Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mustergültig geplant

13.01.2011
Die Mitarbeiter im Musterbau bei Modine Europe, einem der größten Systemlieferanten für Kühler und Klimatechnik im Fahrzeug, stehen immer wieder vor der Aufgabe, Musterteile und -werkzeuge anpassen zu müssen, weil aus der Konstruktion noch Änderungen kommen. Durch den Einsatz der Missler- Software Top Solid Cam konnten sie die Aktualisierung der NC-Programme beschleunigen.

„Wir stellen Kühlungen her für alles was rollt, angefangen von Ladeluft- oder Wasserkühlern über Öl-, Batterie- und Abgaskühler bis zu Klimaanlagen für den Fahrgastraum“, erläutert Christian Wacker, ehemals CNC-Administrator bei der Modine Europe GmbH in Filderstadt und heute zuständig für die Lehrlingsausbildung. Das europäische Hautquartier von Modine Manufacturing Company mit Hauptsitz in Racine, Wisconsin, entwickelt und fertigt mit 2.250 Mitarbeitern an elf Standorten fahrzeugspezifische Lösungen für den europäischen Markt bzw. für die europäischen OEMs.

Wie alle Automobilzulieferer steht auch Modine unter einem hohen Zeit- und Kostendruck. Bei der Entwicklung von Betriebsmitteln und Sondermaschinen, beispielsweise für die Profilierung der Lammellen, müssen die Mitarbeiter in der Fertigung schnell und mit wenig Aufwand zu funktionsfähigen Musterteilen und -werkzeugen kommen. Keine leichte Aufgabe, denn an den Kühlern ändert sich im Laufe der Entwicklung eine Menge. Zum einen weil sich die Vorgaben des Kunden hinsichtlich Auslegung und Einbau der Kühler ändern, zum anderen weil sich aus den intensiven Tests der Muster noch konstruktive Verbesserungen ergeben.

Der Zeitdruck im Musterbau sei sehr hoch, wie Wacker sagt: „Wir müssen in kürzester Zeit einen kompletten Kühler für die Bemusterung fertigen. Je nach Aufwand bauen wir die dafür erforderlichen Werkzeuge in ein oder zwei Wochen.“ Bei den Werkzeugen handelt es sich hauptsächlich um Stanz- und Umformwerkzeuge mit zum Teil sehr engen Windungen und starken Abkantungen, die aus weichen Materialien gefräst werden, da selten mehr als 200 Teile gefertigt werden, bevor die nächste Änderung in das Werkzeug eingearbeitet werden muss. Die Kühlerkästen, die für die Serienproduktion dann als Gussteile zugekauft werden, fräsen die Musterbauer aus dem Vollen. Ihr wichtigster Werkstoff ist Aluminium.

Durchgängige Lösung

Da die fahrzeugspezifischen Kühlsysteme in enger Abstimmung mit den Auftraggebern entwickelt werden, arbeiten die Konstrukteure normalerweise mit dem CAD-System des jeweiligen OEMs und stellen die Daten ihren Kollegen in der Fertigung im Step-Format bereit. Catia und Pro Engineer sind die beiden gängigen Hauptsysteme, die aber je nach OEM und Fahrzeugprogramm in unterschiedlichen Versionen im Einsatz sind. „Die Daten aus diesen Systemen ohne Direktschnittstelle in guter Qualität in das CAM-System einlesen zu können, war eine wichtiges Kriterium bei der Auswahl von Top Solid Cam“, erläutert Wacker die Gründe für die Wahl.

Die Mitarbeiter im Musterbau erzeugten ihre NC-Programme früher mit dem 2/3D-CAM-System eines anderen Herstellers, die jedoch keine guten Funktionen bot, um die NC-Bearbeitung schon am Rechner zuverlässig zu simulieren oder zumindest visuell zu kontrollieren. Außerdem ließ die Qualität mancher Postprozessoren zu wünschen übrig: „Wir konnten nie sicher sein, dass das Programm auf der Maschine ohne Crash funktioniert“, sagt Sascha Baiha, Team-Koordinator maschinelle Bearbeitung bei Modine Europe: „Da wir ständig unterschiedliche Teile in kleinen Stückzahlen fertigen, brauchen wir diese Sicherheit, um die Rüst- und Einfahrzeiten verkürzen zu können.“

Ziel war es, die NC-Programmierung im Zuge des Systemwechsels komplett auf 3D umzustellen, da die zu fertigenden Bauteile immer komplizierter werden und man deshalb die 3D-Daten aus der Konstruktion für die Programmierung der NC-Bearbeitung nutzen wollte. Gleichzeitig benötigten die Musterbauer ein CAM-System mit leistungsfähigen CAD-Funktionen, um ihre Musterwerkzeuge mit einer durchgängigen Lösung konstruieren und fertigen zu können. Deshalb sind derzeit in Filderstadt ein 5-Achs-Fräszentrum, sechs 3-Achs-Fräsmaschinen unterschiedlicher Größe und Fabrikate sowie ein Drehzentrum und eine zyklengesteuerte Drehmaschine an Top Solid Cam angebunden. Außerdem gibt es in der Musterwerkstatt zwei Drahterodiermaschinen, die künftig ebenfalls mit der Software aus dem Hause Missler programmiert werden sollen.

