Überbewerten Sie die Bedeutung der CAM-Software nicht? CAM-Software ist doch ein Standardprodukt mit einer definierten Aufgabe …
Förster: Die Aufgabe, aus einer Konstruktion Werkzeugbahnen für die CNC-Fertigung zu erzeugen, ist der Grund, warum wir auf Themen wie Digitalisierung und Vernetzung in der Fertigung kommen. Wir haben es mit längst etablierten Elementen einer digitalen Prozesskette zu tun, über die jeder zerspanende Betrieb schon verfügt, ohne jemals über Digitalisierung nachgedacht zu haben. Und Sie haben recht, wenn Sie bei Begriffen wie Digitalisierung misstrauisch werden. Wenn man zu sehr in den Kategorien von Smart Factory, Industrie 4.0 und alles integrierenden IT-Landschaften denkt, ist Digitalisierung tatsächlich etwas, das meist nur Großunternehmen betrifft. Betrachtet man hingegen verschiedene Aspekte der Digitalisierung einzeln, lassen sich auch Optimierungsansätze für kleine und mittlere Unternehmen finden. Wir sehen unsere Aufgabe darin, ein CAM-System zu liefern, das diese Ansätze unterstützt.
Was für Aspekte der Digitalisierung sind das?
Förster: Ein wesentlicher Aspekt ist die Vernetzung. Denn Vorgänge ausschließlich mit Daten und nicht mehr mit Papier zu organisieren, setzt ja zum Beispiel voraus, dass diese Daten ohne Medienbrüche im Unternehmen weitergereicht werden können. Das beginnt bei der Verwaltung von Produktdaten. Wer eigene Produkte fertigt, nutzt vielleicht ein Product-Lifecycle-Management-System (PLM), um die zur Fertigung nötigen Daten zu verwalten. Ein Auftragsfertiger verwendet eventuell eher ein Manufacturing Execution System (MES).
Produkte oder Bauteile sind nicht nur durch ihre CAD-Daten bestimmt, sondern durch all die Informationen, die in der Prozesskette zur Fertigung entstehen: CAM-Daten, NC-Codes, Angaben zu Fertigungsparametern oder benötigten Werkzeugen, Bearbeitungszeiten – es gibt reichlich wertvolle Daten zu verwalten. An vielen ist das CAM-System beteiligt, deshalb muss es Schnittstellen zu allen Systemen bereitstellen, die mit fertigungsrelevanten Daten umgehen. Nur so ist es etwa möglich, dass CAD-Daten automatisch geladen und CAM-Daten sowie NC-Codes in die datenführenden Systeme zurückgespielt werden. Hypermill bietet beispielsweise eine Integration mit Hummingbird MES und verschiedenen PLM-Systemen.
Die Rolle des CAM ist also die eines Zulieferers von Daten an andere datenführende Systeme?
Förster: Nicht nur – da ist noch viel mehr möglich. Beim Thema Werkzeug kann das CAM-System eine zentrale Rolle spielen: Werkzeuge mit den richtigen Parametern zu verwenden, ist entscheidend für die Effizienz und Qualität in der Bearbeitung. Ein CAM-System muss heute eine Werkzeugdatenbank zur Verwaltung von Werkzeugdaten und Parametern bieten. Dies umso mehr, als die Neuerfassung aufwendig ist.
Durch die Verwendung von Werkzeugen fallen zudem im Unternehmen nützliche Erfahrungswerte beispielsweise zu Standzeiten und Schnittwerten an, die es zu dokumentieren und nutzen gilt. Hinzu kommen die Messdaten des individuellen Werkzeugs in der Arbeitsvorbereitung. Und auch hier ist die Vernetzung von großer Bedeutung. Zum einen sollte es möglich sein, Daten von Werkzeugherstellern zu importieren und 3D-Daten von Werkzeugen zu erstellen, damit diese im CAM-System für die Simulation detailgetreu wiedergegeben werden.
Zum anderen sollten Werkzeuginformationen aus der Maschine ausgelesen und in diese zurückgeschrieben werden können. Auch die Verbindung zu einem Werkzeugverwaltungssystem inklusive Lagerbestandskontrolle wäre sinnvoll.
