Hersteller von Präzisionsteilen für die Automobilindustrie reduziert Rüstzeiten mit NX Virtual Machine um 20 Prozent

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1 Automobilbau und Transportwesen Hersteller von Präzisionsteilen für die Automobilindustrie reduziert Rüstzeiten mit NX Virtual Machine um 20 Prozent Produkt NX Virtual Machine Herausforderungen Bessere Auslastung der Einund Mehrspindel-Maschinen Verkürzung der Rüstzeiten Reduzierung der Stückkosten Schlüssel zum Erfolg Einsatz von Drehautomaten der INDEX-Werke mit Siemens SINUMERIK 840D-Steuerungen Nutzung von NX Virtual Machine für die Programmierung der Drehbearbeitung und Optimierung der NC-Programme Synchronisation der Mehrspindelbearbeitung und Minimierung der Stückzeiten mit Hilfe der NC-Simulationssoftware -Gruppe schöpft Potential der INDEX-Maschinen durch Lösung von Siemens PLM Software voll aus Optimierung des NC-Codes Nirgendwo in Deutschland werden so viele Aluminiumstangen zerspant wie in der kleinen Schwarzwaldgemeinde Schiltach, in der die GmbH & Co. KG ihr Werk hat. Bis zu Tonnen Aluminium verarbeitet das mittelständische Unternehmen jedes Jahr zu hochpräzisen, zum Teil sicherheitsrelevanten Teilen für die Automobilindustrie. Wir sind bei vielen First-Tier-Lieferanten der großen OEMs Entwicklungslieferant für schwierig zu fertigende Teile, sagt Produktionsleiter Günter Weißer. Die Zerspanung von Aluminium in sehr hoher Qualität ist eine der Kernkompetenzen des Unternehmens, das bei den letzten Lieferantenbewertungen kundenübergreifend eine Fehlerquote von nur 0,8 ppm (parts per million) erreichte. Außerdem fertigt heute auch Präzisionsteile aus Edelstahl für ausgewählte Anwendungsbereiche in der Ergebnisse Reduzierung der Rüstzeiten bei der Bearbeitung von komplexen Neuteilen um 20 Prozent Verkürzung der Zyklus- und Stillstandszeiten an den INDEX-Maschinen Sichere Kalkulation der zu erwartenden Stückkosten in der Angebotsphase Bessere Ausbildung der Einrichter und Maschinenbediener an der Virtuellen Maschine Der Blick in den Maschinenraum eines Mehrspindeldrehautomaten lässt erahnen, wie komplex die Synchronisation der Bewegungsabläufe ist. (Bild: Wendenburg)

2 Früher mussten wir noch viel im NC-Code rumfummeln, mit dem Nachteil, dass wir diese Änderungen nicht wieder in die CAM- Programme zurückführen konnten. Heute kann ich die Programme an der virtuellen Maschine vorbereiten, auf die reale Maschine geben, die Qualität prüfen und sie dann wieder in die virtuelle Maschine laden, um den NC-Code weiter zu optimieren. Thomas Dieterle Ein mobiler Arbeitsplatz erlaubt es den Einrichtern, die Mehrspindelbearbeitung vorab an der virtuellen Maschine zu optimieren. (Bild: Wendenburg) Der Maschinenpark umfasst mehr als ein Dutzend Mehrspindelmaschinen von INDEX, die alle mit SINUMERIK 840D-Steuerungen ausgestattet sind. (Bild: Wendenburg) Mess- und Regeltechnik, im Maschinenund Apparatebau oder in der Medizintechnik. Größter Kunde in diesem Bereich ist die ebenfalls zur -Gruppe gehörende Schwesterfirma VEGA, die Mess- und Füllstandsgeber herstellt und weltweit vertreibt. Während bei der Bearbeitung der Edelstahlteile aufgrund der geringeren Stückzahlen vorwiegend Einspindeldrehautomaten zum Einsatz kommen, werden die Aluminiumteile normalerweise auf Mehrspindelmaschinen bearbeitet. schwört auf INDEX und Siemens als starke Partner. Der Maschinenpark umfasst knapp 20 Sechsspindler vom Typ INDEX MS 22, MS 32, MS 40, MS 50 und MS 52 in unterschiedlichen Konfigurationen, die mit den SINUMERIK 840D-Steuerungen ausgestattet sind. Neueste Anschaffung ist eine INDEX MS 22-8 mit acht Spindeln, auf denen noch komplexere Teile als bisher bzw. Teile derselben Komplexität noch schneller bearbeitet werden können. Für die Programmierung der Ein- und Mehrspindelbearbeitung nutzten die Anwender früher ein 2D-CAM-System, das nur minimale Möglichkeiten der Kollisionskontrolle bot. Bei den Mehrspindlern sah man eigentlich erst beim Einfahren der NC-Programme an der Maschine, was Im Unterschied zu den gängigen CAM-Programmen kann der Anwender mit Virtual Machine nicht nur die Bearbeitungsschritte und Verfahrwege visualisieren, sondern die Maschinenbewegungen auf der Basis des NC-Codes simulieren.

