CAD/CAM-Lösung

Glasklare Vorteile bei der Programmierung

Selber fertigen oder outsourcen? Vor dieser Frage stand die Firma Lenhardt Maschinenbau, die kundenspezifische Maschinen und Anlagen für die Isolierglas-Produktion herstellt. Das Unternehmen entschied sich, in moderne Werkzeug- maschinen und CAD/CAM-Werkzeuge zu investieren. Der Einsatz von Top Solid Cam sorgt heute für minimale Stillstandszeiten in der Fertigung.

Wolfgang Müller, Bereichsleiter Produktion (links) und Werkstattmeister Wolfgang Dittus haben mit der Modernisierung der Fertigung einen technologischen Quantensprung vollbracht. (Bild: Wendenburg)

Lenhardt Maschinenbau entwickelt und fertigt Maschinen und Anlagen, mit denen Flachglas für Fenster und Fassaden produziert wird. Eine Herausforderung für den Hersteller ist dabei die Anforderung, die Lieferzeiten verkürzen und trotzdem flexibel auf individuelle Kundenwünsche reagieren zu müssen. Das führt in der Produktion oft zu Losgröße eins, wie Wolfgang Müller, Bereichsleiter Produktion, erklärt: „Wir müssen schnell zum Span kommen und in kurzer Zeit komplexe Teile fertigen können. Deshalb ist für uns entscheidend, dass die Programme sauber laufen, dass alle Werkzeuge da sind, dass wir die Rüstzeiten durch Clustern von bestimmten Teilen minimieren und dass das Einfahren von neuen Programmen sehr schnell geht. Durch die Simulation erreichen wir eine höhere Sicherheit in der Fertigung.“

Maschinenpark modernisiert

Die Notwendigkeit schnell zum fertigen Teil zu kommen, war einer der Gründe, warum das Unternehmen im Jahr 2004 die Entscheidung traf, die eigene Fertigung aufrecht zu erhalten und in die Modernisierung von Maschinenpark und Programmiertechnik zu investieren. Die vorhandenen Fräsen waren über 15 Jahre alt und wurden noch an den Maschinen programmiert.

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Die Einführung der CAD/CAM-Lösung Top Solid war Teil des Gesamtkonzepts, wie Müller betont: „Wir haben zunächst die Teile festgelegt, die weiterhin im Hause gefertigt werden sollten, und dann die dafür erforderlichen Maschinen, Vorrichtungen und Programmierwerkzeuge ausgewählt. Das CAD/CAM-System sollte die neuen 5-Achs-Fräsmaschinen von Hermle, Kunzmann und die Portalfräse von Zayer mit Daten versorgen, aber auch eine vorhandene 3-Achs-Fräse von Mazak sowie einige CNC-Drehmaschinen. Deshalb musste es sowohl die Fräs-, als auch die Drehbearbeitung gut unterstützen.“ Das Projektteam lud mehrere Anbieter ein, anhand eines Frästeils, eines Drehteils und einer Schweißkonstruktion die Leistungsfähigkeit ihrer Systeme zu demonstrieren. Abgesehen von der guten Funktionalität im Fräsbereich überzeugte die Missler-Software durch ihre klare Bedienerführung, mit der man schnell zum Ziel kommt und die Schritte dahin sehr gut nachvollziehen kann. „Eine Stärke der Software ist die kontinuierliche Nachführung der Rohteilgeometrie, durch die ich auf einen Blick erkennen kann, was ich schon gemacht habe“, sagt CAM-Programmierer Manuel Steinbock. „Das ist sehr hilfreich, weil ich nicht ununterbrochen programmiere, sondern immer mal wieder in die Werkstatt gehen muss.“

Ein wichtiges Auswahlkriterium war außerdem, dass man die vorhandenen 2D-Zeichnungen möglichst effizient für die CAM-Programmierung weiter verwenden konnte. Die Konstrukteure bei Lenhardt arbeiten zwar seit ein paar Jahren mit der 3D-Software Solidworks, aber es gibt noch einen riesigen Bestand von Teilen, die ursprünglich in 2D konstruiert wurden und nun auf den neuen Maschinen gefertigt werden sollten. „Top Solid war das einzige System, mit dem man aus einer ME 10-Zeichnung mit vertretbarem Aufwand ein CNC-Programm generieren konnte“, versichert Müller. Seit dem Frühjahr 2006 ist die neue CAD/CAM-Lösung bei Lenhardt im Einsatz. Die Firma hat Floating-Lizenzen des Grundpakets Top Solid Design, des Fräsmoduls Top Solid Cam und des Drehmoduls Top Solid Turn angeschafft, die gleichzeitig auf drei Windows XP-Arbeitsplätzen genutzt werden können. Zur Software-Konfiguration gehört außerdem die integrierte Werkzeugverwaltung Top Solid Tool.

