PLM wird fertigungsnäher

Die thematischen Schwerpunkte der ehemaligen Fachmesse für innovative Produktentwicklung, Daten- und Prozessmanagement haben sich mit ihrer Eingliederung in den Software-Bereich der AMB (9. bis 13. September) verschoben: Statt der digitalen Produktentwicklung steht die digitale Fertigung stärker im Mittelpunkt, und hier insbesondere das Thema CAM (Computer Aided Manufacturing). Von wenigen Ausnahmen abgesehen, sollen alle namhaften CAM-Hersteller in Stuttgart vertreten sein: Unternehmen wie Cimatron, Missler Software, OpenMind, Tebis oder SolidCAM. Nicht zu vergessen die großen PLM-Anbieter wie Dassault Systèmes oder Siemens PLM Software, die den weltweiten CAM-Markt anführen. Ein Markt, der sich nach den Zahlen der amerikanischen Beratungsfirma Cimdata, Inc. nicht nur durch eine relativ große Anbieterzahl auszeichnet, sondern auch durch ein dynamisches Wachstum.

Um zu verstehen, warum die Nachfrage nach integrierten CAD/CAM-Lösung so dynamisch wächst, braucht man nur die rasante Weiterentwicklung der Zerspanungstechnik sowohl auf den Gebieten der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC) und der Hochleistungszerspanung (HPC), als auch bei der Komplettbearbeitung mit integrierten Dreh- und Fräszentren beobachten. Sie verspricht den mittelständischen Fertigungsbetrieben in Deutschland Produktivitätssteigerungen und sichert damit ihre Wettbewerbsfähigkeit. Um das Potential der immer leistungsfähiger und komplexer werdenden Maschinen und Werkzeuge ausschöpfen zu können, ist jedoch der Einsatz von modernen CAD/CAM-Systemen unerlässlich. Davon profitieren Hersteller, die ihre Anwendungen rechtzeitig für Anwendungen wie das HSC-Fräsen oder die Millturn-Bearbeitung fit gemacht haben.

Insbesondere die integrierte Dreh/Fräsbearbeitung mit Mehrspindelmaschinen stellt hohe Anforderungen an den Leistungsumfang der eingesetzten Programmiersysteme. Zunächst einmal sollten sie die Drehbearbeitung ebenso gut unterstützen wie das Fräsen, was keine Selbstverständlichkeit ist. Dann sind leistungsfähige Funktionen für die Simulation der Bearbeitungsprogramme erforderlich, um die Einfahrzeiten zu reduzieren. Sie sind bei komplexen Bauteilen oft um ein Vielfaches länger als die eigentliche Bearbeitung, was gerade bei geringen Losgrößen die Bearbeitungskosten enorm in die Höhe treibt. Mit Blick auf die Reduzierung der Rüst- und Bearbeitungszeiten benötigen die Anwender außerdem Funktionen, mit denen sie die synchrone Aufteilung der Operationen auf die Spindeln am CAM-Arbeitsplatz analysieren und optimieren können.

Eine zuverlässige Simulation der NC-Bearbeitung setzt voraus, dass die reale Maschinensituation einschließlich der tatsächlich eingesetzten Werkzeug und Spannmittel im CAM-System abgebildet werden kann. Dazu müssen zunächst einmal die Maschinen und Werkzeuge in 3D nachmodelliert werden, sofern die Hersteller keine entsprechenden 3D-Maschinenmodelle zur Verfügung stellen. Gleichzeitig ergeben sich immer komplexere Spannsituationen, so dass die Fertiger oft spezielle Spannvorrichtungen konstruieren müssen. Das führt dazu, dass die Unternehmen bei der Auswahl ihrer CAM-Systeme immer größeren Wert auf gute CAD-Funktionen legen. Die Aachener Exapt Systemtechnik GmbH erweiterte beispielsweise ihrer CAD/CAM-Lösungen um eine 5-Achs-Simultanfräsbearbeitung und die Generierung und Nutzung von 3D-Werkzeugmodellen.Von einer effizienten Nutzung der digitalen Daten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg sind viele Betriebe aber noch weit entfernt. Dadurch verzichtet ein mittelständisches Unternehmen im Schnitt auf Kosteneinsparungen von 800 000 Euro pro Jahr, wie eine von Autodesk in Auftrag gegebene Untersuchung ergeben hat.

Rückrat der digitalen Produktentwicklung ist ein konsistentes Produktdaten-Management (PDM), das dafür sorgt, dass alle an der Entwicklung beteiligten Disziplinen mit den jeweils aktuellen Versionsständen der Daten arbeiten. Für größere Fertigungsbetriebe gewinnt außerdem das Lebenszyklus-Management ihre Fertigungsdaten an Bedeutung, um jederzeit nachvollziehen zu können, welche Produktversionen nach welchen Unterlagen gefertigt wurden. Die traditionellen PLM-Lösungen bieten bislang wenig Unterstützung für die Steuerung und Kontrolle der fertigungsnahen Prozesse, weshalb hierfür spezielle MES-Lösungen eingesetzt werden. Zur Problembehandlung bündelt beispielsweise IBM seine PLM-Ressourcen und bietet einen einfacheren Zugriff auf ihre nahezu 3000 PLM-Experten. Im Zentrum dieser Initiative stehen die zehn IBM PLM Centers sowie das International Competency Center von Partner Dassault Systèmes. Auch Siemens PLM Software kündigte an, dass die Version 4 seiner Teamcenter Express-Software ab sofort eine verbesserte Benutzerfreundlichkeit und Skalierbarkeit für kleine und mittelständische Unternehmen bietet. Die Lösung dehnt Zugriffsmöglichkeiten weit über die herkömmlichen Bereiche des Produktdatenmanagements aus. So leistet die Software eine wesentliche Unterstützung für das Projektmanagement und enthält speziell zugeschnittene Funktionen für weitere Anwender, wie beispielsweise in Fertigung und Produktion.

Werner Möller werner.moeller@konradin.de