3 man programmiert hatte, wie Thomas Dieterle aus der Technischen Planung sagt: Entsprechend viel mussten wir noch im NC-Code rumfummeln, mit dem Nachteil, dass wir diese Änderungen nicht wieder in die CAM-Programme zurückführen konnten. Heute kann ich die Programme an der Virtuellen Maschine vorbereiten, auf die reale Maschine geben, die Qualität prüfen und sie dann wieder in die Virtuelle Maschine laden, um den NC-Code weiter zu optimieren. Minimierung der Zykluszeiten NX Virtual Machine ist eine Lösung für die NC-Programmierung und -Simulation, die zur NX Softwaresuite von Siemens PLM Software gehört. Sie erlaubt es dem Anwender, seine Bearbeitungsoperationen auf einem handelsüblichen PC zu programmieren, als ob er an der realen Maschine stehen würde. Allerdings mit dem feinen Unterschied, dass der Einrichter oder Bediener schon am Rechner sieht, ob die Maschine das macht, was er sich vorgestellt hat. Im Unterschied zu den gängigen CAM-Programmen kann der Anwender mit Virtual Machine nicht nur die Bearbeitungsschritte und Verfahrwege visualisieren, sondern die Maschinenbewegungen auf der Basis des NC-Codes simulieren, wie Dieterles Kollege sagt. Die Virtual Machine-Lösungen werden von Maschinenherstellern wie den INDEX- Werken mit Hilfe eines flexiblen Software-Kits von Siemens PLM Software konfiguriert. Thomas Dieterle (sitzend) und aus der Planungsabteilung diskutieren die Verteilung der Operationen an der Virtuellen Maschine. (Bild: Wendenburg) NX Virtual Machine basiert auf der realen SINUMERIK-Steuerung (und nicht auf einem Softwareemulator wie die meisten Simulationsprogramme für Werkzeugmaschinen), kombiniert mit dem Mensch-Maschine-Interface und einem voll funktionsfähigen Simulationssystem, das mit Konfigurationsdaten aus dem SINUMERIK-Controller der realen Maschine kalibriert wird. Das erlaubt eine vollständige und zuverlässige Simulation der virtuellen Maschine als würde man an der realen Maschine arbeiten. Ich sehe schon bei der Planung, ob eine bestimmte Lage zu lang ist und komme dadurch an der realen Maschine schneller auf meine geplanten Stückzeiten. Thomas Dieterle

4 Der Anwender sieht, wie lange die Werkzeuge an jeder Spindel im Eingriff sind und kann die notwendigen Änderungen vornehmen, um die Operationen gleichmäßiger zu verteilen. NX Virtual Machine erlaubt die virtuelle Simulation und Optimierung der Bearbeitung auf den INDEX-Maschinen, um die Stillstandszeiten zu minimieren. (Illustration: ) Die Bearbeitungsoperationen werden mit NX Virtual Machine nicht nur kinematisch simuliert, um mögliche Kollisionen festzustellen, sondern auch in ihrer zeitlichen Abfolge und Dauer, sagt. Anhand einer einfachen Grafik kann der Anwender erkennen, wie viel Zeit die Werkzeuge an jeder Spindel im Einsatz sind, um die Operationen gegebenenfalls gleichmäßiger zu verteilen. Ich sehe schon bei der Planung, ob eine bestimmte Lage zu lang ist und komme dadurch an der realen Maschine schneller auf meine geplanten Stückzeiten, ergänzt Dieterle. Um die Stückzeiten dann im Detail zu optimieren, beispielsweise indem man einen Zustellweg verkürzt und dadurch eine Zehntelsekunde spart, gibt es in der Virtuellen Maschine wie an der realen Maschine die Funktion der Satzzeiterfassung. Eine Zehntelsekunde addiert sich bei mehreren Zehntausend Teilen schnell zu einer Zeitersparnis von mehreren Tagen pro Jahr auf. Deshalb wurden solche Optimierungen auch früher schon gemacht, aber eben nicht so konsequent, weil man dafür die Maschine anhalten musste; das rechnete sich nur bei Teilen, die in sehr großen Stückzahlen laufen.

