Werkstattorientierte Programmierung beginnt im Konstruktionsbüro

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Egal welche Wortschöpfung sich auch durchsetzen wird, ob virtuell, flexibel oder wie auch immer, die meisten Anwender suchen durchgängige Lösungen, die ihnen den problemlosen Datentransfer von der Design- und Konstruktions- bis hin zur Werkstattebene ermöglichen.

Der Autor Dipl.-Ing. Dag Iversen, ist Geschäftsführer der MCS GmbH, Langen

Für Unternehmer aus dem Bereich Konstruktion, Werkzeug- und Formenbau stellt sich bei Erst- oder Reinvestitionen im Bereich CAD/CAM Technik immer wieder die Hauptfrage nach der Wirtschaftlichkeit und unterschiedlichsten, variierenden Einsatzmöglichkeiten des neuen Systems. Belastet durch steigende Variable- und Fixkosten gilt die Suche Lösungen, die wesentlich zur Verkürzung der Zeit von der Idee bis zur Markteinführung (time-to-market) beitragen.
Mixed Software – kein Problem
Erfahrene Anwender wissen, daß CAD/CAM Systeme unterschiedliche Stärken und Schwächen haben und Kombinationen verschiedener Systeme oft unzureichende Lösungen mit sich brachten. Neuere Erfahrungen zeigen aber, daß Systeme verschiedener Hersteller sehr wohl durchgängig, flexibel und auch präzise miteinander arbeiten können. Hierbei muß jedoch vorausgesetzt werden, daß Standards eingehalten werden und alle verknüpften Systeme miteinander kommunizieren.
Am Beispiel von Anvil Express läßt sich einfach verdeutlichen, wie problemlos solche wirtschaftlichen Ergebnisse, unter Berücksichtigung eines hohen technischen Standards, zu erzielen sind. Unterschiedliche Systeme von drei verschiedenen Herstellern wurden zu einer Konstruktions- und Fertigungslösung verknüpft. Diese Kombination ermöglicht einen reibungslosen Datentransfer bis hin zur Produktionsebene.
Das CAD System – die Basis
Entsprechend der zukünftigen Anforderungen an CAD/CAM Systeme, die kostengünstig, leistungsstark, offen und vir-tuell einsetzbar sein müssen, hat der Software-Hersteller MCS das Software-Paket Anvil Express entwickelt. Dem Anwender wird ein Gesamtpaket auf Windows NT Basis geboten. Das System ist modular aufgebaut und entspricht in seiner gesamten Leistung dem Wunsch der Anwender nach Durchgängigkeit von CAD zu CAM. Durch den modularen Aufbau ist ein professioneller Einstieg mit dem Basismodul möglich. Hierauf aufbauend kann der Anwender entsprechend der betrieblichen Notwendigkeit das System mit weiteren Modulen nachträglich aufrüsten. Besonders für kleine Unternehmen oder für Abteilungen in Großunternehmen wird dadurch der Einstieg in die CAD/CAM Technik oder die Ergänzung zu anderen Systemen vereinfacht.
Die einzelnen Module reichen vom normalen Zeichnen über Parametric 2-D, AUTOSNAP 3-D, Freiformflächen 2 ½-, 3-5 Achsen NC, NCPost und Anvil Verify bis hin zu einer Vielzahl von Schnittstellen (VDA-FS, DXF, IGES, STEP, DWG, SAT, STL). Besonders wichtig ist hier für die meisten Anwender auch die Frage nach der problemlosen Übernahme von Fremddaten. Gerade hier und bei der Bearbeitung von Freiformflächen zeigt sich die Stärke des Systems. Neu ist auch der Weg, der dem Anwender zum Erlernen des Programmes geboten wird. Per Multi-Media mittels Sprachausgabe für Übungen und der interaktiven Lernhilfe wird es dem Anwender erleichtert, sich mit dem neuen Produkt vertraut zu machen oder beim nicht permanenten Arbeiten mit dem System den Wiedereinstieg zu vereinfachen.
„WOP“ Werkstatt-orientierte Programmierung
Neuere Trends zeigen, daß es für viele Unternehmen zunehmend interessant wird, CAD-Daten von unterschiedlichen Systemen direkt auf die Werkstattebene zu transportieren. Die Überlegungen, die zu WOP führen sind nicht neu, hängen jedoch unmittelbar von dem CAM-System ab. Tatsächlich bringt ein CAM-System in der Maschinenhalle große Vorteile, wenn das Maschinenpersonal die Werkzeugwege für das anstehende Werkstück Schritt für Schritt vor Ort generieren kann. Allerdings muß beachtet werden, daß der hierfür benötigte Aufwand so gering wie möglich gehalten wird, damit keine Leerlaufzeiten an der Maschine entstehen. Voraussetzung hierfür ist jedoch ein CAM-Experten-System, da die Leistungsstärke bei kombinierten CAD/CAM Systemen eindeutig der CAD-Bereich, also die Konstruk-tionsebene ist.
