Software

Multi-Task-Maschinen effizient einsetzen

Mehrachsen-Dreh-Fräszentren können die Fertigung selbst geometrisch komplexer Bauteile effizienter und damit kostengünstiger gestalten. Das gelingt aber nur, wenn die Programmierung der Bearbeitung vergleichbar effektiv erfolgt. Der Armaturen-Spezialist Elster Kromschröder nutzt dazu die Software Virtual Gibbs und kann gleichzeitig auf das Fertigungs-Know-how der Anwendungstechniker von Cimatron zurückgreifen.

Ursula Remmler, Fachjournalistin, Leipzig

Geräte und Systemlösungen zum Messen und Regeln von Gasen verlangen eine hohe Präzision in der Fertigung. „Nur so können wir Sicherheit, Energieeffizienz und Bedienkomfort erreichen“, sagt Karsten Blessmann aus der Marketing-Abteilung von Elster Kromschröder. Das Tochterunternehmen der Elster Group SE stellt Absperr- und Sicherheitsarmaturen, Ventile, Klappen, Regler, Zündkomponenten und Brenner für industrielle Wärmebehandlungsprozesse her. „Brennerköpfe etwa verwirbeln Gas und Luft – je genauer diese Komponenten gefertigt sind, um so besser lässt sich der Verbrennungsprozess regeln und desto höher ist die Energieeffizienz.“

Anfang 2012 investierte Elster Kromschröder deswegen in ein Mehrachsen-Dreh-Fräszentrum von Mori Seiki. Die Maschine mit massivem Fräsständer und beweglicher Gegenspindel ist kompakt gebaut, liefert im Halbstundentakt versandfertige Teile und verfügt über zwei Werkzeugspeicher mit je 38 Plätzen. Um das Potenzial der Werkzeugmaschine auszuschöpfen, entschied sich das Unternehmen für die CAM-Software Virtual Gibbs, vertrieben von der Ettlinger Cimatron GmbH. Die Software eignet sich unter anderem für das 3- bis 5-Achs-Simultanfräsen sowie die Komplettbearbeitung auf Multi-Task-Maschinen wie der Mori Seiki – denn die Programmierung so vieler Prozesse ist alles andere als trivial. Zudem arbeiteten sowohl Betriebsmittelbau als auch die Entwicklungsabteilung bezüglich der Prototypenfertigung bereits mit Virtual Gibbs.

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„Aus meiner Sicht sprechen vor allem drei Dinge für die Software“, fasst Jürgen Kohrmeyer aus dem Prototypenbau bei Elster Kromschröder die Vorteile zusammen. „Zum einen lässt sich die Fertigung auf der Maschine sehr schnell starten, so dass man sich auf das Optimieren konzentrieren kann. Zum zweiten braucht man sich beim Kauf weiterer Maschinen nicht jedes Mal in eine andere Maschinensteuerung einzuarbeiten, sondern man kann unter der gleichen Oberfläche programmieren. Und zum dritten funktioniert die Kommunikation mit den Cimatron-Anwendungstechnikern reibungslos.“

Fertigungs-Know-how ist abrufbar

Welche Rolle der Kontakt zu den Anwendungstechnikern spielt, zeigt sich bei der Anpassung des Postprozessors an die Maschine. Denn das ist beispielsweise bei einer Mori Seiki NTX1000/S einfacher gesagt als getan, da nicht nur die Maschinenkomponenten anzupassen sind. Schwenkbare Gegenspindel und B-Achse können dazu führen, dass die Koordinatensysteme der einzelnen Maschinenkomponenten zueinander verdreht liegen. Gerade bei solchen Problemen schätzen die Elster-Kromschröder-Mitarbeiter die Unterstützung durch die Cimatron-Anwendungstechniker, die nicht nur das Programmieren, sondern auch die Fertigungsprozesse beherrschen. Auf diese Weise konnte nach einigen Stunden gemeinsamer intensiver Arbeit das erste Teil komplett entgratet die Maschine verlassen. Während der weiteren Erprobungsphase waren und sind immer wieder einmal kleine Änderungen am Postprozessor erforderlich, sei es, dass ein Befehl zu unerwarteten Resultaten führt oder dass die Techniker an der Maschine spezielle Wünsche äußern. „Diese Änderungen arbeite ich selbst ins Programm ein“, sagt Jürgen Kohrmeyer, „und lasse sie gegebenenfalls anschließend von einem Cimatron-Anwendungstechniker überprüfen – mit diesem Service bin ich sehr zufrieden.“

Die Mitarbeiter aus der Produktion schätzen die Software – nicht zuletzt deswegen, weil sich der Schulungsaufwand in überschaubaren Grenzen hält. Denn auch wenn die CAM-Software logisch und nachvollziehbar aufgebaut ist (per Drag-&-Drop lässt sich beispielsweise ein Werkzeug einfach wählen und einem Prozess und der zu bearbeitenden Kontur zuordnen), handelt es sich um ein sehr komplexes Programm, dessen Handhabung geschult werden muss. Mit jedem Tag, an dem sie mit Virtual Gibbs arbeiten, erkennen die Fertigungsspezialisten jedoch dessen vielfältige Möglichkeiten besser und entdecken bisher nicht genutzte Funktionen, die das Programmieren vereinfachen.

