Ohne Stillstand exakter Arbeiten
Das Problem des gezielten Wiederanfahrens nach einem Crash erforscht die Uni Dresden am Institut für Formgebende Fertigungstechnik gerade mit Hilfe der Simulationssoftware 3D Vision Virtual Machine. Die Simulation von andron aus Wasserburg hilft hauptsächlich, Maschinenstunden in Unternehmen zu sparen.
Der Ausfall einer Fräsmaschine löst Produktionsverzögerung und erhebliche zusätzliche Kosten aus. „Der Bearbeitungsprozess des zu fertigenden Produkts kann nach einer ungewollten Unterbrechung nicht problemlos wieder an der selben Stelle fortgesetzt werden“, erklärt Dr. Andreas Nestler von der Technischen Universität in Dresden. Das Problem des gezielten Wiederanfahrens erforscht Nestlers Arbeitsgruppe Produktionsautomatisierung, Zerspan- und Abtragetechnik am Institut für Formgebende Fertigungstechnik gerade mit Hilfe der Simulationssoftware „3D Vision Virtual Machine“ von andron. „Wir haben das Simulationsprogramm seit seiner Markteinführung vor einigen Monaten in Gebrauch“, so Dr. Andreas Nestler. „Mit Hilfe der Simulation entwickeln wir Strategien, um nach einer ungewollten Unterbrechung des Fräsvorgangs die CNC-Maschine wieder anfahren zu lassen. Dazu muss allerdings die Position der Unterbrechung exakt erfasst werden, um eine sinnvolle Wiederanfahrbewegung berechnen zu können.“ In der unterbrochenen Zeit wird beispielsweise das Fräswerkzeug ausgetauscht. Die Realsimulation ermöglicht es den Forschern an der TU, genau zu erkennen, wo das eingewechselte neue Werkzeug beginnen muss und wie es im Verlauf fräst. Alle Einflüsse, die auf den Bearbeitungsprozess einwirken, werden bei der Simulation berücksichtigt. Eine weitere Besonderheit der andron-Simulation: „Es werden ausschließlich Produktionsdaten verwendet, also unter anderem genau das NC-Programm, das auch auf der Maschine verwendet werden soll“, so Ulf Carlsen vom Wasserburger CNC-Steuerungshersteller. Dadurch ließen sich mehr Fehler vermeiden, als dies bei anderen Systemen der Fall sei. „Im vorgelagerten Postprozessorlauf beispielsweise werden die programmierten Bewegungsabläufe meist ohne erneute Kontrolle automatisch verändert. Dadurch entstehende Probleme können durch unsere Simulation erkannt werden.“ So kennt der Anwender durch die Simulation genau den Bearbeitungsablauf, die Werkzeugfolge sowie das Fertigteil, noch bevor die Fräsmaschine den ersten Millimeter gefahren ist. Dank dreidimensionaler Visualisierung kann die Forschungsgruppe schneller und effizienter arbeiten. „Für die Maschinenhersteller bietet die Virtual Machine noch den Vorteil, dass auch Maschinen mit älteren NC-Steuerungen in gleicher Qualität wie die neueste Generation simuliert werden können“, meint Carlsen. Die Virtual Machine sorgte an der TU in Dresden für einen guten Start in das Forschungsprojekt FlexMill, das von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen gefördert wird. „Da einer unserer Studenten in seiner Masterarbeit kinematische Ketten zur Simulation von Werkzeugmaschinen untersucht hat, konnten wir schnell geeignete Ansätze beurteilen“, so Nestler. Dank der Visualisierung können theoretisch erarbeitete Wiederanfahrstrategien schnell praktisch überprüft werden. „Das erspart uns viel Zeit und Geld, was wir durch Tests mit echten Frässtücken verloren hätten.“ In einem Fertigungsbetrieb bedeutet dies für Fertigungstechnologen, NC-Planer und Facharbeiter, dass sie durch den Einsatz der Simulation real Maschinenstunden und Werkzeugkosten einsparen sowie Ausschuss an Werkstücken verhindern können. „Schon im Vorfeld lässt sich mit der Virtual Machine sicher vorhersagen, ob ein NC-Programm fehlerfrei abgearbeitet werden kann. Der Maschinenführer kann komplexe Abläufe überschauen und auch selbst programmieren“, so Carlsen. Neben einem Arbeitsplatz für Simulation und Kollisionskontrolle bietet die Virtual Machine auch einen vollständiger Programmierplatz. In einem virtuellen Testlauf sieht der Anwender, wo etwas verbessert werden muss, kann dies sofort vornehmen und erneut testen.
www.andron.de
www.tu-dresden.de
