Quicker mit zentralem Wissensspeicher

Während in der Serienfertigung die durchschnittlichen Werkzeugkosten bei rund 4% liegen, ist ihr Anteil bei der Einzelfertigung oder bei Kleinstserien ungleich höher. Gerade im Werkzeug und Formenbau wird das oft verkannt. Doch nicht nur damit haben Werkzeug- und Formenbauer zu kämpfen. Für eine wirtschaftliche Produktion ist es dringend notwendig, die Einfahrzeiten der Maschinen zu minimieren und möglichst wenig Ausschuss zu produzieren. Hier kann eine moderne Werkzeugdatenverwaltung in Verbindung mit leistungsfähigen CAD/CAM-Systemen zu großen Produktivitätsschüben führen.

Das Problem der Werkzeug- und Formenbauer ist hinlänglich bekannt: Komplizierte Formen und kleine Stückzahlen sind Gift für eine wirtschaftliche Fertigung. Lange Rüst- und Einfahrzeiten, viele unterschiedliche Werkzeuge sowie lange Bearbeitungszeiten machen den Unternehmen das Leben schwer. Hinzu kommt, dass oftmals für jede Maschine ein kompletter Werkzeugsatz vor Ort bereit gehalten wird, um die Rüstzeiten zu verringern – die Werkzeugkosten sind dementsprechend hoch. Abhilfe kann hier nur eine Optimierung der genannten Prozesse schaffen. Dafür bedarf es jedoch einer ausgereiften Software, die neben der reinen Werkzeugverwaltung auch die erforderlichen Daten für die Planung und realitätsgetreuen Simulation zur Kollisionsbetrachtung zur Verfügung stellt. Digitale Werkzeugdatenverwaltung heißt der Ansatz, mit dem diese Herausforderung gemeistert werden kann. Ein Unternehmen, das sich diesem Spezialgebiet widmet, ist der Softwarehersteller TDM Systems GmbH. Seit 1989 bieten die Tübinger mit ihrer Software TDM (Tool Data Management) eine Lösung an. Diese ist bereits in der vierten Generation erhältlich und kann wegen des modularen Aufbaus und der Vielzahl an verfügbaren Schnittstellen flexibel an die jeweiligen Anforderungen des Anwenders angepasst werden. Mit dem Programm lassen sich alle Prozesse von der Werkzeugplanung bis zur -bereitstellung mit einem System durchführen. Der Werkzeugkreislauf in Lager, Voreinstellung, Maschine und Instandsetzung ist einfach und transparent organisierbar. Neben der Lagerverwaltung und Werkzeuglogistik auf Fertigungsebene sind es vor allem die Planungssysteme, die von der Software profitieren. Wenn eine Schnittstelle zum CAD-/CAM-System vorhanden ist, kann auch die CNC-Programmierung vereinfacht und optimiert werden. TDM bietet zu den führenden 3D-CAM-Systemen nicht nur eine Schnittstelle an, die Tübinger haben auch eine Online-Integration entwickelt. Diese ermöglicht den CAM-Anwendern, innerhalb der CAM-Oberfläche auf Werkzeugdaten aus TDM zurückzugreifen. Die Daten werden ohne Umwege oder Zwischenspeicher direkt in das CAM-System geladen und sind sofort für Berechnungen oder Simulationen einsetzbar. Zudem verfügt TDM Systems über Softwarelösungen für die Erstellung von 3D-Werkzeuggrafiken, die für Simulationsanalysen und Kollisionsbetrachtungen unerlässlich sind. Voraussetzung dafür allerdings: Ein CAD/CAM-System, das auch in der Lage ist, in der dritten Dimension zu „denken“ und Simulationen durchzuführen. Ist dies erfüllt, gehören lange Einfahrzeiten der Vergangenheit an, vor allem dann, wenn man TDM auch noch direkt mit der Werkzeugvoreinstellung online verbindet. Dann gehen nämlich die Werkzeuglisten automatisch ans Voreinstellgerät. Wie in fast keiner anderen Branche müssen beim Werkzeug- und Formenbau Konstrukteure, Programmierer und Zerspaner sehr eng zusammenarbeiten. Denn die praktische Bearbeitungserfahrung ist in diesem Bereich überaus wichtig. Schnell ist eine Form nur noch Schrott, wenn sie nicht optimal bearbeitet wird. Deshalb ist es besonders wichtig, dass