Produktion gänzlich umgestellt

Mit der neuen Werkzeugmaschine konnte Elster-Kromschröder die Produktionsprozesse komplett neu aufsetzen. Denn die Zeitspanne, aus einem angelieferten Rohling einen einsatzfähigen Brennerkopf zu fertigen, war zuvor sowohl den Ingenieuren als auch den Betriebswirten zu lang – und überdies mit einem hohen verwaltungstechnischen Aufwand verbunden. Die Rohlinge wurden früher nacheinander unterschiedlichen Drehbearbeitungen, mehreren Bohrvorgängen und Fräsbearbeitungen unterzogen – und für jeden Arbeitsgang war ein Auftrag zu schreiben. Zwischen den Bearbeitungsgängen wanderten die Teile ins Lager, mussten dort registriert und später wieder ausgetragen werden. Und nach jedem Arbeitsgang wurden die Teile von der Maschine genommen und entgratet – manuell. So dauerte die Fertigstellung eines Brennerkopfes bei nur rund 50 Minuten Maschinenzeit oft mehrere Arbeitstage. Darüber hinaus wurden für jeden Fertigungsschritt zusätzliche Vorrichtungen benötigt, mit deren Hilfe sich die Teile exakt einspannen ließen. Auch diese Vorrichtungen mussten gelagert werden. Dieses Vorgehen beeinflusste zudem die Lagerhaltung: Um Kundenaufträge jederzeit schnell erfüllen zu können, hielt man bei Elster Kromschröder Rohlinge und alle Zwischenstufen vor. Bei den etwa 70 Varianten, die zu jedem Grundtyp existieren, ergab sich selbst bei nur wenigen Teilen pro Fertigungsstufe ein hoher Betrag gebundenen Kapitals.

Mit der Entscheidung für das Mehrachsen-Dreh-Fräszentrum sind all die Zwischenschritte nicht mehr erforderlich, die Produktivität ist deutlich gestiegen. Geometrisch anspruchsvolle Teile werden heute auf der Mori Seiki gefertigt. Und nachdem Maschine und Software erfolgreich in den Produktionsprozess integriert wurden, hat man bei Elster Kromschröder bereits die nächsten Ziele definiert. So sollen künftig die Beschleunigungs- und Abbremszeiten bei der Berechnung der Bearbeitungszeiten berücksichtigt werden. Zudem will man – was noch wichtiger ist – das Thema der durchgängigen Datenverwaltung in Angriff nehmen. Elster Kromschröder arbeitet mit der Unternehmenssoftware von SAP, über die bereits heute viele Prozesse verwaltet und gesteuert werden. In dieser sollen zukünftig sowohl die CAM-Daten als auch die NC-Programme abgelegt werden, so dass der gesamte Prozess in der SAP-Software dokumentiert ist und von dort aus ein Nachfolgeauftrag gestartet werden kann. Damit fiele unnötiger Verwaltungsaufwand weg und der Nachweis für das Qualitätsmanagement würde sich vereinfachen. Cimatron hat bereits die Anfrage erhalten, Virtual Gibbs dazu mit einer entsprechenden Schnittstelle auszustatten.

Perspektiven für die Zukunft

Bei der Gestaltung effizienterer Arbeitsabläufe und Prozessketten wird Elster Kromschröder auch zukünftig auf Virtual Gibbs setzen. Im Zusammenspiel mit der jetzt erworbenen Multi-Task-Maschine können selbst geometrisch komplizierte Teile in kürzester Zeit aus den Rohlingen gefertigt werden. Das schafft die Voraussetzung dafür, einerseits schneller und kostengünstiger zu fertigen und andererseits das Portfolio zu erweitern. Zudem können im Rahmen der Entwicklung neuer Komponenten mittels Virtual Gibbs recht schnell Prototypen programmiert und gefertigt werden. Ist die optimale Variante gefunden, werden die Daten einfach an die Produktion weitergeleitet – und auch die Qualitätskontrolle soll auf der Basis dieser Daten erfolgen.

„Wir schätzen besonders die konstruktive Zusammenarbeit mit Cimatron in allen Phasen“, betont Jürgen Kohrmeyer abschließend. „Wir haben lange diskutiert – jetzt sind wir auf dem richtigen Weg.“ Wenn Elster Kromschröder in weitere neue Maschinen investiert, werden sie sofort in das System einbezogen. Virtual Gibbs erhält dann lediglich die passende Maschinensimulation und einen weiteren Postprozessor. „Der Aufwand, den wir jetzt getrieben haben, wird sich dann doppelt und dreifach auszahlen.“

Cimatron GmbH, Ettlingen Tel. 07243/5388-0, http://www.cimatron.de Messe AMB: Halle 4, Stand C32

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