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Ans Limit gehen

: Pimpel


Sich hohe Ziele zu stecken, ist Teil der Firmenstrategie der oberösterreichischen Tool Service GmbH. Der auf die Herstellung von Einzelteilen spezialisierte Lohnfertiger versucht seine Maschinenlaufzeiten auszureizen und Aufträge schnellstmöglich in bester Qualität herzustellen. Für die dafür notwendige Prozesssicherheit sorgt CHECKitB4, eine Simulationssoftware, die ein vollständiges, realitätsgetreues Abbild – einen Digitalen Zwilling – der Maschine bietet und so Fertigungsprozesse im Vorfeld zu 100 Prozent prüfen und Steuerungsabläufe in deren voller Funktionalität simulieren kann. Von Ing. Robert Fraunberger, x-technik

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Auf der Index G220 ist eine 6-Seiten-Komplettbearbeitung möglich. Um hier flexibel Einzelteile prozesssicher und möglichst produktiv fertigen zu können, setzt die Tool Service Gmbh auf CHECKitB4 von der Pimpel GmbH.

Auf der Index G220 ist eine 6-Seiten-Komplettbearbeitung möglich. Um hier flexibel...

Es klingt wie eine perfekte Erfolgsgeschichte: Zwei erfahrene Werkzeugbautechniker entschließen sich, ihre Kompetenzen in ihrem eigenen Unternehmen zu bündeln. 2004 war der Startschuss der Tool Service GmbH, als Wolfgang Weiss und Herbert Vogl mit nicht mehr als einer 3-Achs-Fräsmaschine, einer Bohrmaschine und einer Säge – aber vor allem mit viel Know-how und Engagement – Unternehmen aus der Umgebung von Micheldorf (OÖ) als flexible Lohnfertiger unterstützten. „Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung im Bereich von Extrusionswerkzeugen waren wir von Beginn an erfolgreich“, erinnert sich Co-Geschäftsführer Wolfgang Weiss.

Vom Nischenplayer zum Einzelteilfertiger

Aufgrund der Erkenntnisse aus der Weltwirtschaftskrise 2008, die auch die Extrusionsbranche hart getroffen hat, wollte man sich breiter aufstellen und konnte schließlich im Jahr 2012 die Firma GTech Automatisierungstechnik GmbH als strategischen Partner gewinnen. „GTech ist Komplettanbieter für Mess-, Richt-, Prüf- und Montageanlagen und liefert als Sondermaschinenbauer innovative, individualisierte Lösungen für Kunden in der ganzen Welt. Diese Partnerschaft war für uns der Startschuss für eine flexible Einzelteilfertigung“, zeigt Herbert Vogl einen wichtigen Entwicklungsschritt auf.

Mit der Übersiedlung an den neuen Standort in Ried im Traunkreis gelang Tool Service 2017 dann der nächste Schritt Richtung wirtschaftliches Wachstum und Erweiterung der Produktionskapazitäten. Heute umfasst das Unternehmen eine Produktionsfläche von 1.800 m², auf der mit aktuell 30 Mitarbeitern im Zwei-Schicht-Betrieb gefertigt wird. „Wir sind breit aufgestellt
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Das Dreh-Fräszentrum G220 von Index bietet einen Spindeldurchlass von 65 (90) mm, eine Haupt- und Gegenspindel mit 5.000 min-1, eine leistungsstarke Motorfrässpindel sowie einen unteren Werkzeugrevolver mit Y-Achse (100 mm).

Das Dreh-Fräszentrum G220 von Index bietet einen Spindeldurchlass von 65 (90)...

und bedienen mit einem modernen und fortschrittlichen Maschinenpark Kunden aus den unterschiedlichsten Branchen, wie dem Maschinen- und Anlagenbau, dem Werkzeug- und Formenbau, der Agrartechnik sowie der Automobilindustrie“, so Weiss weiter. Mit mehr als 23.000 Einzelteilen und somit mit ebenso vielen unterschiedlichen NC-Programmen bei insgesamt 120.000 Teilen erreichte man 2018 einen Rekordwert.

