Wie es Euch gefällt

von Karl Obermann In vielen Werkzeug- und Formenbaubetrieben wird entweder Offline programmiert oder direkt an der Maschine. Dass man beides auch gemischt nutzen kann, zeigt das Beispiel von Playmobil. Dazu benötigt man aber die richtige Steuerung und ein passendes werkstattorientiertes Programmiersystem – wie es Siemens mit den Sinumerik-Steuerungen und Shop Mill für die Programmerstellung anbietet. Die Praxis zeigt, dass diese Kombination sehr gut arbeitet.

Playmobil, das weiß jedes Kind , ist hochwertiges Spielzeug in einer riesigen Vielfalt. Weniger bekannt ist das Unternehmen, das dahinter steckt: geobra Brandstätter GmbH & Co. KG. Die Wurzeln des Unternehmens gehen zurück in das Jahr 1876, als Andreas Brandstätter in Fürth eine Firma für die Herstellung von Schatullenbeschlägen und -schlössern gründete. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden die Weichen auf Kunststoffverarbeitung gestellt. Einen ersten Aufsehen erregenden Erfolg verzeichnete man 1958 mit dem Hula-Hoop Reifen. 1974 wurde Playmobil präsentiert – ein Spielsystem, das mittlerweile mit rund zwei Milliarden Figuren zum Spielzeugklassiker wurde. Die Brandstätter-Gruppe beschäftigt heute international zirka 2.700 Mitarbeiter, rund 1.500 davon in Deutschland und erzielte im Jahr 2006 einen Umsatz von 402 Mio. Euro. Fertigungsstätten gibt es neben Dietenhofen/Deutschland noch in Malta, Spanien und in Tschechien. Die Firmenzentrale befindet sich im fränkischen Zirndorf, umweit von Nürnberg. Hier ist auch der Formenbau untergebracht. Das Playmobil Spielzeugsystem umfasst tausende von Teilen. Jedes Jahr kommen etwa 600 Einzelteile dazu. Sie müssen nicht nur skizziert, modelliert, konstruiert und bemustert werden, sondern am Ende steht eine Spritzgussform, die es erlaubt, alle Teile in der gewünschten Qualität und Produktivität herzustellen. Der Formenbau bedient sich dafür neuester Technologie. Die Konstruktion der Formteile und der kompletten Werkzeuge erfolgt in Pro/Engineer, wie auch die Artikelkonstruktion selbst. Die NC-Programme, soweit es die Offline-Programmierung betrifft, werden mit Work NC (Sescoi) und mit Esprit (DP Technology) realisiert. Auf der Werkstatt-ebene, sprich bei den Werkzeugmaschinen, vertraut man weitgehend auf Bearbeitungszentren von DMG. Verschiedene Typen sorgen hier für Genauigkeit und Schnelligkeit. Ein Teil dieser BAZ ist mit Steuerungen von Siemens ausgestattet und zwar mit den Typen Sinumerik 840D und Sinumerik 810D. Auf der letztgenannten ist das werkstattorientierte Programmiersystem „Shop Mill“ installiert. Es erlaubt den Facharbeitern an der Maschine, einfache Konturen selbst zu programmieren. Das entlastet die Offline-Programmierer und erlaubt es den Zerspanungsfachleuten, ihr eigenes Know-how mit einzubringen. So entstehen Stahlwerkzeuge als Mehrfachwerkzeuge, als Mehrfarbenwerkzeuge, als Heißkanalwerkzeuge und einiges mehr. Eine interessante Anwendung finden die Sinumerik-Steuerungen auch in der Entwicklungsabteilung (Handmusterbau) des Hauses. Grundsätzlich werden die Einzelteile zwar über virtuelle Methoden (Design-System, CAD/CAM) realisiert. In Zwischenstufen, aber auch um grundsätzliche Machbarkeiten zu klären, werden reale Modelle und Muster erzeugt, sei es in Hartschaum, sei es in Kunststoff. Hierfür haben die Entwickler einen eigenen Maschinenpark mit 3- und 5-Achs-Zentren, ebenfalls von DMG. Bei dem 3-Achs-Zentrum, DMU 35, wird die Sinumerik 810D eingesetzt und auch hier entstehend die Programme mit Shop Mill. „Wir haben diese Konstellation vor rund sieben Jahren eingeführt. Rückwirkend betrachtet war diese Entscheidung sehr gut“, sagt Michael Friedrich, Mitarbeiter der Entwicklungsabteilung. Seine Begründung dafür: „Shop Mill ist einfach zu erlernen und problemlos in der täglichen Arbeit umsetzbar.