Fertigungsprozesse neu interpretieren
Fertigungsprozesse neu interpretieren
CAM-Lösungen: Experten im Gespräch
Mit leistungsfähigen CAM-Lösungen lassen sich Fertigungsaufgaben schnell, fehlerfrei und kostengünstig lösen. Worauf es beim Einsatz der entsprechenden Software ankommt und auf welche Trends sich Anwender einstellen können, erklären hier drei CAM-Fachleute.
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Erforderlich sind Technologien, die den Programmieraufwand reduzieren, die Bearbeitung beschleunigen und dabei Qualität und Prozesssicherheit gewährleisten. Im Zuge der Digitalisierung müssen Fertigungsprozesse neu interpretiert werden. Innovative Technologien sorgen für durchgängige, optimierte Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
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In der Fertigung geht es um Effizienzsteigerungen bei gleichbleibend hohen oder gestiegenen Qualitätsansprüchen. Mit hyperMILL lassen sich komplexe Bauteile und komplexe Prozesse einfach standardisieren, automatisieren und optimieren. Das vermeidet Fehlerquellen, denn einmal erprobte Strategien und Technologien können problemlos unternehmensweit wiederverwendet werden.
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Eine CAM-Lösung muss additive Auftrags- und spezielle Frässtrategien in einer Umgebung anbieten. Da eine effiziente und prozesssichere Vorgehensweise die Verzahnung beider Technologien erfordert, müssen NC- Generierung sowie Auf- und Abtragssimulation im CAM-System integriert sein. Wir unterstützen die Programmierung für Hybridmaschinen mit hyperMILL Additive Manufacturing. Großes Potenzial bietet die Nachbearbeitung von gedruckten Bauteilen. Eine ideale Lösung muss von der Programmerstellung, In-ProzessMessung, Best Fit, NC-Verifikation bis hin zur Prozessautomatisierung alle Module aus einer Hand bieten.
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Die CAM-Software der Zukunft ist ein offenes System mit Schnittstellen zu beliebigen Systemkomponenten – von der nahtlosen Einbindung in ein MES-System bis zur Verarbeitung von Sensordaten einer NC-Maschine. Als zentrales Glied in der Prozesskette kommt der CAM-Lösung eine essenzielle Rolle bei der Optimierung und Automatisierung von Prozessen zu. Produktivitätssteigerungen und - optimierungen sind durch Machine Learning und KI zu erwarten. Cloud-basierte Softwarelösungen und SaaS-Modelle werden zunehmen.
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Eine agile Softwareentwicklung in enger Zusammenarbeit mit namhaften Maschinen– und Werkzeugherstellern stellt sicher, dass sich abzeichnende Trends und Innovationen am Markt jederzeit in SolidCAM implementieren lassen. Eine offene Software-Architektur und ein motiviertes Entwicklerteam runden diese Anforderung ab. Immer komplexer werdende Bauteile müssen prozesssicher und in Rekordzeit gefertigt werden, ein intuitives Benutzer-Interface und der immer wichtiger werdende Software-Support stellen sicher, dass mit dieser Entwicklung jederzeit Schritt gehalten werden kann. 2 Insbesondere die Unterstützung hochkomplexer, mehrkanaliger Drehfräsmaschinen stellt die Fertigungsbetriebe und letztendlich die Maschinenbediener vor immer größere Herausforderungen. SolidCAM bietet mit seinem intuitiven Benutzerinterface die Möglichkeit, Bauteile maschinenübergreifend und komfortabel
zu programmieren. Das Wissen der Maschinenbediener wird somit in der Software gebündelt und der komplette Bearbeitungsprozess kann durch die Maschinensimulation bereits im Vorfeld verifiziert werden. SolidCAM entwickelt und testet diese Technologien auf fünf hauseigenen Bearbeitungszentren von Hermle, DMG Mori, Citizen und Okuma, die in drei Technologiezentren stationiert sind.
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Die additive Fertigung ist zukunftsweisend und hat die Industrie insbesondere im Prototypen- und Kleinserienbau revolutionieret. SolidCAM bietet die Möglichkeit, Bauteile, die additiv gefertigt wurden, zu programmieren und zu fertigen. Aktuell wird die komplette Prozesskette, beginnend mit dem Slicen des Bauteils bis hin zur automatisierten Erstellung von Stützstrukturen, in SolidCAM mit implementiert. Besonderes Augenmerk legen wir hier auf die durchgängige und intuitive Bedienung des kompletten Prozesses, für die SolidCAM bekannt ist.
4 Neben der additiven Fertigung ist hier klar die künstliche Intelligenz (KI) zu nennen. Immer komplexer werdende Abläufe werden zukünftig durch eine KI erfasst und dementsprechend so lange analysiert, bis ein perfektes, genau auf die Aufgabenstellung zugeschnittenes Ergebnis vorliegt. Beispielsweise können Bauteile in Zukunft durch eine KI optimiert und per KI gefertigt werden. SolidCAM arbeitet seit mehreren Jahren an der Entwicklung einer KI, die erstmals in SolidCAM 2022 vorgestellt wird. Hierbei lernt die Software kontinuierlich unterschiedlichste, unternehmensspezifische Prozesse und generiert Bearbeitungsvorlagen, die der Benutzer dann völlig automatisiert auf das jeweilige Bauteil übertragen kann. Die Kontrolle wird hierbei jedoch nicht abgegeben, sondern es kann jederzeit in den Bearbeitungsprozess eingegriffen werden.
Ganz einfach: Moderne CAM-Systeme wie das von Tebis sind längst so weit, dass sie genau diese Anforderungen proaktiv unterstützen und dem Anwender zahlreiche Arbeitsschritte und Entscheidungen abnehmen. So werden die geforderten Eigenschaften des konstruierten Bauteils bei der NC-Programmierung automatisch erkannt und berücksichtigt. Das System schlägt die dazu erforderlichen Bearbeitungsstrategien auf Basis der virtuellen Fertigungsumgebung selbstständig vor und unterstützt somit auch unerfahrene Anwender bei der Auswahl der optimalen Bearbeitungsschritte. Wesentlich hierfür ist die exakte Abbildung des digitalen Zwillings: Auf dieser Grundlage stehen bei der Programmierung alle Maschinenparameter der realen Maschine in der virtuellen Maschine zur Verfügung.
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Auf Basis der erkannten geometrischen Bauteileigenschaften kann das System z.B. entscheiden, ob bestimmte Taschen/Nuten noch gefräst werden können, oder auch, ob für die senkerosive Bearbeitung entsprechende Elektroden gefertigt werden müssen. Im Anschluss schlägt das CAM-System dann auch direkt die optimale Maschine sowie den passenden Bearbeitungsschritt vor, wie Fräsen oder Erodieren. 3
Zum einen zählen dazu die Materialauftrags- und Materialabtragsfunktionen. Darüber hinaus sind auch die durchgängige Simulation der tatsächlichen Materialsituation sowie die vollständige Kollisionskontrolle jeder Maschinenbewegung – mittels exakter Abbildung der vorhandenen Fertigungsumgebung – absolut erforderlich für die hybride Fertigung. 4
Wir beobachten derzeit die Integration der additiven/hybriden Fertigung in die bestehenden Prozesse. Dies ist eine komplexe Aufgabe, vergleichbar mit der digitalen Abbildung des subtraktiven Fertigungsprozesses in den letzten zwei Jahrzehnten. Denn dazu müssen alle (additiven, hybriden und subtraktiven) Fertigungsschritte zur Herstellung komplexer Werkzeuge über ein zentrales MES-System geplant, gesteuert und kontrolliert werden können.
Hinzu kommt das Trend-Thema künstliche Intelligenz, das für alle Fertigungsverfahren spannend ist: Die gemachten Erfahrungen rund um die gefertigten Teile werden in die Fertigungsstrategien für kommende Fertigungsprojekte übernommen. Dies ermöglicht die permanente Optimierung der Fertigungsprozesse und ermöglicht nach und nach immer bessere und kostenoptimierte Ergebnisse auf der Maschine. ■