Einzelteil wird zum Serienteil

Als Lohnfertiger ist man vergleichbar und somit dem globalen Wettbewerb ausgesetzt. „Wir können uns weder Einstellteile noch Ausschuss leisten. Bei derart vielen unterschiedlichen Aufträgen muss schon alles passen, um auch langfristig erfolgreich zu sein. Im Fräsen programmieren wir nahezu alle Aufträge hauptzeitparallel mit unserem CAM-System Esprit und simulieren die Bearbeitungen vorab in CHECKitB4 von der Firma Pimpel. Wir vermeiden somit jeglichen Crash auf der Maschine, sind absolut prozesssicher und können aufgrund dieser Sicherheit unsere Bearbeitungen letztendlich auch ausreizen“, ist Weiss überzeugt. Das geht soweit, dass man beispielsweise auf einem Hermle 5-Achs-Bearbeitungszentrum 14 unterschiedliche Aufträge über ein Palettensystem mannlos vollautomatisch fertigen kann. „Unsere Philosophie ist es, ein Einzelteil zum Serienteil zu machen. Das ist durch die heutigen technischen Möglichkeiten realisierbar“, ergänzt Herbert Vogl.

Dazu bedarf es aber natürlich noch mehr als nur die Simulation mit CHECKitB4: „Die modernen Bearbeitungszentren bieten neben höchster Genauigkeit und Stabilität beispielsweise eine Werkzeugbruchüberwachung, genügend Platz für Schwesternwerkzeuge, ausreichend
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Der Digitale Zwilling mit CHECKitB4 bietet Tool Service die 100%ige Sicherheit, es läuft kein Interpreter im Hintergrund. Und je komplexer die Maschine (Technologie, Anzahl der Kanäle bzw. Spindeln), desto mehr kann man ans Limit der Bearbeitungen gehen.

Der Digitale Zwilling mit CHECKitB4 bietet Tool Service die 100%ige Sicherheit,...

Kühlmitteldruck für einen sicheren Späneabtransport bzw. eine einfache Anbindung an Automatisierungssysteme – egal ob Roboter oder Palettensysteme“, konkretisiert Weiss.

Darüber hinaus versucht man im Vorfeld auch die zu bearbeitenden Werkstoffe perfekt auszulegen, denn nicht immer sei Stahl, speziell im Maschinen- bzw. Anlagenbau, bei vielen Komponenten nötig: „Aluminium als Ausgangsmaterial – egal ob Stange oder Block – ist wesentlich leichter zu zerspanen, führt zu weniger Verschleiß, benötigt keine Nachbehandlung, rostet nicht und bietet ähnliche oder sogar bessere Festigkeiten als beispielsweise ein gewöhnlicher Baustahl“, zeigt Vogl einen Punkt auf, wo man gemeinsam mit Kunden die Fertigungsprozesse intelligent optimieren kann.

Laufzeiten ausreizen

Als Einzelteilfertiger sei es zudem zwingend notwendig, die Hauptzeiten der Maschine auszureizen. Seit 2010 wird bei Tools Service daher mit dem CAM-System ESPRIT – betreut über die Pimpel GmbH – programmiert. „Gerade für Lohnfertiger mit modernen Werkzeugmaschinen, die eine 5-Achs-Simultan- bzw. Komplettbearbeitung ermöglichen, ist ESPRIT durch hinterlegte, standardisierte Prozesse sehr schnell“, bringt sich Markus Zwicklhuber ein. Gerade die Standardisierung aller Abläufe ist laut dem technischen Direktor der Pimpel GmbH eine wesentliche Voraussetzung für einen möglichst durchgängigen, automatisierten und digitalisierten Fertigungsprozess.
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Im Fräsen programmiert Tool Service nahezu alle Aufträge hauptzeitparallel mit dem CAM-System Esprit und simuliert die Bearbeitungen vorab in CHECKitB4 von der Firma Pimpel.

