Automatisierung in der Arbeitsvorbereitung

Der globale Wettbewerb in der Werkzeug- und Formenbau­branche, sinkende Los­größen sowie Fort­schritte bei den Fertigungs­technologien können den Flaschen­hals einer Prozess­kette schnell aus der Fertigung in die NC-Programmierung verschieben. Der Werkzeug­bau von Phoenix Contact nutzt die Automatisierungs­technologie in hyperMILL®, damit die CAM-basierte NC-Programmierung über weite Strecken voll­automatisch ablaufen kann.

Seit mehreren Jahren wird der interne Werkzeug­bau von Phoenix Contact, einem international erfolg­reichen Hersteller von Systemen und Komponenten im Bereich der Elektro­technik, Elektronik und Automatisierung, auf den modernsten Stand gebracht – hoch­automatisiert und Industrie 4.0-konform. Die Werkzeug­bauer setzen verfahrens­gemischte flexible Fertigungs­zellen ein, die das Fräsen, Senk­erodieren, Messen und Waschen abdecken. Doch damit nicht genug. „Auto­mati­sierung war auch ein Muss in der Arbeits­vorbereitung“, beschreibt Sven Holsten die Vorstellungen, die er und andere Verantwort­liche vor rund drei Jahren hatten. Durch Prozess­analysen in der CAM-Programmierung konnten schließ­lich eine Reihe von Abläufen identifiziert werden, in denen hoch­qualifizierte Mitarbeiter durch zeit­aufwendige Routine­arbeiten gebunden waren. Damit ergaben sich Ansatz­punkte für eine Auto­mati­sierung, die den Zeit­aufwand für die Programmierung beträcht­lich verkürzte und es gestattete, diese teil­weise in die mann­lose Nachtschicht zu verlagern.

Automatisierungstools im CAD/CAM-System

Wie passend, dass OPEN MIND gerade zu dieser Zeit die in der Software hyperCAD®-S und hyperMILL® enthaltenen Automatisierungs­möglichkeiten wie Feature- und Makro­technologie sowie Customised Process Features (CPF) erheblich erweiterte. Nun ist es möglich, auf sehr einfache Art komplette und flexible CAM-Programmier­szenarien wieder­verwendbar abzu­legen sowie ereignis­gesteuert ablaufen zu lassen. Der lang­jährige CAD/CAM-Partner des Werkzeug­baus von Phoenix Contact trug damit wesent­lich zur Entscheidung bei, die Auto­mati­sierung in der Arbeits­vorbereitung in Angriff zu nehmen.
Um es vorweg zu nehmen: Stand Jahres­beginn 2017 sind Erfolge dieser Maßnahme bereits mess­bar. Im Bereich Elektroden­fertigung wird gut die Hälfte aller Aufträge in einem auto­matischen Batch-Lauf fertig­programmiert. Beim Rest muss der Programmierer noch in unter­schied­lichem Umfang Hand anlegen. Er spart sich aber auch dort umfangreiche Routine­arbeiten. Ähnliche Vorteile versprechen sich die Werkzeugbau-Verantwortlichen bei der Programmierung von Form­aufbauten und Kavitäten, wo die Auto­mati­sierung in einem zweiten und dritten Schritt voran­getrieben wird.

„Die CAM-Software hyperMILL® von OPEN MIND bietet auf der Ebene der automatisierten Programmierung Funktionen an, die es bei anderen Systemen nicht gibt. Diese bilden die Basis für die Automatisierung in der Arbeitsvorbereitung.“

Dr. Sven Holsten, Leiter des Spritzgieß-Werkzeugbaus PHOENIX CONTACT GmbH & Co KG

Innovativer Partner auf CAD/CAM-Seite

Bereits seit den 90er Jahren pflegen die Blomberger Werkzeugbauer eine Partnerschaft mit dem CAD/CAM-Hersteller OPEN MIND. Seit 2003 setzt das Unternehmen auf die CAM-Lösung hyperMILL®, das mit leistungsstarken 2,5D-, 3D- und 5-Achs-Zyklen sowie einer damals neuartigen Feature- und Makrotechnologie den gewachsenen Ansprüchen besser gerecht wurde. Doch Sven Holsten stellt klar: „Auch eine lange Zusammenarbeit ist kein Grund dafür, auf Dauer an einem Ausrüster festzuhalten. Wir führen regelmäßige Benchmarks durch, in denen sich unsere Lieferanten beweisen müssen.“
hyperMILL® war 2003 als Sieger aus den Vergleichen verschiedener CAM-Systeme hervorgegangen und hat diese Position auch heute noch. Holsten fügt hinzu: „Interessant ist, dass andere Anbieter mit ihrem Zyklenangebot in den letzten Jahren aufgeholt haben. Aber hyperMILL® hat sich in dieser Zeit auf der nächsten Ebene, der automatisierten Programmierung, einen enormen Vorsprung erarbeitet, der uns die Basis für die Automatisierung in der Arbeitsvorbereitung gelegt hat.“

Wirtschaftliche Vorteile

Nils Domack, einer der erfahrensten Mitarbeiter im Werkzeugbau, gilt als hyperMILL®-Spezialist, da er schon 2003 mit der Einführung des CAM-Systems von OPEN MIND betraut war. Die Automatisierung ist für ihn ein absolutes Highlight: „Sie spielt für uns, gerade in der Elektrodenfertigung, eine wichtige Rolle. Denn wir bei Phoenix Contact produzieren viele filigrane Bauteile – Klemmen, Steckverbinder, Gehäuse etc. – für die wir senkerodierte Spritzgießwerkzeuge bereitstellen müssen. Auf die Herstellung der dafür benötigten Graphitelektroden wirkt sich die neue Form der Programmierung zeit- und kostensparend aus.“
Durch die Automatisierung in der Arbeitsvorbereitung, die auch einfache Vorarbeiten wie das Laden und Speichern eines Datensatzes oder das Anpassen des Nullpunktsystems einschließt, konnten die hochqualifizierten Programmierer deutlich entlastet werden. Im Elektrodenbereich können bereits mehr als die Hälfte der zu fertigenden Elektroden vollautomatisiert programmiert werden – vom Import der CAD-Daten bis zum Export der fertigen NC-Daten. Der CAM-Programmierer nimmt in diesen Fällen nur noch die Rolle eines „Prüfers“ ein. Wenn zum Beispiel das Bauteil Flächen enthält, für die die hyperMILL®-Automatisierung kein passendes Werkzeug findet, werden diese vom System entsprechend farbig markiert. So sieht der CAM-Programmierer bei seinem Prüflauf sofort, wo er selbst eingreifen und zum Beispiel die Werkzeugauswahl treffen muss. Bevor das NC-Programm schließlich freigegeben wird, startet er in hyperMILL® noch eine komplette Simulation des Bearbeitungsvorgangs, um nachfolgend prozesssichere Abläufe zu gewährleisten.

www.phoenixcontact.com


Galerie


Referenz

Werkzeugbau Formenbau: Phoenix Contact | Download

Phoenix Contact

Blomberg, Deutschland
In voller Länge


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