Fachverlag x-technik
search
 

Schließen


Die richtigen Entscheidungen treffen

: Siemens PLM


Die Produktivität wird neu bestimmt. Sowohl in der Konstruktion und Simulation als auch in der Fertigung bewirken die verbesserten Tools des CAD/CAE/CAM-Softwarepaketes NX 8 von Siemens PLM Software erhebliche Effizienzsteigerungen. Einen wesentlichen Beitrag dazu leistet die Kollaborationsumgebung Teamcenter – noch mehr als bisher in der eben vorgestellten Version Teamcenter 9. Wie diese Effizienzpotentiale durch Kombination der beiden Werkzeuge realisiert werden können, erläutert Mirko Bäcker, Marketing Director EMEA, Digital Manufacturing bei Siemens PLM Software.

Siemens-plm11.jpg
Mirko Bäcker, Marketing Direktor EMEA für das Tecnomatix™-Portfolio von Digital Manufacturing-Lösungen von Siemens PLM Software

Mirko Bäcker, Marketing Direktor EMEA für das Tecnomatix™-Portfolio von...

NX 8 wird als bedeutender Schritt in Richtung durchgängige, virtuelle Produktentstehung gepriesen. Wie weit reicht mit Produkten von Siemens PLM Software heute schon die Durchgängigkeit vom Entwurf bis zum fertigen Produkt, bis zur Maschinenprogrammierung oder bis zum Werkzeugeingriff – wo sind die Übergänge zwischen den beteiligten Disziplinen?

Hier sind zwei Themen zu unterscheiden – die Komponentenfertigung und die Montage. Alle beteiligten Softwareprodukte bieten mittlerweile eine Integration zu den Produktionsmaschinen im Shop Floor. Für die Komponentenfertigung ist das Teamcenter Shop Floor Connect, mit dem direkt an die CNC-Maschinen Programme transferiert werden können. Erstmals haben wir dadurch keine separaten Datenbanken mehr im Shop Floor-Bereich, die nichts voneinander wissen. Alle Programme werden auf einem Teamcenter Backbone vorgehalten.

In der klassischen Vorgehensweise wird aus den Produktdaten eine Programmierung abgeleitet, die direkt an die Maschine übergeben werden kann. Neu ist das Visualisieren, mit der die NC-Maschine samt ihrer kompletten Kinematik diese Programmierung vollständig in der virtuellen Welt ablaufen lassen kann. Zusätzlich angeboten wird die Simulation inkl. Steuerung innerhalb der virtuellen Maschine, sodass die Programme nicht mehr durch den Post-Prozessor laufen müssen. Das gibt die Sicherheit, dass Übereinstimmung herrscht zwischen der Fertigungsplanung und dem späteren Echtbetrieb.

Das zweite Thema ist das
Siemens-plm13.jpg
Tecnomatix ermöglicht Innovationen durch Verbindung aller Fertigungsbereiche mit der Produktentwicklung: von der Prozessdefinition und -planung über die Simulation und Überprüfung bis zur tatsächlichen Fertigung. Dazu baut Tecnomatix auf dem Teamcenter™ Manufacturing Backbone auf, das heute die vielfältigste Palette an Fertigungslösungen auf dem Markt umfasst.

Tecnomatix ermöglicht Innovationen durch Verbindung aller Fertigungsbereiche...

Inspection Programming für CMM-Maschinen. Auch hier gibt es eine Möglichkeit, die Realdaten von CMM-Maschinen zu erfassen und in einer Schleife – das Thema Closed Loop – zurückzuspielen. So werden diese Informationen der Planung und der Konstruktion wieder verfügbar gemacht und fließen in einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess ein.

Ist diese Visualisierung mit jeder Steuerung möglich?

Der Fokus liegt momentan auf den Siemens-Steuerungen, aber eine kundenspezifische Anpassung ist für Steuerungen anderer Anbieter uneingeschränkt möglich. Diese Toolbox mit ihren umfangreichen Funktionen steht den Anwendern zur Verfügung und gibt ihnen die Möglichkeit, verschiedene Hardware zu visualisieren.

Können Anwender mit der von Ihnen erwähnten Feedbackschleife, dem Loop Back, das Ergebnis einer Produktionssimulation des zu produzierenden Teiles in die Konstruktion zurückholen?

