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Um auch kritische Fräsbereiche im Millimeterbereich oder Bauteile mit tiefen Kavitäten sicher auf Kollision prüfen zu können, muss die reale Fertigungsumgebung eins zu eins in der virtuellen CAD/CAM-Welt abbildbar sein. Diese Anforderung erfüllte das CAM-System, das der Werkzeugbauer Gedia aus dem sauerländischen Attendorn bis 2016 einsetzte, nicht. „Das fing schon beim Fräswerkzeug an, das sich nicht exakt nachbauen ließ“, sagt Ralf Hesener, Leiter Werkzeug-Engineering. „Auch das Maschinenmodell war alles andere als genau, ganz zu schweigen von den Kinematiken.“ Carsten Wurm, Teamleiter CAM-Programmierung ergänzt: „Das hat die Kollisionsprüfung extrem zeitaufwendig gemacht. Zum Teil wurden Kollisionen angezeigt, die gar keine waren. Wir konnten uns auf die Daten nicht verlassen und mussten sie doppelt pflegen – einmal am CAM-Arbeitsplatz und einmal in der Maschinenhalle.“ Als man eine Maschine mit Palettenwechsler anschaffen wollte, musste schließlich neues CAM-System her. Denn dafür muss die Kollisionsprüfung auch bei Werkzeugwechseln zwischen zwei NC-Programmen reibungslos funktionieren.
Planung auf der virtuellen Maschine
Gedia verglich die CAD/CAM-Software Tebis mit dem bisherigen System. Das Resultat: Der Tebis CNC-Simulator garantiert, dass ausschließlich kollisionssichere NC-Programme ausgegeben werden. Möglich wird dies durch digitale Prozessbibliotheken wie der Werkzeug- oder Maschinenbibliothek: In diesen sind alle Komponenten, auf die der CNC-Simulator bei der Prüfung zurückgreift, virtuell bis ins kleinste Detail hinterlegt. Hermann Geueke, Leiter Mechanische Bearbeitung, fasst Anspruch und Ergebnis zusammen: „Um unsere Kollisionen auf Null runterzufahren und uns gleichzeitig aufwendige Prüfungen nach dem Postprocessing zu ersparen, brauchten wie eine millimetergenaue Nachbildung des Maschinenmodells und der Werkzeuge in der virtuellen Welt. Das hat nur Tebis geschafft.“
Neben der präzisen Simulation führt Gedia bei Tebis noch einen Pluspunkt ins Feld: Die Schablonentechnologie. Sie ermöglicht die weitgehende Automatisierung der NC-Programmierung. Auch hier konnte kein anderes System mithalten. Gedia fertigt hauptsächlich in Losgröße 1 und muss daher mit einer Vielzahl von Varianten umgehen. Bei der Tiefbohrbearbeitung zum Beispiel werden in der Software Querbohrungen automatisch erkannt. Mit den geeigneten NC-Schablonen ist die anschließende NC-Programmierung ein Leichtes. Zudem lassen sich die tatsächlichen Maschinenlaufzeiten im Vorfeld exakt ermitteln. Wurm sieht hier einen entscheidenden Vorteil: „Dank der genauen Laufzeitberechnung in Tebis können wir die Schwesterwerkzeuge bei der Fertigung automatisch austauschen. Das spart uns sehr viel Zeit.“
Mit Unterstützung der Experten bei der Implementierung wurde die neue Systemlandschaft innerhalb von nur knapp zwölf Monaten komplett integriert. Der Prozess ist durchgängig bis in die Werkstatt: An sechs Viewerstationen greifen die Maschinenbediener direkt auf alle relevanten Daten zu. Sie lassen sich NC-Funktionen anzeigen und arbeiten diese ab. In einer eigenen Liste sind alle Werkzeuge mit ihren spezifischen Technologiewerten hinterlegt. Heute gibt es wesentlich weniger Rückfragen als zuvor. Die gesamte Fertigung ist schneller geworden. „In der Vergangenheit haben wir mit einer Stunde CAM-Programmierung circa zweieinhalb Frässtunden erwirtschaftet. Heute liegen wir bei über drei Frässtunden“, so Geueke. „Wir fertigen in derselben Zeit mehr Bauteile. Dadurch werden Kapazitäten frei.“ Gedia beschäftigt sechs Tebis CAM-Programmierer und zwei externe Dienstleister. 18 Mitarbeiter bedienen die sechs Maschinen im 3-Schichtbetrieb, auch am Wochenende. Tebis ermöglicht die mannarme Fertigung. Für die nahe Zukunft stehen Mehrmaschinenbedienung und die automatische Palettierung mit Nullpunktspannsystem auf dem Programm.
Auch die Tebis MES-Lösung Proleis hat überzeugt: Zukünftig sollen Aufträge und Fertigung mit Proleis digital geplant und gesteuert werden. Um Einarbeitungs- und Try-Out-Zeiten zu verringern, testet das Unternehmen aktuell Tebis BREP-Technologien, mit denen sich Druckflächen und Freimachungen direkt in das CAD-Modell einkonstruieren lassen.