Top Solid Cam zeichnet sich dadurch aus, dass der Anwender die Bearbeitung seines Werkstücks in einer virtuellen Maschinenumgebung programmieren und dadurch Kollisionen mit Störkonturen schon gleich am Rechner erkennen kann. Die 3D-Modelle für die Maschinen lieferte Missler Vertriebspartner Moldtech, zusammen mit den Postprozessoren, an denen nur geringfügige Anpassungen erforderlich waren, um firmenspezifische Besonderheiten bei der Bearbeitung zu berücksichtigen. Die CAM-Programmierer haben inzwischen einen Großteil der Werkzeuge mit den Schnittdaten in Top Solid Tool angelegt und den Schraubstock und andere Spannmittel abgebildet, so dass sie die Bearbeitung komplett am Rechner simulieren können. Besonders wichtig sind die Simulationsfunktionen bei der 5-Achs-Simultanbearbeitung von komplexen Werkstücken, aber auch für die Ausbildung der Lehrlinge.

Das Systemhaus aus Salzkotten schulte auch die Anwender um, die nach einer Woche mit dem System arbeiten konnten. Die Einarbeitung war relativ kurz, weil die Software einfach zu erlernen und zu bedienen ist – so einfach, dass man inzwischen die Lehrlinge im Musterbau schon während der Ausbildung an das System heranführt. „Unsere Azubis lernen am Anfang, wie man die Maschine rüstet, den Nullpunkt aufnimmt, einen Schraubstock aufsetzt und das Werkstück spannen, um dann mit Hilfe der Autofunktion in Top Solid Cam einfache Bearbeitungen zu programmieren“, so Wacker. „Das geht nur mit einem einfach zu erlernenden System, in das man sich schnell wieder einarbeitet, wenn man ein paar Tage mal nicht programmiert hat.“

Die Software ist im Musterbau in Filderstadt derzeit auf einem Ausbildungsplatz und vier Programmier-Arbeitsplätzen installiert. Den acht Anwendern stehen im Netzwerk eine Lizenz für die 5-Achs-Simultanbearbeitung und drei Lizenzen für das 3-Achs-Fräsen und das Drehen mit Gegenspindel zur Verfügung. Den Großteil der Programmierarbeit erledigen sie heute mit der Software, weil sie damit schneller sind als mit dem alten System.


Einheitliche Strategie
Das Rationalisierungspotential des neuen CAM-Systems ist dabei noch nicht voll ausgeschöpft. Die CAM-Programmierer machen beispielsweise wenig Gebrauch von der Möglichkeit, mit Top Solid Cam einheitliche Methoden für die Bearbeitung bestimmter Bauteil-Geometrien zu definieren, die immer wieder verwendet werden können. Derzeit nutzt erst einer der Anwender diese Automatismen bei der Programmierung von bestimmten Drehteilen, die er vollständig parametrisiert hat, so dass sie sich über die Eingabe weniger Werte anpassen lassen. Für die Bearbeitung dieser Teile hat er eine einheitliche Bearbeitungsstrategie vom Schruppen bis zum fertigen Abstechen definiert, die mit unterschiedlichen Ausprägungen der Geometrie funktioniert.

Die Rüst- und Einfahrzeiten haben sich seit der Einführung spürbar verkürzt, weil die Maschinenbediener erkannt haben, dass die NC-Programme wesentlich zuverlässiger sind. „Früher sind wir bei lang laufenden Bearbeitungen nachts oft noch mal zum Kontrollieren in den Betrieb gekommen. Heute können wir beruhigt schlafen“, erzählt Wacker. Die Verbesserung der Produktivität lässt sich nicht genau erfassen, weil im Musterbau viele Teile umsonst produziert werden. Kaum sind sie fertig, kommt schon die nächste Änderung und das Spielchen geht von Neuem los.

Michael Wendenburg | SCOPE
Weitere Informationen:
http://www.scope-online.de/Konstruktion-Entwicklung/Konstruktion---Entwicklung---CAM-Software---Mustergueltig--geplant.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Klarheit für die Industrie: Forscher ermitteln Standzeiten von Schieberwerkzeugen
12.06.2018 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Tauchen ohne Motor
05.06.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Phänomene im magnetischen Nanokosmos

22.06.2018 | Physik Astronomie

Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern

22.06.2018 | Messenachrichten

Wärmestrahlung bei kleinsten Teilchen

22.06.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics