CNC-Technologie

Ein Joker für den NC-Prozess

Mit Know-how, Sorgfalt und innovativen Produkten gelingt es der Fette Compacting GmbH ihre führende Position auf dem Weltmarkt zu behaupten. Als hochspezialisierter Hersteller von Maschinen für die pharmazeutische und chemische Industrie sieht sich das Unternehmen besonderen Anforderungen in Punkto Präzision und Performance konfrontiert. Der Maschinenbauer setzt in seiner Fertigung deshalb die vollständige CAM-Prozesskette von Coscom ein. Das System umfasst NC-Programmierung mit dem neuen „NC-Joker“ Postprozessor-Konzept, Fertigungsdaten-Management, Werkzeugverwaltung sowie virtuelle Maschine, inklusive Maschinensimulation. Das Unternehmen ist damit in der Lage, die Programmierzeit für die NC-Programmierung um mindestens 30 Prozent sowie die Durchlaufzeit von der Produktentwicklung bis zur Fertigung um knapp 50 Prozent zu senken.

„Reduktion der Zeit von der Entwicklung bis zum serienreifen Bauteil um 50 Prozent“ steht als Zielvorgabe für jeden Mitarbeiter sichtbar auf einer Infotafel in einer Montagehalle der Fette Compacting GmbH. Matthias Hoffmann, Global Director Operations, erklärt, warum dieses Ziel dem mittelständischen Unternehmen so wichtig ist: „Wir wollen unserem Wettbewerb stets ein gutes Stück voraus sein. Nur dann können wir uns international behaupten. Und das schaffen wir, indem wir besser und schneller als die anderen sind.“ Der Maschinenbauer aus Schwarzenbek bei Hamburg entwickelt, produziert und vertreibt Hochleistungsmaschinen, wie beispielsweise Tablettieranlagen und -pressen für pharmazeutische und chemische Betriebe. Mit seinen spezialisierten High-End Produkten hat sich der Mittelständler im Lauf seines Bestehens zum Weltmarktführer entwickelt. Nicht nur die steigende Nachfrage nach Medikamenten weltweit hat dazu beigetragen, sondern auch das Know-how der Mitarbeiter. Durch eine außergewöhnlich hohe Innovationsgeschwindigkeit gelingt es dem Global Player, seinen Kunden stets Maschinen und Anlagen von höchster Qualität auf dem neuesten Stand der Technik zu bieten. Diese Strategie trägt ihre Früchte: Im Jahr 2011 konnte die LMT-Gruppe, der Fette Compacting angehört, einen Umsatz von knapp 300 Millionen Euro erwirtschaften, Tendenz steigend.

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Um den hohen Auftragseingang angemessen zu bedienen, arbeitet das Unternehmen im Drei-Schichtbetrieb an fünf Tagen in der Woche; dazu kommen auch Sonderschichten am Wochenende, wenn es die Auftragslage erfordert. Da die Anforderungen des Marktes durch Personalwachstum allein nicht zu erfüllen sind, investiert der Spezialmaschinenhersteller vor allem in die Effizienz seiner Anlagen und seiner Prozesse. Im Bereich der Mechanischen Fertigung setzten die Norddeutschen auf einen heterogenen Maschinenpark, bestehend aus rund 20 CNC-Maschinen und BAZ verschiedener Hersteller für Dreh- Fräs- und Millturn-Bearbeitungen.

„Um weitere Marktanteile zu gewinnen, benötigen wir optimale und fehlerfreie Fertigungsprozesse“, betont Hoffmann und ergänzt: „das ist auch der Grund, warum wir dauerhaft eine stabile und funktionsfähige Software-Infrastruktur benötigen. Eine Software-Prozesskette von der Konstruktion bis zur Fertigungsmaschine war für uns das Ziel im Optimierungsprozess.“ Die Coscom Lösung mit dem innovativen CAM-System, inklusive neuem „NC-Joker“ Postprozessorkonzept, virtueller Maschine mit Simulation sowie Werkzeug- und gemeinsames zentrales CAM-Daten-Management unterstützt den Maschinenbauer bei der Erreichung seiner Ziele.