CMM-Maschinen können selbstständig Messungen und Überprüfungen vornehmen. Sie können etwa auf Basis der PMIs, also der Production Manufacturing Information, ein Bauteil auf Lagetoleranzen und Formtoleranzen oder Formdesign prüfen. Diese werden sowohl in den NX-Modellen als auch in der JT-Datei mitgeführt. Mehr oder weniger automatisiert kann darauf aufbauend das Inspection Program aufgesetzt werden, so dass hier wenig manuelle Programmierarbeit zu verrichten ist. Mit dem Closed Loop können diese oder alle gemessenen
Siemens-plm12.jpg
Für Entwicklung, Test und Überprüfung des Verhaltens von Produktionsanlagen kann mit Tecnomatix eine hybride Umgebung geschaffen werden. In ihr können virtuelle und reale Produktionsmittel gemeinsam betrieben werden. So gelingt der schrittweise Übergang von virtueller zu echter Inbetriebnahme.

Für Entwicklung, Test und Überprüfung des Verhaltens von Produktionsanlagen...

Daten über die Teamcenter-Datenbank zurück in die Konstruktion gespielt werden. Dort können die Konstrukteure „as designed“ und „as built“ vergleichen und entsprechende Maßnahmen einleiten, falls Abweichungen sichtbar werden sollten.

Die Abweichung von den Sollwerten wird mit dem Modul Variationsanalyse ermittelt. Damit können entweder direkt die Absolutwerte abgefragt oder eine Variationsanalyse durchgeführt werden. Basierend auf NX bietet Siemens PLM Software in diesem Bereich die drei Module Variation Analysis, Inspection Programming und DPV (Dimensional Planning & Validation) an. Mit DPV werden kontinuierlich reale Messdaten erfasst und in Echtzeit zurückgespielt. Deshalb spielt Teamcenter hier eine entscheidende Rolle, da sowohl die Datenaufnahme als auch das Weiterleiten über diese zentrale Datenbank ermöglicht wird.

Was sind speziell in NX 8 CAM die Neuerungen?

Zunächst wurde das bereits seit einiger Zeit vorhandene, automatisierte Programmieren dahingehend verbessert, dass weniger manuelle Eingriffe als bisher erforderlich sind. Die virtuelle Maschine eliminiert das nachgelagerte Post-Processing direkt in der NX-Umgebung. Die bisher notwendige Nachbearbeitung wird durch Simulation inkl. der Steuerung überflüssig.

Meist zeigen Maschinenraumsimulation auf dem Bildschirm die Fahrbewegungen eines Fräsers. In den seltensten Fällen werden dabei die tatsächlichen
Verfahrmöglichkeiten der Maschine berücksichtigt. Jetzt wird wirklich das simuliert, was die Maschine tatsächlich tut. Das Werkzeug in der virtuellen Maschine so zu bewegen, wie es die reale Maschine eigentlich gar nicht kann, ist nicht mehr möglich, weil deren (begrenzte) Möglichkeiten von vorn herein berücksichtigt werden. Dadurch erhält man erheblich bessere Simulationsergebnisse.

Ist es damit möglich, Programmierarbeit zu reduzieren bzw. durch Rückkopplung und automatisierter Programmanpassung zu ersetzen?

In der Theorie ist das möglich. Allerdings müssten Unternehmen ihre gewohnten Arbeitsabläufe gravierend ändern, um ein solches Vorgehen auch sinnvoll umsetzen zu können. Ob und wie viel Programmierung in maschinennahen Systemen oder gar an der Steuerung selbst stattfindet, ist oft auch eine Frage der Firmenphilosophie. Jedenfalls ist es gut, die Balance zu finden zwischen der Zeit, die in die Optimierung gesteckt wird und der Zeit, die dadurch tatsächlich zu gewinnen ist.

Was wir bei mehreren Werkzeugmaschinenherstellern sehen, ist eine bestimmte Grundoptimierung, die sich zwischen verschiedenen Bauteilgeometrien, unterschiedlichen Bearbeitungsarten und zwischen Einzel- und Serienfertigung unterscheidet. Bei einer Serienfertigung lohnt sich mehr Investition in Optimierung, während bei der Fertigung von drei oder vier Teilen oft 90 % Optimierung schon eine schöne Zielgröße ist.

Wie einfach oder wie schwierig ist es, Tecnomatix und NX CAM zu verbinden, etwa um für größere Serien die Produktionsmittel entsprechend der Konstruktion des Teils zu optimieren?

Hier sprechen wir über zwei völlig verschiedene Tools und die Notwendigkeit, die Applikation zu wechseln. Meistens sind es unterschiedliche Personen, die sich mit der Produktionsanlagen-
und Montageplanung und mit der Programmerzeugung und Maschinenraumsimulation für die einzelne Maschine beschäftigen.

