Zeichnung ade

Mit dem Ausbau der Betriebsmittelverwaltung zum 3D-Toolmanagement und der Einführung eines 3D-CAM-Systems setzt die ZF Passau GmbH in ihrer Fertigungsplanung durchgängig auf dreidimensionale Prozesse. Sie ermöglichen die rationelle und transparente Herstellung von NC-Programmen anhand existierender 3D-CAD-Modelle. Spezialisten von Planit und deren Vertretungen tragen entscheidend zum 3D-Ausbau und der Umsetzung innerhalb der ZF-Gruppe bei.

Getriebe und Achsen für Traktoren, Bagger und Gabelstapler sind das Metier der ZF Passau GmbH. Besonderes Augenmerk legt man auf die Abläufe im Vorfeld des „Start of Production“ in der mechanischen Fertigung. Konzernweit wird das 3D-Konstruktionswerkzeug Pro/Engineer eingesetzt. Noch in 2007 fiel die Entscheidung für das 3D-CAM-System Edgecam von Planit, und im Jahr 2010 wird die 3D-Programmerstellung für sämtliche CNC-Drehmaschinen und Bearbeitungszentren abgeschlossen sein. Parallel dazu wird das Betriebsmittelverwaltungssystem FATool der FASys GmbH zum 3D-Toolmanagement ausgebaut. Zielvorgabe dieses systematischen 3D-Ausbaus war zum einen die Prozessbeschleunigung, zum anderen die Realisierung eines „barrierefreien“ Workflows zwischen Konstruktion, Fertigungsplanung und NC-Programmierung. Maßgeblichen Anteil an der Umsetzung dieser innerhalb der ZF-Gruppe vorbildlichen Prozesskette hat die Produktionsservice-Abteilung von Dipl.-Ing. Peter Robl. Unter der Regie von Max Weishäupl wurde auch das Benchmark-Verfahren zum neuen CAM-System durchgeführt, dessen Leis-tung sich insbesondere an der Integrationsfähigkeit in die vorhandene Systemarchitektur bemisst. Nicht ohne Grund ist das Team um Peter Robl auch in zahlreiche Harmonisierungsbestrebungen der gesamten ZF-Gruppe eingebunden, deren Ziel es ist, auf der Basis von gleichen oder kompatiblen Standards mit allen Standorten kommunizieren zu können. Schon die unternehmensweite Einführung des PDM-Systems Axalant in den späten Neunziger Jahren wurde zum Anlass genommen, historisch bedingte Standortdifferenzen zugunsten „einer einheitlichen Sprache“ innerhalb der ZF-Gruppe aufzuheben. So sind bis heute viele Fortschritte erzielt worden: Angefangen von der standardisierten Zeichnungsverwaltung und der universellen Verwendung von identischen Bauteilen über die Vereinheitlichung von Betriebsmitteln und ihrer Dokumentation bis hin zur Nutzung der herstellerneutralen Werkzeugbeschreibung DIN 4000, an deren Entwicklung und Umsetzung ZF aktiv mitwirkt. Bislang waren die Produktionsplaner auf den Rückschritt in die 2D-Zeichnungsebene angewiesen. Jetzt können sie die CAD-Modelle „Eins zu Eins“ und per Mausklick übernehmen. Doch Edgecam bietet weitere Optionen: Dank der vollen Assoziativität zum CAD-Modell ist eine 100-prozentige, fehlerfreie Datenübernahme in Edgecam möglich. Gängige Teilefamilien können per Makrosprache zu standardisierten, übertragbaren Bearbeitungsmodellen zusammengefasst werden. Auch Neuteilbearbeitungen, die auf ähnliche, bereits existierende Bauteile aufbauen, werden vereinfacht. Aber das Potenzial an Effizienzsteigerungen im neuen Programmerstellungsprozess ist noch lange nicht ausgeschöpft. Das für die Bearbeitung notwendige Produktions-Equipement wird von FATool, der Betriebsmittel- und NC-Verwaltung, vorgehalten und muss auch in Edgecam verfügbar sein. Die direkte Übernahme des gesamten Bestandes – er umfasst allein zirka 10.000 Komplettwerkzeuge – wird durch eine spezielle Direktschnittstelle ermöglicht. Hier