NC-Programme spielen eine zentrale Rolle

Neben den Faktoren Auslastung und Minimierung von Nebenzeiten hängt die Wirtschaftlichkeit einer modernen CNC-Maschine maßgeblich von der Qualität Ihres Inputs - also den optimalen NC-Programmen - ab. Diese werden nach der Programmierung mit dem CAD/CAM-System im NC-Joker für jede Maschine und deren individuelle Kinematik erzeugt. Das innovative neue Konzept war unter anderem ein ausschlaggebender Grund, warum sich Hoffmann und seine Kollegen für die Coscom-Software entschieden haben. „Bevor der Joker zum Einsatz kam, wurden die NC Sätze für unsere Maschinen mit einem Blackbox-Postprozessor-System erstellt, das der Hersteller unserer CAD/CAM-Software entwickelt hat. Doch das erwies sich im Laufe der Zeit als sehr unflexibel.“ Konkret bedeutete dies, dass Fette Compacting jedes Mal neu angepasste Postprozessoren benötigte, sobald das Unternehmen eine Fertigungsmaschine neu anschaffte, neu konfigurierte oder ein Update der Maschinensteuerung aufspielte. Denn die NC-Programmierung ist genauso individuell wie die Ausführung der Fertigungsmaschine selbst. Und da keine Maschine einer anderen gleicht, muss der NC-Code folglich für jede Maschinenkinematik individuell erstellt werden. „In Bezug auf die NC-Programmierung ist Unabhängigkeit und maximale Flexibilität unser oberstes Ziel. Coscom kam da wie gerufen. Unser altes CAM-System haben wir durch Proficam mit dem neuen Baustein NC-Joker abgelöst. Auf der Basis eines intelligenten, modular aufgebauten Baukastenprinzips können wir heute unsere neuen Postprozessoren selbst frei konfigurieren.“ Vor allem aber kann der Spezialmaschinenhersteller seine kinematisch komplexen Dreh- und Fräszentren jetzt mit optimierten Verfahrwegen und innovativen Technologien beziehungsweise mit kürzeren Bearbeitungszeiten noch wirtschaftlicher und prozesssicherer betreiben.

Einfahr- und Rüstzeiten reduziert

Dazu kommen weitere Vorteile: Das NC-Joker-Konzept hat sich im Vergleich zum vorher eingesetzten System als kostengünstiger erwiesen; außerdem bleibt das Know-how im eigenen Haus. Für ein Unternehmen wie Fette Compacting, das sehr großen Wert auf seine hohe Fertigungstiefe legt, ein entscheidendes Argument. Hoffmann zeigt sich sehr zufrieden mit der Coscom-Lösung: „Ja, die Qualität der NC-Programme ist sehr gut, wesentlich besser als beim alten CAM-System.“ Sein Mitarbeiter Klaus Dresel, der für die NC-Programmierung zuständig ist, ergänzt: „Bei dem Vorgängersystem mussten wir immer wieder nachträglich manuell korrigieren und verloren so jede Menge Zeit. Dazu kam, dass durch die neuen Maschinenkonzepte neue Unsicherheiten in der Programmierung entstanden. Das ist jetzt zum Glück nicht mehr so! Auch die Einfahr- und Rüstzeiten konnten wir dadurch beachtlich reduzieren.“

Eine weitere Herausforderung ist, dass Fette Compacting überwiegend kleine Losgrößen produziert, die selten über 30 Stück hinausgehen. Wert-haltige komplexe Teile werden sogar auftragsbezogen gefertigt. Zudem werden die Montageabteilungen direkt aus der mechanischen Fertigung versorgt. Umso wichtiger ist ein reibungsloser NC-Prozess, der in sich stabil und selbstregelnd ist, um dauerhaft erstklassige Produktqualität und eine exakte Lieferterminkette zu garantieren. Dresel: „Die Anzahl der Aufträge steigt und mit den Aufträgen zugleich auch die Komplexität der Bauteile. Und diese Komplexität müssen wir mit den NC-Programmen beherrschen. Mit dem alten Blackbox-System haben kleine Änderungen schon mal eine Woche gedauert.“ Im Gegensatz dazu haben die NC-Programmierer mit dem NC-Joker nun die Möglichkeit, derartige Änderungen sehr schnell im Haus selbst vorzunehmen. „Das Volumen, das wir durch die NC-Programmierung schleusen, ist rund 30 Prozent höher als vorher. Und diese Effizienzsteigerungen haben wir letztendlich durch das Programmieren und optimale Postprozessoren als solches herausgeholt. Dazu kommt, dass die Software stabil und fehlerfrei funktioniert und man so gut wie nicht nacharbeiten muss“, sagt Hoffmann.