Über eine Direktschnittstelle lassen sich die 3D-Modelle aus Solidworks problemlos in Top Solid importieren und für die CAM-Programmierung aufbereiten. Wenn Modifikationen erforderlich sind, werden sie normalerweise im Konstruktionssystem gemacht, es sei denn, es handelt sich um 3D-Modelle, welche die CAM-Programmierer ausgehend von den alten 2D-Zeichnungen selbst in Top Solid erstellt haben. Die Missler-Software bietet ausgereifte Funktionen für den Geometrievergleich von importierten Daten, die es erlauben, die Unterschiede zwischen verschiedenen Modellversionen zu identifizieren, so dass der CAM-Programmierer seine Werkzeugwege gezielt aktualisieren kann. Dadurch lassen sich nachträgliche Konstruktionsänderungen auch ohne durchgängige CAD/CAM-Prozesskette einfach und schnell in den Fertigungsprozess einsteuern, wie Steinbock sagt.

Um die Programmerstellung zu beschleunigen, hat der CAM-Programmierer einheitliche Methoden für die Bearbeitung von bestimmten Geometrie-Elementen wie zum Beispiel Senk-, Pass- oder Gewindebohrungen definiert, die sich bei ähnlichen Elementen einfach wieder verwenden lassen.

Steinbock hat schon mit anderen CAM-Programmen gearbeitet, bevor er vor anderthalb Jahren zu Lenhardt wechselte, und ist mit seinem neuen Werkzeug sehr zufrieden. „Obwohl die Entscheidung schon gefallen war, habe ich es noch mal mit verschiedenen anderen Systemen verglichen. Dabei hat sich gezeigt, dass Top Solid für unsere Anforderungen einfach die beste Lösung ist.“ Die Missler-Software bietet nicht nur eine Vielzahl von Automatismen, um die Programmerstellung zu beschleunigen, sondern auch leistungsstarke Simulationsfunktionen, die dem Anwender ein hohes Maß an Sicherheit bieten, dass seine Programme auf der Maschine auch fehlerfrei funktionieren.

Voraussetzung für eine zuverlässige Simulation ist natürlich, dass die Maschinen, Werkzeuge und Aufspannungen komplett in der Software abgebildet sind.

Derzeit arbeiten drei Anwender bei Lenhardt mit Top Solid, die alle Erfahrung in der Maschinenprogrammierung mitbringen und sich dann zum CAM-Programmierer weitergebildet haben. Geschult wurden sie von Missler-Vertriebspartner Adequate Solutions, der die CAD/CAM-Lösung in Neuhausen implementiert, die Maschinenmodelle für die Simulation bereitgestellt und die Postprozessoren angepasst hat. Außerdem leistet die Firma den Support.

Mehr als 50 Prozent schneller

Die Erstellung der CAM-Programme mit Top Solid und ihre Simulation am Computer trägt maßgeblich dazu bei, die Stillstandszeiten in der Werkstatt zu minimieren. „Die alten Maschinen standen bestimmt mehr als die Hälfte der Zeit still, um sie zu programmieren und zu rüsten“, sagt Thomas Dittus, Meister in der Fertigung. Lenhardt verzichtet zwar nicht ganz auf das Einfahren der Programme, aber der Zeitaufwand dafür hält sich in Grenzen, weil Kollisionsprobleme durch die Simulation von vorneherein ausgeschlossen sind. Hinzu kommt, dass die neue Hermle mit einem Wechseltisch ausgestattet ist, so dass man während der laufenden Bearbeitung schon den nächsten Job einrichten kann. Wolfgang Müller schätzt, dass sich die Stillstand- und Rüstzeiten im Vergleich zu früher um mindestens 50 Prozent reduziert haben, wobei der Vergleich natürlich hinkt, weil die Maschinentechnologie einfach nicht vergleichbar ist. „Wir haben in drei Monaten einen Quantensprung vollzogen und 15 Jahre Technologie aufgeholt. Nur macht sich das bei einem Teil, das nur drei Minuten auf der Maschine läuft, nicht so stark bemerkbar.“ Entscheidend ist, dass die Firma ihre komplexen Know-how-Teile zu wettbewerbsfähigen Konditionen fertigen und dadurch schnell und flexibel auf kundenspezifische Anforderungen reagieren kann.
Michael Wendenburg, Fachjournalist, Sevilla/hs

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