50t Gewicht, 18m Länge: Präzision in der Herstellung von Großbauteilen ist eine Herausforderung der besonderen Art. Neben einem hoch technologisierten Maschinenpark und einer umfassenden digitalen Tool-Infrastruktur sind handwerkliche Fähigkeiten und technischer Sachverstand der Mitarbeiter gefragt. Dabei gilt es, die Maßhaltigkeit über eine enorme Distanz einzuhalten: Die Rede ist von herausfordernden 0,03 bis 0,05mm bei einer Bearbeitungslänge von bis zu 18m. Für den Lohnfertiger aus Heidenheim sind derartige Werte ‚Tagesgeschäft‘. Seit mehr als hundert Jahren fertigt der Betrieb Großbauteile und Stahlkonstruktionen in hoher Qualität.
Digital in die Zukunft
In der Einzelgroßteil-Fertigung lässt sich in einem hart umkämpften Markt nur bestehen, wenn es zu keinen Kollisionen oder anderweitigen Fehlern bei der spanenden Bearbeitung kommt. Die Absicherung des gesamten Prozesses muss also lückenlos zu 100 Prozent geschehen – denn es gibt nur einen Versuch! Es geht um die 1:1-Simulation auch von Teilprozessen wie aufwändigem Rüsten, zeitintensivem Auf- und Umspannen sowie Werkzeugwechsel bei der tatsächlichen Bearbeitung.
>>Gut 25 Prozent der Einsparungen durch Digitalisierung<<
Wie lassen sich diese hochgesteckten Ziele erreichen? Ein professionelles CAM-System ist dabei ein wichtiger Lösungsbaustein. Doch das allein genügt nicht. Es gilt, den Bogen von der idealisierten Welt der CAM-Simulation in die harte Realität der Bearbeitungszentren zu spannen. Deshalb entschied sich der Lohnfertiger für ProfiCAM Virtual Machining (VM) von Coscom Computer für die CAM-Programmierung und Vericut von CGTech mit seiner NC-Satz-Simulation. Beide Tools sind gekoppelt an das Coscom ECO- System, bestehend aus FactoryDirector VM und ToolDirector VM, das die CAM-Programmierung und Maschinensimulation mit allen relevanten digitalen Fertigungs- und Werkzeuginformationen versorgt.
Komfortable Werkzeugverwaltung
Mit dem Ziel der hauptzeitparallelen 3D-Programmierung wurde das Coscom-Projekt vor einigen Jahren mit der Einführung von ProfiCAM VM für den Bereich Fräsmaschinen mit Mehrseitenbearbeitung begonnen. Wenig später kam die Werkzeugverwaltung Tool-Director VM hinzu: Sie versorgt das CAM-System mit Werkzeugdaten und erlaubt somit die Programmierung mit realistischen Geometrien der Werkzeuge. Mittlerweile sind mehr als 4.200 Komplettwerkzeuge im System hinterlegt. Dietmar Koch, Meister Zerspanung, ist inzwischen der festen Überzeugung: „Kein CAM-System mehr ohne Werkzeugverwaltung!“
Die Einführung des ToolDirector VM hob die CAM-Programmierung auf ein neues Qualitätsniveau. Gleichzeitig sorgte dies für einen lückenlosen End-to-End-Prozess, bezogen auf das Durchreichen digitaler Werkzeuginformationen bis in die Werkzeugvoreinstellung und an die Maschine: Werkzeuglisten, Zusammenbauvorschriften der Komplettwerkzeuge, vermessene Werkzeug-Ist-Daten wurden nun im gesamten Prozess unmittelbar verfügbar. „Die Bereitstellung von aktuellen Daten ist extrem wichtig, weil es um Rüst- und Bearbeitungszeiten von teilweise mehreren hundert Stunden geht. Da dürfen keine Irrtümer geschehen“, betont Koch.
Alles ‚vor Ort‘
Wirklich alles, was vor Ort benötigt wird, ist nun zu 100 Prozent digital über den Coscom InfoPoint VM abrufbar: Werkzeuglisten, Spannpläne, NC-Programme und Simulationen. Das führt zu einer signifikanten Fehlerreduktion und erhöht gleichzeitig die Präzision bei der Bearbeitung.
Die Heidenheimer gingen im Laufe der Jahre noch weitere Schritte in Richtung ‚virtuelles Fertigen‘. Sie führten z.B. den FactoryDirector VM ein, um sämtliche Papierdokumente zu digitalisieren und auf ‚InfoPoints‘ zu visualisieren. Aus Sicht von Dietmar Koch war es ein großer Schritt nach vorne, als jede Maschine mit einem PC und einem Monitor ausgerüstet wurde und damit die Zettelwirtschaft ein Ende fand: „Alle bereitgestellten Daten werden nun direkt vor der Maschine mit dem Coscom InfoPoint VM visualisiert. Selbst die Simulation kann dort aufgerufen werden und man kann sich die konkrete Aufspannsituation in 3D anzeigen lassen und von allen Seiten aus begutachten.“
Keine Einbahnstraße
Nun ist der Datenfluss am InfoPoint VM aber keine ‚Einbahnstraße‘. Vielmehr kann der Werker in der Ausbaustufe mit einem Kommunikationsmodul über den InfoPoint VM Rückmeldung an die Arbeitsvorbereitung oder den Meister geben, etwa wenn etwas nicht vorrätig ist. Das steigert die Produktivität, denn fehlende Informationen sind ein Synonym für Maschinenstillstand. Auch der FactoryDirector VM als zentrale Datenbasis arbeitet in beide Richtungen: So werden beispielsweise die während des Produktionsprozesses optimierten NC-Codes in die Datenbank zurückgespielt.