sich in TDM das komplette Fertigungs-Know-how mittels Schnittwerten, Aufspannskizzen und Rüstanweisungen hinterlegen lässt. Und genau an diesem Punkt zeigt die TDM-Software ihre Professionalität: Zu jedem Werkzeug kann der Anwender eine beliebige Anzahl von Technologiedatensätzen hinterlegen. Mit jedem Technologiedatensatz werden unterschiedliche Einsatzbedingungen für ein Werkzeug definiert. Diese orientieren sich am Werkstoff und am Schneidstoff. Folgende Informationen und Parameter können hierbei vom Anwender definiert werden: allgemeine Informationen wie Technologieklasse-/gruppe, Werkstoff und Werkstoffgruppe, Schneidstoff und Schneidstoffgruppe. Zusätzlich sind Technologiesachmerkmale, wie zum Beispiel Verfahren, Drehzahl, Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Schnitttiefe, Eingriffbreite, Standzeit, etc. definierbar. TDM verfügt zudem über einen umfangreichen Pool an vordefinierten Basisdaten. Dies erleichtert die Klassifizierung der Technologie-Informationen erheblich. Zum Beispiel sind in TDM 28 Technologieklassen hinterlegt, diese werden durch eine Vielzahl von Technologiegruppen näher beschrieben. Beispielsweise enthält die Technologieklasse „Planfräsen“ 8 Technologiegruppen, wie zum Beispiel „Plan/Messerkopf/WPV“ oder „Radius Plan / WP“. Weiterhin sind über 80 verschiedene Schneidstoffe beschrieben, eine Vielzahl von Werkstoffen ist vordefiniert, zudem Informationen über Maschinen, Aufnahmen, Trennstellen und Referenzklassen (ISO-Klassen). Der Erfolg von TDM jedoch steht und fällt mit der Bedienung der Software. Was nützt dem Anwender das hinterlegte Know-how, wenn der Zugriff auf dieses kompliziert ist? TDM hat speziell für die Werkzeugauswahl mehrere, anwenderorientierte Verfahren entwickelt. Der Anwender kann ein Werkzeug via Werkzeugtyp und Durchmesser suchen, zum anderen aber auch über das Bearbeitungsverfahren, beispielsweise Nutfräsen. Mit der variablen Suche kann der Anwender seine individuellen Suchanfragen zusammenstellen. Und ganz neu in TDM: der ‚TDM Quickfinder’. Hier gibt der Anwender ein oder mehrere Begriffe, die in Zusammenhang mit dem gesuchten Werkzeug stehen, ein und auf Knopfdruck erhält er eine Liste aller in Frage kommenden Werkzeuge. Unterstützt wird die Werkzeugklassifizierung mit der anwenderorientierten TDM Klassen-/Gruppenstruktur, diese wurde zusammen mit TDM-Anwendern entwickelt und ist somit absolut praxisgerecht. Letztendlich bedeutet dies, dass jeder Bearbeitungsgang, der im Laufe der Zeit anfällt, akribisch aufgezeichnet und so ganz genau wiederholt oder weiter optimiert werden kann. Sind diese Fertigungslogiken hinterlegt, lassen sich selbst Einzelteile so kostengünstig wie eine Kleinserie produzieren. Denn mit ihrer Hilfe können beispielsweise Teilserien definiert werden, die auf ähnliche Art und Weise gefertigt werden. Dies ermöglicht zum einen eine effizientere Arbeitsweise und spart auch unnötige Rüstzeiten, denn die Werkzeuge müssen nicht immer komplett getauscht werden, da bestimmte Arbeitsprozesse gleich oder ähnlich ablaufen. Ein weiterer Effekt: Dank der transparenten Lagerhaltung und Werkzeugplanung kann die Werkzeugvielfalt erheblich gesenkt werden. Gerade im Werkzeug- und Formenbau ist es durchaus üblich, mehrere Schwesterwerkzeuge zu kaufen und diese direkt an der Maschine zu lagern. Schließlich will man ohne lange Wartezeiten nach der Beendigung einer Serie oder der Fertigstellung eines Einzelteiles weiter produzieren. Dieses Vorhalten wird durch die Tool-Data-Management-Software überflüssig, da das Programm auch als Planungstool dafür sorgt, dass die Maschinen immer rechtzeitig mit den nötigen Werkzeugen versorgt werden.

www.tdmsystems.com