften der Maschinen werden dadurch in der Trainingsumgebung so genau repräsentiert, dass die auf einer maschinenspezifischen Sinutrain-Installation erstellten CNC-Programme direkt auf die reale Werkzeugmaschine übertragen und ohne weitere Anpassungen zur Fertigung des Werkstücks genutzt werden können.

Unmittelbar in Werkstatt und Produktion nutzbares Können

Mit der Möglichkeit, die Bedienung und Anwendung konkreter Maschinen praxisgerecht zu vermitteln, dient Sinutrain vielen Maschinenbauern als Grundlage für die Trainingssoftware ihrer Maschinen. Dabei wird eine intensive, langjährige und erfolgreiche Kooperation mit dem Automatisierungspartner Siemens gepflegt. Denn WZM-Bedienung ist eben zu einem großen Teil CNC-Bedienung, und von dem wechselseitigen Erfahrungsaustausch profitiert Siemens als Automatisierungsanbieter ebenso wie DMG als OEM, Anwender und Ausbildungspartner.

Das IHK-Bildungszentrum hat die neuen Schulungsinstallationen denn auch über den Anbieter seiner CNC-Universal-Fräsmaschine DMU 50 bezogen, genauer: bei der DMG Trainings-Akademie. Für das gewerblich-technische Bildungszentrum der IHK Augsburg hat die DMG-Trainings-Akademie eine Sinutrain-Klassenraumlizenz so parametriert, dass sie genau den Eigenschaften der 5-Achs-Universal-Fräsmaschine DMU 50 entspricht.

Nun können 16 Kursteilnehmer gleichzeitig den Umgang mit der Sinumerik und der DMU 50 üben – ohne Gefahr von Schäden durch Fehlbedienungen. Weil Sinutrain nicht nur bedien,- sondern auch programmkompatibel zur WZM ist, können sich die Kursteilnehmer auf Wunsch sogar ihr programmiertes Werkstück der im IHK-Bildungszentrum aufgestellten DMU 50 fertigen lassen und mit nach Hause nehmen.

Sinutrain erlaubt effizientes Training

Für das IHK-Bildungszentrum ist Sinutrain (Bild 1) eine äußert effiziente Methode, die große Zahl von Auszubildenden zu trainieren. So lange die Kursteilnehmer noch viel Zeit und Überlegung beim Umgang mit der für sie komplexen Technik brauchen, arbeiten sie parallel am PC. Dabei ist die Maschine keiner Gefährdung durch Fehlbedienungen ausgesetzt.

Sind die Kursteilnehmer dann routiniert und flott im Lösen ihrer Bearbeitungsaufgaben, benötigen sie auch an der realen Werkzeugmaschine nur wenig Zeit – und das vergleichsweise teuere Trainingsgerät Werkzeugmaschine wird optimal genutzt: Die je Kursteilnehmer erforderliche Taktzeit ist kurz, der Durchsatz hoch, der Trainingserfolg je Maschinenstunde optimal.

Eine derart praxisgerechte Ausbildung zahlt sich für alle Beteiligten aus. Die Absolventen des IHK-Bildungszentrums haben beste Chancen auf dem Arbeitsmarkt, und die neuen Arbeitgeber können von einem deutlich geringeren Einarbeitungsaufwand ausgehen als sonst: Ein mit Sinutrain ausgebildeter CNC-Facharbeiter oder Zerspaner kann an seinem neuen Arbeitsplatz sofort produktiv arbeiten. Mit einer Sinumerik-Steuerung kommt er unmittelbar zurecht und möglicherweise kennt er sogar schon die Maschine, an der er eingesetzt wird.

Für die Werkzeugmaschinenhersteller sind Sinutrain-Trainingsinstallationen zudem ein Verkaufsargument gegenüber Investoren. Sie können damit das Personal schon vor der Installation der Maschine schulen. Die Produktion kann dann sofort am ersten Tag beginnen.

Praxisgerechte Ausbildung ist wichtiges Anliegen

In letzter Konsequenz muss die Unterstützung einer praxisgerechten Ausbildung einem partnerschaftlich orientierten Automatisierungsanbieter ein ebenso wichtiges Anliegen sein wie den Maschinenbauern und Ausbildungseinrichtungen. Zur Heranführung an die Werkzeugmaschinenbedienung in kleinen Schritten bietet Siemens deshalb eine Palette von Ausbildungs- und Trainingsmaterialien an. Die Trainingssoftware wird regelmäßig an die aktuelle Steuerungsgeneration angepasst. MM

Dr.-Ing. Thomas Menzel ist Produktmanager bei der Siemens AG, Automation and Drives, Motion Control Systems in Erlangen. Weitere Informationen: Siemens AG, Karin Kaljumäe, 90766 Fürth, Fax (09 11) 9 78-32 82, karin.kaljumae@siemens.com

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