Optimiertes CAM-Datenmanagement

Nach den positiven Erfahrungen in den Bereichen CAM und NC schlossen Hoffmann und seine Mitarbeiter auch die übrigen Teile der Prozesskette mit Coscom-Lösungen, mit dem Fertigungsdaten-Management Factory-Director und der Werkzeugverwaltung Tool-Director. Besonders angetan zeigt sich Dresel vom Datenbankkonzept für die Fertigungs- und Werkzeugdaten: „Das CAM-Datenmanagement hat uns die Arbeit enorm erleichtert, wir können alles mit einem Klick sehr schnell finden und haben auf Knopfdruck alle für einen Auftrag relevanten Fertigungs- und Werkzeugdaten in einer gemeinsamen durchgängigen Datenbank parat. Das hilft uns sehr, unser internes Know-how im Zerspanungsprozess effizient zu sammeln und transparenter bereitzustellen bzw. wirtschaftlicher zu nutzen.“

Ziel: 50 Prozent weniger Durchlaufzeit

Neben dem Datenmanagement greifen Dresel und sein Team auf die Virtuelle Maschine zur Maschinensimulation zurück. Sie sichert die Fertigung an den Maschinen virtuell ab, denn sie gibt den Mitarbeitern die Möglichkeit, den Arbeitsraum vollständig darzustellen, virtuell zu rüsten inklusive aller Spannmittel und Werkzeuge, und zwar genauso, wie es physikalisch später auch in der Maschine vorherrscht. Ein Aspekt, den Klaus Dresel besonders schätzt: „Mit dem Werkzeugdaten-Management und der Maschinensimulation können wir die gesamte Bearbeitung mit allen Parametern im Vorfeld der Bearbeitung komplett virtuell abbilden. Besonders bei den komplexen Teilen ist das eine große Hilfe und dient der Prozesssicherheit.“

Der Schritt hin zu einer leistungsfähigen Prozesskette kam Mitte des Jahres 2010, als sich die Verantwortlichen des Maschinenbauers dazu entschlossen, Proficam einzuführen. Um in der Implementierungsphase voll handlungsfähig zu bleiben, wurde der Betrieb des alten CAM-Systems zunächst parallel aufrechterhalten und sukzessive durch die entsprechenden Proficam-Module abgelöst. Die Software-Spezialisten von Coscom unterstützen in Installation und Schulung sowie im gesamten Projektmanagement, so dass die Zeitvorgaben für die Einführung des neuen Systems nicht nur eingehalten, sondern sogar deutlich unterschritten wurden. Nach einem Dreivierteljahr verabschiedete sich Fette Compacting endgültig von seiner alten CAM-Software. Hoffmann: „Wir haben das nach den neun Monaten schnell forciert, weil unsere Erwartungen in Bezug auf Prozesssicherheit, Effizienz und Kosteneinsparungen mit dem Coscom-System deutlich übertroffen wurden.

“Die Einführung der Coscom-Software hat mit dazu beigetragen, dass Fette Compacting seiner Zielvorgabe - Reduktion der Zeit von der Entwicklung bis zum serienreifen Bauteil um 50 Prozent - ein großes Stück näher gekommen ist. Nicht nur die Umsetzung von Neuentwicklungen konnte aufgrund eines optimierten NC-Prozesses beachtlich gesteigert werden. Matthias Hoffmann resümiert: „Alles in allem konnten wir Effizienzgewinne im Fertigungsprozess von bis zu 30 Prozent erzielen.“ -sg-

Fette Compacting, Schwarzenbek, Tel. 04151/12-0, http://www.fette-compacting.de

Coscom, Ebersberg, Tel. 08092/2098-0, http://www.coscom.de

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