Datenmodelle für durchgehende Systemkommunikation
Die Basis der NC-Fertigung stellt noch heute die ISO 6983 mit der G- und M-Code Programmierung dar. In dieser Sprache wird mit jeder Programmzeile der Werkzeugweg schrittweise beschrieben. Auch wenn verschiedene Programmschritte in Zyklen zusammengefasst werden können, müssen die Einzelschritte bei der Programmierung genau bedacht und berücksichtigt werden. Zur Vereinfachung der Programmierung besonders hinsichtlich Merkmalen wie Phasen, Einstiche oder Gewinde sollte der erstmals im Jahr 1981 publizierte ISO/Technische Report 6132 beitragen. Dieser Ansatz hat sich in der frühen Phase aber nicht durchgesetzt, auch spätere Überarbeitungen dieses Dokumentes hinsichtlich der Datenstruktur erbrachten nicht die erhoffte Verbreitung. Im Jahr 1996 begann dann mit der Normenreihe ISO 14649 die Arbeit an einem neuen Ansatz, auch als STEP-NC bekannt. Sie stellt ein objektorientiertes Datenmodell für CNC mit einer strukturierten Datenschnittstelle einschließlich mermalsbasierter Programmierung zur Verfügung. Die Normungsarbeiten der ISO 14649 wurden von dem Europäischen Forschungsprojekt STEP-NC unterstützt und die Anwendbarkeit der Norm nachgewiesen.
Ungebrochene Prozesskette zwischen CAD und CNC
‚Die Werkzeugmaschine wird STEP-fähig‘ lautete ein Leitsatz des Projektes. Dazu sollten die als STEP-Daten zur Verfügung stehenden Geometrien interpretiert und direkt in die Fertigung überführt werden, ohne zusätzliches ‚Post-Processing‘ durchführen zu müssen. Die Projektpartner, darunter Anbieter von CAD- und CAM-Systemen, Numerischen Steuerungen, Werkzeugmaschinen, Anwender aus der Automobilindustrie sowie wissenschaftliche Institute europäischer Hochschulen setzten sich zum Ziel, diese Herausforderung anzunehmen.
In vier Szenarien, beispielhaft für die Fertigungsszenarien Fräsen und Drehen in 2,5 und drei Dimensionen, Holz-Contour und Drahterodieren, wurde der Nachweis erbracht, dass das Datenmodell der Norm tragfähig ist und die Arbeit an der Richtlinie weitergeführt werden kann: Die CAM-Systeme konnten in den Testszenarien einen maschinenunabhängigen Schnittstellen-Code erzeugen. Damit lässt sich eine geschlossene Prozesskette vom CAD zum CNC realisieren. Als Folge entfällt die Beschreibung der Bewegungen durch Satz und Koordinaten wie ‚G01 X, Y, Z‘ – eine Maschine kann somit auf Basis der CAD-Daten allein auf Anweisungen zu Aktionsziel ‚Loch‘ und Fertigungsart ‚bohren‘ hin einen gewünschten Arbeitsschritt durchführen. Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
Ungebrochene Prozesskette zwischen CAD und CNC
Der Erfolg des europäischen Forschungsprojekts ebenete den Weg für neue Ideen und Aktivitäten in der STEP-Entwicklung. So wurde ein neues Projektteam innerhalb des zuständigen ISO-Gremiums eingerichtet, um die Norm in Richtung Fertigungaspekte zu erweitern – ebenfalls mit dem Ziel, die G- und M-Codes abzulösen. Diese Festlegungen sind heute normativ im Teil 238 von STEP festgeschrieben. An all diesen Arbeiten haben sich innerhalb verschiedener Arbeitsstadien Firmenkonsortien aus Nationen wie den USA, Frankreich, Deutschland, Japan und Korea mit erfolgreichen Pilotimplementierungen beteiligt. Derzeit werden die Normungsprojekte weiter verfolgt, um die jeweiligen Fertigungstechnologien zu berücksichtigen. Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen
Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise
Starke Reduzierung des Programmieraufwands
Der breite industrielle Einsatz wird sich mit ausreichender Nachfrage ergeben. Alle Beteiligten an diesen Projekten sind sich einig, dass mit den erarbeiteten Konzepten die vollständige Datendurchgängigkeit erreicht werden kann. Der erwartete Nutzen für eine so ausgestaltete Prozesskette liegt in einem um 30 bis 70 Prozent reduzierten Aufwand für Programmieren, Editieren und Verwalten von NC-Programmen. Anwender, die sich heute für den Einsatz eines CAM-Systems entscheiden, stehen daher nicht mehr vor massivem Schnittstellenproblemen. Die Anbieter von CAM-Systemen sind heute in der Lage, die eingehenden CAD-Daten mit den von Ihnen angebotenen Systemen und IT-Lösungen weiter zu bearbeiten. Gleichzeitig stellen die meisten Anbieter von CAD-Systemen innerhalb Ihres Produktportfolios CAM-Module zur Verfügung, die die CAD-Daten mindestens der eigenen Produktpalette direkt nutzen. Somit können sich Einführung und Einsatz eines CAM-Systems bei der richtigen Vorgehensweise innerhalb eines absehbaren Zeitraumes amortisieren.
CAM-Leitfaden für den Maschinen- und Anlagenbau
Der VDMA-Arbeitskreis ‚CAM‘ hat sich die Aufgabe gestellt, einen Leitfaden zur ‚Einführung eines CAM-Systems‘ zu erarbeiten, und so Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus eine Hilfestellung für die Systemeinführung zur Verfügung zu stellen. Der Leitfaden beschreibt zunächst Kriterien, die ein Überdenken der Ist-Situation im Unternehmen hinsichtlich einer weiteren oder neueren Automatisierungskomponente unterstützen. Der Ratgeber betrachtet auch wirtschaftliche, technologische und personelle Aspekte, die die Entscheidung für ein neues System maßgeblich beeinflussen. Der Leitfaden beschreibt die Einzelschritte bis zum produktiven Systemeinsatz, wobei er die Analysephase fokussiert. Die Prüfung und Auswertung der Ist-Situation legt den Grundstein für die richtige Entscheidung und den schnellen produktiven Einsatz. Die Berücksichtigung der Fertigungstechnologien etwa für Bohren, Drehen oder Fräsen spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, weil hier die Komplexität des einzuführenden Systems zum Tragen kommt. Einen weiteren Aspekt stellt die vorhandene IT-Infrastruktur in Form von CAD, PDM oder PLM dar: Sie nimmt Einfluss auf die Abläufe und Arbeitsweisen in Arbeitsvorbereitung und Produktionsplanung. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nimmt in diesem Leitfaden einen besonderen Stellenwert ein und vergleicht unterschiedliche Situationen für Nutzenanalyse und Beurteilungsverfahren. Für die Festlegung des notwendigen Funktionsumfanges stellt der Leitfaden dem Leser Fragen für die Ist-Analyse zur Verfügung. Die Mitarbeiter des Arbeitskreises haben zahlreiche Skizzen und Bilder beigesteuert, um das Verständnis des Beschriebenen zu erleichtern. Die Publikation wird für den Herbst dieses Jahres erwartet und im VDMA-Verlag erscheinen.