profitiert die ZF Passau GmbH von der engen Kooperation zwischen dem Kölner FATool-Entwickler FASys und dem Saarlouiser Systemhaus Wecomp, der nationalen Edgecam-Vertretung. In der Praxis startet der Produktionsplaner das CAM-System in FATool und erhält mittels Eingabedialog aus dem hier klassifizierten Bestand an Maschinen, Spannmitteln, Vorrichtungen und Werkzeugen die für seine anstehende Fertigungsaufgabe benötigten Betriebsmittel schnell und vor allem passend bereitgestellt. Diese für den Anwender hochkomfortable Arbeitsweise findet ihre Fortsetzung im 3D-Toolmanagement. Das 3D-Toolmanagement-Modul von FATool vereinfacht die Erstellung von programmier- und simulationsgerechten Komplettwerkzeug-Modellen. Hinterlegte Vorlagen, hier Mastermodelle genannt, machen das Konfigurieren von Werkzeugbestandteilen anhand von Sachmerkmalleisten nach DIN 4000 leicht. Mit dem in FATool integrierten CAD-Programm Pro/Engineer werden sie automatisiert „zusammengebaut“ und an CAM- und NC-Simulationssystem übergeben, ohne dass der Planer über CAD-Kenntnisse verfügen muss. FATool, der systemintegratorische „Dreh- und Angelpunkt“ dieser Prozesskette, ist seit 2005 in Passau im Einsatz und hält nicht nur den gesamten fertigungsrelevanten Hard- und Software-Bestand vor, sondern kommuniziert auch bidirektional sowohl mit der Standortlogistik als auch mit dem PDM-System Axalant. Jeder NC-Datensatz – mittlerweile sind es über 90.000 – wird von FATool in allen Versionen bis hin zum aktuellsten Bearbeitungsstand festgehalten. Gleiches gilt für den DNC-Betrieb. Das fertige NC-Programm wird im abschließenden Postprozessor-Lauf in die Maschinensprache der für die Bearbeitung ausgewählten Maschine übersetzt. Dafür stehen in Edgecam integrierte Postprozessoren zur Verfügung. Die NC-Programmausgabe in der Fertigung erfolgt in einem standardisierten, ZF-internen Maschinencode, der sich an der DIN 66025 orientiert. So können verschiedene Maschinentypen bedient werden. Bei der Entwicklung und Anpassung der Postprozessoren wird ZF Passau von Spezialisten des Edgecam-Distributors Wecomp unterstützt. Auf Initiative der Produktionsservice-Abteilung entstehen darüber hinaus standardisierte Postprozessoren, die jeweils auf eine Gruppe von Werkzeugmaschinen mit ähnlicher Kinematik zugeschnitten sind. Letzter Schritt wird künftig die Kollisionsprüfung im nachgeschalteten Simulationsprogramm sein. Danach wird das NC-Programm in FATool abgelegt. Die Übertragung von NC-Programmen und Werkzeug-Ist-Daten an die CNC-Maschinen übernimmt die DNC-Software FAPcd, die gleichzeitig die Verbindung aller vorhandenen Maschinen mit der zentralen Betriebsdatenverwaltung FATool herstellt. Innerhalb der Fertigungsinseln übernehmen Standard-PC’s die Leitstandfunktion, hier können die Werker „ihre“ Programme einsehen und auf die Maschinen übertragen. Trotz der vielen Automatismen innerhalb des neuen Systemumfeldes verbleibt die Verantwortung für die Ausgestaltung der Fertigungsprozesse beim Planer. Er kann sich, von Routinearbeiten befreit, ganz auf die Einbringung seines Know-hows konzentrieren. Konstruktion und Fertigungsplanung rücken näher zusammen, denn schon im Entwurfsstadium können Volumenmodelle an CAM- und NC-Simulationsprogramm weitergereicht werden, um ihre Fertigungsfähigkeit zu prüfen. Doch die Arbeit geht weiter: Eine Fertigung dieser Größenordnung befindet sich im permanenter Weiterentwicklungsstadium.

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