Das CAM-System
Gerade im CAM-Bereich wird man aber als objektiver Marktbeobachter erkennen, daß wirklich gute und, trotz Leistungsstärke, preiswerte Systeme Mangelware sind. Ein solches System sollte einfach in der Handhabung, leistungsfähig, automatisch und auch interaktiv sein. Alle diese Parameter erfüllen jedoch nur wenige CAM-Systeme. Mit der CAM-Software Auton wird jetzt jedoch ein System von MCS angeboten, das dem Wunsch nach durchgängigen Daten vom CAD zum CAM entspricht, automatisch und gleichzeitig interaktiv ist, Fremddaten problemlos einliest und dem Ziel vieler Unternehmen entgegen kommt, das eingesetzte CAM-System direkt an der CNC-Maschine in der Maschinenhalle zu installieren. Wesentlich bei der Hinzunahme dieses Experten-Systemes war auch die Tatsache, daß HSC-Bearbeitungen durchgeführt werden können und Auton auch direkt auf modernen Steuerungen, wie z.B. Fidia, installiert werden kann.
Durch die automatischen Bearbeitungsmöglichkeiten, die das System bietet, werden nach Festlegung der Bearbeitungsparameter, ohne weiteres Eingreifen des Anwenders, die Werkzeugwege erstellt. Bereits während die erste Bearbeitung läuft, kann der Bediener den folgenden Werkzeugweg generieren. Durch die gleichzeitige Möglichkeit, interaktiv zu arbeiten, kann der CNC-Bediener die einzelnen Bearbeitungsschritte auch grafisch kontrollieren, jederzeit eingreifen und ggf. Änderungen vornehmen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Das Personal kann geometrische Informationen zu dem Werkstück permanent abfragen, ohne sich in die Einzelheiten der Solids- oder Flächenmodellierung vertiefen zu müssen. Es enthält alle Informationen, die für die Auswahl der Werkzeugtypen und -längen und die Bearbeitungsstrategien erforderlich sind.
Mit einem ausschließlich automatischen CAM-System wäre dies nicht möglich, da Änderungen erst nach der Fertigstellung der Werkzeugwege vorgenommen werden können. Ein völlig interaktives CAM-System hingegen muß stets vom Bediener überwacht werden und erfordert zusätzlich gute Kenntnisse im Bereich der Flächenmodellierung.
Zuverlässige Werkzeugwege
Die Produktivität kann durch den Einsatz eines automatischen und gleichzeitig interaktiven CAM-Systems direkt an der Maschine erheblich gesteigert werden. Die geometrischen Daten und Modelle werden in der Konstruktionsabteilung mittels CAD erzeugt und direkt an die CAM -Systeme in der Werkshalle gegeben, wo das Maschinenpersonal ohne Verzögerung mit der CNC-Bearbeitung beginnen kann. Die Zuverlässigkeit der erzeugten Werkzeugwege des beschriebenen CAM-Paketes sind nach Meinung von Anwendern sehr überzeugend. Ohne zusätzlichen Personaleinsatz ist es deshalb möglich, sogar an Wochenenden die Werkzeugproduktion ohne Überwachung im Einsatz zu halten.
Als Nebeneffekt der Auslagerung von CAM-Software auf die Werkstattebene können sich die Konstrukteure jetzt ausschließlich auf die Erzeugung der Modelle konzentrieren und überlassen die Bearbeitungsprozesse dem Maschinenpersonal, die ihre speziellen Kenntnisse und Erfahrungen einsetzen und auch vertiefen können. Eine fühlbare Produktivitätssteigerung ist also auf beiden Ebenen schnell erreichbar und muß nicht nur Großbetrieben vorbehalten bleiben. Besonders für Klein- und mittelständische Firmen werden bei gleichbleibendem Personalstand Kapazitätserweiterungen möglich.
SolidWorks integriert
Besonders erwähnenswert ist, daß mit dem Solid Modeler von Solid Works der wohl erfolgreichste Volumenmodellierer in das System integriert wurde. In Verbindung mit dem besonders leistungsfähigen Freiformflächenmodul in diesem CAD-System entstand ein äußerst kraftvolles Werkzeug, das durch ein ebenfalls integriertes CAM-Modul ein umfassendes System für die Konstruktions-ebene darstellt.
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