“ Geobra setzt zwei Versionen von Shop Mill ein, nämlich direkt auf der Steuerung und als PC-Version. Letztere erlaubt es, die NC-Programme am Schreibtisch zu erstellen und damit die Maschinenstillstandzeiten zu verkürzen. Auch hier hat man also wieder beide Möglichkeiten in der Hand, wie es dem jeweiligen Entwickler entspricht, oder anders ausgedrückt, wie es am praktikabelsten ist. Shop Mill ist eine werkstattgerechte Bedienoberfläche für Fräsmaschinen. Sie ermöglicht dem Facharbeiter den einfachen Einstieg in die CNC-Technik und kann ohne großen Programmieraufwand und ohne tiefere CNC-Kenntnisse von jedem bedient werden. Hierzu stehen drei verschiedene Programm-Methoden zur Verfügung: G-Code-Programme von CAD/CAM-Systemen G-Code-Programme direkt an der Maschine und Shop Mill Arbeitsschritt-Programmierung Die gewohnte Sichtweise des Facharbeiters auf den Arbeitsablauf (Einrichten, Programmieren und Fräsen) wird abgebildet und durch die benutzergerechte Darstellung der Arbeitsaufgaben sowie durch graphische Hilfsbilder optimal unterstützt. Dass dies funktioniert, bestätigt auch Michael Friedrich: „Die Software ist sehr intuitiv und man wird gut geführt. Man kann im Grunde nichts falsch machen, denn die Shopmill bietet zu jedem Befehl nur die aktuell sinnvollen Knöpfe an“. Laut den Fachleuten in der Praxis entstehen korrekte Programme in sehr kurzer Zeit. Die Eingabe kann ohne Dokumentation mit dynamischen Hilfebildern erfolgen. Es stehen, trotzt aller Einfachheit, eine Vielzahl an Standardzyklen für Bearbeitungs- und Messaufgaben zur Verfügung. Für den Formenbau gibt es speziell einen leistungsfähigen Texteditor für große NC-Programme und eine einfache Programmierung der Formenbaufunktionen mit High-Speed-Settingzyklus. Die Simulationsmöglichkeiten der Programme mit den echten Werkzeugdaten ergibt eine hohe Prozesssicherheit. Schließlich sei noch erwähnt, dass auch die Maschinenrüstzeiten dank der intuitiven Bedienerführung kurz ausfallen. Alles das hat dazu geführt, dass sich die Siemens-Steuerungen und Shop Mill „heute bei uns sehr gut etabliert haben“, wie Friedrich sagt. Siemens wird diese Standard-Pakete weiter pflegen, auch wenn die steuerungstechnische Zukunft schon längst begonnen hat. Genau darum geht es bei der neuen Steuerungsgeneration von Siemens: Die Ansprüche der Kunden durch passende Lösungen genau zu erfüllen. Dazu bietet die Sinumerik 840D sl Modularität, Offenheit, Flexibilität, hohe Leistungsfähigkeit bei allen gängigen Bearbeitungsverfahren und eine logisch strukturierte Bedienung. Die Steuerung ist integriert in das kompakte modulare AntriebssystemSinamics S120 und wird ergänzt durch das Automatisierungssystem Simatic S7-300, das alle nötigen SPS-Funktionalitäten zur Verfügung stellt. Im Kern der Steuerung (NCU) sind CNC-, HMI-, PLC- wie auch Regelungs- und Kommunikationsaufgaben vereint. Das ist neu und gibt Flexibilität an der Peripherie: So können beispielsweise mehrere verschiedene Bedienpaneels gewählt werden, bis hin zur Thin Client Bedientafel, bei der die komplette Bediensoftware in der NCU steckt und die deshalb sehr einfach und wenig störanfällig aufgebaut ist. Daneben gibt es aber auch noch Bedientafeln mit eigenem PC (PCU 50.3), wie schon von der Sinumerik 840D powerline bekannt, wobei der PC wahlweise in der Bedientafel oder im Schaltschrank untergebracht sein kann. Die NCU selbst ist in einem 50 mm breiten Modul untergebracht. Sie steht in unterschiedlichen Leistungsstärken (NCU 710 bis 730) zur Verfügung. Bei der solution line ist die Steuerung nicht von den Antrieben gelöst zu sehen, daher ist es wichtig, auch Sinamics zu betrachten: Im Zuge der Entwicklung von Sinamics wurde der klassische Umrichter in Regelungsbaugruppe und Leistungsteile getrennt. Die Regelungsbaugruppe, jetzt Control Unit genannt, stellt die Rechenleistung (Echtzeit) und die Kommunikationsverbindungen zur Verfügung, zur überlagerten Kommunikationsebene und zur Antriebsperipherie. Die Prozessorleistung der Control Unit wurde so gewählt, dass sie alle Anwendungen abdecken kann, bis hin zum High-End-Bereich. Der Kunde hat die Wahl. Die neue Steuerungslinie von Siemens wird auf der diesjährigen EMO zu sehen sein – mit allen Komponenten, die bisher entwickelt wurden.

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