Was in der NX CAM Umgebung simuliert wird, kann natürlich in der Tecnomatix-Welt abgebildet werden – allerdings nicht im Detail, sondern in Form eines Blackbox-Verhaltens. Die auf Plant Simulation basierende Materialflusssimulation hat ein objektorientiertes Simulationsverhalten. Die Objekte selber können entsprechend dem realen Maschinenverhalten angepasst werden. Ein Simulationsergebnis aus NX CAM einer oder mehrerer spezifischer Maschinen könnte daher ein Objekt in Tecnomatix sein. Dort können auch unterschiedliche Maschinenzeiten, etwa Ausfall- und Maintenance-Zeiten und die Kapazität simuliert werden. All dies sind Kenngrößen, die in der diskreten Simulation genutzt werden können.

Ein denkbarer Workflow wäre, diese Informationen in Teamcenter abzuspeichern und die Schnittstelle zu Plant Simulation zu nutzen. Man kann also ein Materialflussmodel, das ja entweder ein bereits abgewickeltes oder ein neues Projekt sein kann, aus der Teamcenter-Umgebung starten und diese Informationen direkt in die Simulationsumgebung mitziehen. Anschließend wird die Simulation durchgeführt, validiert und optimiert. Diese optimierten Werte können dann wieder an Teamcenter zurückgegeben werden.

Man kann also sagen, dass die Welt über Teamcenter zusammenwächst?

Ja – das ist richtig. Ist zum Beispiel der Maschinenraum in allen Details simuliert und man erkennt, dass einige Dinge suboptimal sind und das möglicherweise am Design des Werkstücks liegt, dann kann das mit Teamcenter entsprechend zurückgemeldet werden. Das verbessert die Möglichkeiten zur Produktoptimierung, da diese Rückmeldungen nicht erst im Echtbetrieb und somit zu spät im Prozess erfolgt. Weiterhin braucht es dazu natürlich den Menschen und seine Intelligenz. Feedbackloops nach dem Motto „optimiere dich selbst“
können nur eingeschränkt funktionieren, denn jede Optimierung muss ja einen Nutzen erzeugen und man sollte sich permanent fragen, ob weitere Optimierungsschritte hilfreich sind oder ob sie zu unterlassen sind.

Nicht nur auf der technischen, auch auf der menschlichen Ebene inkl. Einbezug der verschiedenen Rollen und Organisationen wächst die Welt der industriellen Automatisierung zusammen. Ihr Ziel ist dabei, durch Zugriff auf bisher verborgene Daten eine höhere Transparenz zu schaffen, den Aufwand für die Suche nach Daten zu minimieren und die Grundlage für Entscheidungen zu verbessern – also sicherer die richtigen Entscheidungen zu treffen.
Mirko Bäcker, Marketing Direktor EMEA für das Tecnomatix™-Portfolio von Digital Manufacturing-Lösungen von Siemens PLM Software
Tecnomatix ermöglicht Innovationen durch Verbindung aller Fertigungsbereiche mit der Produktentwicklung: von der Prozessdefinition und -planung über die Simulation und Überprüfung bis zur tatsächlichen Fertigung. Dazu baut Tecnomatix auf dem Teamcenter™ Manufacturing Backbone auf, das heute die vielfältigste Palette an Fertigungslösungen auf dem Markt umfasst.
Für Entwicklung, Test und Überprüfung des Verhaltens von Produktionsanlagen kann mit Tecnomatix eine hybride Umgebung geschaffen werden. In ihr können virtuelle und reale Produktionsmittel gemeinsam betrieben werden. So gelingt der schrittweise Übergang von virtueller zu echter Inbetriebnahme.


Zum Firmenprofil >>


Bericht in folgender Kategorie:
CAM-Software

Special Digitalisierung der Zerspanungstechnik

WT_Technology-Center_Toolroom_vernetzt.jpg Die aktuell wichtigste Aufgabenstellung für Hersteller und Anwender von Werkzeugmaschinen ergibt sich aus der Digitalisierung der Produktionsumgebungen. Auf der EMO 2017 haben zahlreiche Anbieter IHRE Möglichkeiten für eine Smarte Zerspanung vorgestellt – mit unterschiedlichem Fokus spiegelten sich vielfältige Lösungen zur Vernetzung, Datenanalyse und zu neuen Services wider.
mehr lesen >>

Im Gespräch

/xtredimg/2019/Fertigungstechnik/Ausgabe282/19879/web/Foto_Lang_Otto.jpgLösungen für eine produktive Zerspanung
Walter fehlte diesmal auf der Ausstellerliste der EMO. Otto Lang, Markt Manager Walter Austria verrät, welchen Anforderungen sich der Werkzeugspezialist aktuell stellen muss und welche Rolle Themen wie Digitalisierung bzw. neue Werkstoffe bei Walter spielen.
Interview lesen >>

Newsletter abonnieren