5 Lösungen/Dienstleistungen NX Virtual Machine nxcam/virtualmachinetool Hauptgeschäft des Kunden Die GmbH & Co. KG fertigt jedes Jahr über 120 Millionen Präzisionsteile aus NE-Metallen, hauptsächlich für die Automobilindustrie. Sie ist Teil einer Firmengruppe, zu der auch der Hersteller von Mess- und Füllstands- gebern VEGA und die Firma Supfina gehören; Supfina stellt Maschinen für die Oberflächenbearbeitung her. Standort des Kunden Schiltach Deutschland Dank der einfachen Handhabung ist NX Virtual Machine schon in der Angebotsphase sehr hilfreich, weil wir die Bearbeitungszeiten zuverlässig kalkulieren und dem Kunden dadurch ein sehr genaues Angebot unterbreiten können. Diese Druckanschlüsse aus Edelstahl für den Bereich Mess- und Regeltechnik wurden auf einem Mehrspindler INDEX MS 40 bearbeitet. (Bild: ) Die Rüstzeitersparnis bei der Bearbeitung von Neuteilen liegt bei ca. 20 Prozent. Günther Weißer Produktionsleiter Rüstzeitverkürzung um 20 Prozent Wie sich der Einsatz von NX Virtual Machine auf die Maschinenlaufzeiten auswirkt, lässt sich noch nicht genau quantifizieren. Die Rüstzeitersparnis bei der Bearbeitung von Neuteilen liegen jedenfalls bei ca. 20 Prozent, sagt Weißer. Wobei die Einsparungen von der Komplexität des zu fertigten Teils bzw. den zu montierenden Zusatzeinrichtungen abhängen, wie Firner ergänzt. NX Virtual Machine bietet dank ihrer einfachen Handhabung schon in der Angebotsphase eine hervorragende Unterstützung, weil man die Bearbeitungszeiten verlässlich berechnen und dadurch die Angebote entsprechend knapp kalkulieren kann. Das Einsparpotential beim Einfahren der NC-Programme ist sicher noch nicht ausgeschöpft, weil es auch eine Frage des Vertrauens seitens der Einrichter ist. Umso wichtiger ist, dass die Software bei als offene Netzwerklösung mit mehreren gleichzeitig nutzbaren Lizenzen installiert ist. Auch den Einrichtern steht ein fester und ein mobiler Arbeitsplatz zur Verfügung, so dass sie die Bearbeitung eines neuen Teils schon mal auf dem Rechner anschauen oder aber ein bestehendes NC-Programm weiter optimieren können. NX Virtual Machine ist damit auch ihr Werkzeug. Einrichter und Maschinenbediener werden an der Virtuellen Maschine eingewiesen, ohne dafür die realen Maschinen anhalten zu müssen. Der Nutzen liegt auf der Hand: Das Unternehmen kann mehr Know-how-Träger heranziehen, die sich mit Maschinen und Steuerungen gut auskennen. Siemens PLM Software Deutschland +49 (0) Österreich +43 (0) Schweiz +41 (0) Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Alle Rechte vorbehalten. Siemens und das Siemens-Logo sind registrierte Warenzeichen der Siemens AG. D-Cubed, Femap, Geolus, GO PLM, I-deas, Insight, JT, NX, Parasolid, Solid Edge, Teamcenter, Tecnomatix und Velocity Series sind Warenzeichen oder registrierte Warenzeichen der Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. oder ihrer Niederlassungen in den USA und in anderen Ländern. Alle anderen Logos, Warenzeichen, registrierte Warenzeichen oder Service-Marken sind im Besitz ihrer jeweiligen Eigentümer. Z /13 DE