Werkzeugverwaltung ist sicher wichtig, klingt aber nicht gerade nach Industrie 4.0 …
Förster: Wie gesagt, wir sehen Digitalisierung für die meisten Unternehmen als eine Reihe von Optimierungsschritten, immer mehr Prozesse durch Datenerfassung, -auswertung und -übertragung zu vereinfachen. Ich nenne Ihnen ein etwas spannenderes Beispiel: unsere Hypermill Virtual Machining Technology mit digitalem Zwilling der Maschine und der Möglichkeit zur bidirektionalen Kommunikation mit der Maschine. Dadurch haben wir nun eine Simulationsgenauigkeit, die der realen Maschine entspricht, und ermöglichen neue Funktionalitäten, die ohne die Vernetzung zwischen CAM-System, Simulation und realer Maschine nicht möglich wären.
Können Sie das genauer erklären?
Förster: Als CAD/CAM-Entwickler ist es uns möglich, eine Vernetzung und damit einen Informationsaustausch zwischen den einzelnen Softwarebausteinen zu schaffen. Alle Prozesse in unserer Software sind sehr eng miteinander verbunden. Vom CAM-System über das Virtual Machining bis hin zur Maschine. Das gibt uns die Möglichkeit, Informationen in bidirektionaler Weise auszutauschen. So können wir Bearbeitungsinformationen an die Simulation übergeben und die Bearbeitung prozesssicher simulieren. Auch wenn negative Aufmaße programmiert wurden oder Bohrungen tiefer beziehungsweise nicht auf den richtigen Durchmesser konstruiert wurden. So werden keine vermeintlichen Kollisionen angezeigt, da diese Bauteilverletzungen ja gewollt und programmiert sind. Ein anderes Beispiel ist die Prozessoptimierung. Durch die enge Verbindung ist man überhaupt erst in der Lage, den Bearbeitungsprozess zu optimieren.
Wie sieht die Prozessoptimierung genau aus?
Förster: Wenn wir das NC-Programm genieren, dann kennt unser Virtual Machining einerseits die CAM-Programmierung und andererseits dank des digitalen Zwillings auch alle Maschinenspezifikationen und limitationen. So können wir während der NC-Code-Generierung die Bewegungsabläufe optimal an die Maschine anpassen, die besten Anstellungen finden und unnötige Verbindungsbewegungen eliminieren.
Der NC-Code wird perfekt auf die Maschine angepasst. Das spart Zeit und Aufwand bei der Programmierung. Diese kann maschinenunabhängig stattfinden. Gerade bei großen Maschinen mit limitierten Rotationsachsen läuft der Fräsprozess viel flüssiger ab. Ohne zusätzlichen Programmieraufwand erkennen wir beispielsweise eine Limitation einer Rotationsachse und fügen automatisch Re-Winds ein.
Also ist Hypermill Virtual Machining die Basis für Simulation und Optimierung?
Förster: Es ist nicht nur die Basis für Simulation und Optimierung, sondern eine Basistechnologie für verschiedene Funktionen. Hypermill Connected Machining, mit der wir die Vernetzung zur Maschine realisieren, ist da genauso eingebunden wie Hypermill Best Fit zur Bauteilausrichtung.
Was ist Hypermill Best Fit?
Förster: Die Funktion Best Fit ist eine intelligente Bauteilausrichtung auf Knopfdruck. Über 3D-Punkt-Messungen nehmen wir die Lage des Bauteils auf der Maschine auf und verarbeiten diese Daten. Dank Connected Machining können wir die Messdaten von der Maschine zurück in das Virtual Machining Center übertragen. Danach läuft ein Algorithmus ab, der die Lage des Bauteils bestimmt und unser NC-Programm an die reale Aufspannsituation der Maschine anpasst. Anschließend wird in Virtual Machining der NC-Code neu berechnet, geprüft und zurück an die Maschine übertragen. So können wir gerade bei additiv gefertigten Bauteilen die Lage genau bestimmen und Prozesssicherheit gewährleisten.
Open Mind Technologies AG
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