Im Fräsen programmiert Tool Service nahezu alle Aufträge hauptzeitparallel...



Digitaler Zwilling durch CHECKitB4

CHECKitB4 setzt Tool Service bereits seit dem Jahr 2015 ein, anlässlich der Einführung der Automatisierung zweier Hermle C 40 und C 400 mit einem Palettenwechselsystem von Indunorm mit 14 Palettenplätzen. „Damit wir die unterschiedlichen Einzelteile auch absolut prozesssicher und mannlos fertigen können, war eine vollständige Simulation der Prozesse und somit die Einführung von CHECKitB4 ein absoluter Meilenstein“, begründet Herbert Vogl die Entscheidung.

Die Simulationssoftware bietet ein vollständiges, realitätsgetreues Abbild – einen Digitalen Zwilling – der Maschine. Damit lassen sich Steuerungsabläufe in deren voller Funktionalität simulieren. Unmittelbar nach Erstellen eines NC-Programms wird der NC-Code auf Basis des NC-Kernels von Siemens (ab 840D) oder Heidenhain (ab iTNC 530) simuliert. Die Steuerung wird am PC mit all den maschinenspezifischen Parametern (Anm.: Achsparameter, Verfahrbegrenzungen, Sonderzyklen, Unterprogramme, …) gebootet und das NC-Programm – eins zu eins wie an der Maschine – abgearbeitet. „Wir berücksichtigen auch die dynamischen Achslimits der Maschinen, das lässt sich im CAM gar nicht darstellen“, betont Zwicklhuber, der noch ergänzt: „Nach Abschließen des CAM-Prozesses wird das NC-Programm inklusive aller Hochsprachenelemente auf syntaktische Korrektheit und Ablauffähigkeit geprüft, die Kollisionsfreiheit im Arbeitsraum, die Werkstückgeometrie und das Bewegungsverhalten sicher bewertet sowie Programmlaufzeiten bestimmt.“ Herbert Vogl fährt fort: „Bevor die Maschine bei uns gerüstet wird, können etwaige Fehler erkannt und behoben
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Programmiert im CAM-System ESPRIT (rechts) und simuliert mit CHEKCitB4 (links) wird hauptzeitparallel. Somit sind höchste Prozesssicherheit und kurze Lieferzeiten gewährleistet.

Programmiert im CAM-System ESPRIT (rechts) und simuliert mit CHEKCitB4 (links)...

werden. Der Produktionsablauf wird somit nicht gestört, die Prozesssicherheit ist garantiert.“ Einzige Fehlerquelle bleibt der Mensch: „Der Digitale Zwilling bietet uns 100%ige Sicherheit, es läuft kein Interpreter im Hintergrund. Und je komplexer die Maschine (Anm.: Technologie, Anzahl der Kanäle bzw. Spindeln), desto mehr können wir ans Limit der Bearbeitung gehen“, so Vogl weiter.

Dadurch wird bei Tool Service ruhigen Gewissens mit 100 % Vorschub gearbeitet und über zwei Schichten verteilt – das schlägt sich in der Teilekapazität nieder. „Durch CHECKitB4 entsteht einfach ein anderes Arbeiten als ohne. Jeder Mitarbeiter weiß, dass die Bearbeitung funktioniert und weitestgehend optimiert ist. Da sind die Investitionskosten für das System unserer Meinung nach absolut zweitrangig“, will Wolfgang Weiss seine Simulationslösung nicht mehr missen.

ERP-System als Drehscheibe

Zentraler Baustein, um die 23.000 unterschiedlichen Aufträge pro Jahr auch wirtschaftlich durchbringen zu können, ist laut den Geschäftsführern ein auf die eigenen Bedürfnisse abgestimmtes ERP-System. Und da hat man mit Ulysses perfekte Voraussetzungen geschaffen. „Wir arbeiten nicht kundenspezifische Aufträge ab, sondern immer einen Bauteil, bei dem ein Prozess sowie ein Liefertermin hinterlegt ist. Dieser wird erst bei der Auslieferung einem Kunden zugewiesen“, geht Herbert Vogl ins Detail und ergänzt: „Da in der Datenbank alle relevanten Daten inkl. Arbeitspläne und CAM-Arbeitsgänge hinterlegt sind, können wir rasch ein neues
Angebot erstellen und natürlich auch präzise nachkalkulieren.“

Positiver Ausblick

Die wirtschaftliche Situation ist laut Weiss bereits seit Ende letzten Jahres angespannt. „Erschwert wird das durch die sehr schwankende Auftragslage, hervorgerufen durch die Corona-Krise. Für uns liegt die ideale Auslastung bei 110 bis 115 %, aktuell befinden wir uns bei lediglich 75 bis 85 %. Das verstärkt natürlich den Preiskampf und da ist umso wichtiger, dass man über eine möglichst hohe Produktivität und Wirtschaftlichkeit verfügt.“

Bis 2025 streben die Oberösterreicher einen Umsatz von rund sechs Millionen Euro an: „Die dafür notwendigen Kapazitäten und der Platz sind vorhanden. CHECKitB4 sorgt für die nötige Prozesssicherheit und wird zukünftig auch bei jeder neuen Maschineninvestition standardmäßig mitbestellt“, sind sich die beiden Geschäftsführer abschließend (wie fast immer) einig.

Auf der Index G220 ist eine 6-Seiten-Komplettbearbeitung möglich. Um hier flexibel Einzelteile prozesssicher und möglichst produktiv fertigen zu können, setzt die Tool Service Gmbh auf CHECKitB4 von der Pimpel GmbH.
Das Dreh-Fräszentrum G220 von Index bietet einen Spindeldurchlass von 65 (90) mm, eine Haupt- und Gegenspindel mit 5.000 min-1, eine leistungsstarke Motorfrässpindel sowie einen unteren Werkzeugrevolver mit Y-Achse (100 mm).
Der Digitale Zwilling mit CHECKitB4 bietet Tool Service die 100%ige Sicherheit, es läuft kein Interpreter im Hintergrund. Und je komplexer die Maschine (Technologie, Anzahl der Kanäle bzw. Spindeln), desto mehr kann man ans Limit der Bearbeitungen gehen.
Im Fräsen programmiert Tool Service nahezu alle Aufträge hauptzeitparallel mit dem CAM-System Esprit und simuliert die Bearbeitungen vorab in CHECKitB4 von der Firma Pimpel.
Programmiert im CAM-System ESPRIT (rechts) und simuliert mit CHEKCitB4 (links) wird hauptzeitparallel. Somit sind höchste Prozesssicherheit und kurze Lieferzeiten gewährleistet.
Der Schwerpunkt der Tool Service GmbH liegt in der flexiblen Einzelteilfertigung komplexer Bauteile für Kunden aus den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau, Werkzeug- und Formenbau, der Agrartechnik sowie der Automobilindustrie.
Auf zwei Hermle 5-Achs-Bearbeitungszentren kann Tool Service jeweils 14 unterschiedliche Aufträge über ein Palettensystem vollautomatisch fertigen. Alle Teile werden zuvor mit CHECKitB4 simuliert und optimiert.
Perfekte Erfolgsgeschichte: 2004 war der Startschuss der Tool Service GmbH als 2-Mann-Betrieb. Heute umfasst das Unternehmen eine Produktionsfläche von 1.800 m², auf der mit aktuell 30 Mitarbeitern vor allem komplexe Einzelteile für den Werkzeug- und Maschinenbau gerfertigt werden. Im Bild die beiden Geschäftsführer Wolfgang Weiss und Herbert Vogl.



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Bericht in folgenden Kategorien:
Dreh-Fräszentren, Simulation, CAM-Software, Digitalisierung

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