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FERTIGUNGSTECHNIK

FERTIGUNGSTECHNIK 3D-Druck meets Industrie 4.0 CAD/CAM/CAE-Software unterstützt von der Produktentwicklung bis zur Teilefertigung 01 NX von Siemens sichert die Durchgängigkeit des Herstellungsprozesses den Werkzeugbau, die spanende Bearbeitung und die Qualitätskontrolle. Dabei lässt sich die Software problemlos in die Lifecycle-Management-Software Teamcenter integrieren. Insgesamt bietet die Software eine optimale Grundlage zur Herstellung von Präzisionsbauteilen im Highend-Bereich. Daher hat sich Toolcraft zur Zusammenarbeit mit Siemens entschieden. Seit 2011 realisiert ein Unternehmen 3D-gedruckte Präzisionsbauteile in Metall, und auch Industrie 4.0 wird bei dem Mittelständler im Bereich der CNC- Zerspanung bereits gelebt. Nun sollen beide Schlagworte miteinander verbunden werden – mithilfe einer CAD/CAM/CAE-Software. Toolcraft fertigt Präzisionsteile, Baugruppen, Werkzeuge und Spritzgussteile u.a. für die Halbleiterindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, die optische Industrie, den Spezialmaschinenbau sowie Motorsport und Automotive. Dabei investiert das Unternehmen in zukunftsweisende Technologien wie den 3D-Druck in Metall und individuelle Roboterlösungen. Toolcraft nutzt das Metall-Laserschmelzen, um komplexe und effiziente Leichtbaustrukturen sowie innenliegende Strukturen herzustellen. Um den Metall-Laserschmelzprozess von der Konstruktion bis zur Fertigung und Nachbearbeitung zu optimieren, entschied sich der in Georgensgmünd ansässige Betrieb für das NX-Software-Paket von Siemens. Bislang waren verschiedene Softwaresysteme bei einzelnen Prozessschritten im Einsatz. Dies führte zu einem teilweise langwierigen und unkontrollierbaren Daten- und Fertigungsprozess. Integrierte Lösung für CAD, CAE und CAM NX von Siemens PLM Software ist eine integrierte Softwaresuite zur Produktentwicklung und Teilefertigung. Sie unterstützt bei der schnellen und effizienten Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte durch integrierte CAD-, CAE- und CAM-Module. NX bietet leistungsstarke Lösungen für die Produktentwicklung, 3D-Modellierung und Dokumentation, multidisziplinäre Berechnungen struktureller, beweglicher, thermischer, fließender und multi-physikalischer Anwendungen sowie vollständige Teilefertigungs-Lösungen für Steigerung von Effektivität und Effizienz Die Siemens-NX-Software bietet einen durchgängigen Prozess von der Konstruktion über die Simulation bis zur Fertigung und zerspantechnischen Nachbearbeitung. Zwischen den einzelnen Prozessschritten sind Feedbackschleifen eingebaut. Dabei ist die grenzenlose Designfreiheit für innovative und komplexe Teile garantiert. Besondere Funktionen zur Topologie-Optimierung sowie der Aufbau von Gitterstrukturen, die bei der additiven Fertigung von besonderem Interesse sind, sind ebenfalls in NX integriert. Durch das Prüfen von Konstruktionsrichtlinien eines Bauteils gewährleistet NX bereits im Vorfeld die Machbarkeit. Dabei prüft die Software Wandstärken, eventuell notwendige Stützstrukturen in bestimmten Bereichen sowie die Möglichkeit der abschließenden Beseitigung etwaiger Pulverrückstände in innenliegenden Hohlräumen. Somit kann der Produktionserfolg durch fortschrittliche Analyse-Tools und Simulation des Bauprozesses gesichert werden. Durch den Einsatz der Softwarelösung NX erreichen wir erhöhte Transparenz, qualitativ hochwertigere Produkte sowie eine Steigerung von Effektivität und Effizienz. Christoph Hauck, Geschäftsführer von Toolcraft Nach Abschluss der Konstruktion können mithilfe von NX die Bauplatte eingerichtet, die Stützstrukturen generiert und Anweisungen für Metallpulverbett-Drucker pro- 18 Der Betriebsleiter 1-2/2018

FERTIGUNGSTECHNIK grammiert werden, wie sie zum Beispiel bei Toolcraft eingesetzt werden. Nach dem Druck im Laserschmelzverfahren unterstützt NX die Endbearbeitung mithilfe von traditionellen CAM-Anweisungen für zerspantechnische Fertigungsanlagen. „Durch den Einsatz von NX können wir nicht nur unsere Wettbewerbsfähigkeit erhöhen, auch der Produktionsprozess wird beschleunigt. Das führt zu kürzeren Innovationszyklen und zur Herstellung von komplexeren Teilen. Für unsere Kunden bedeutet dies erhöhte Transparenz, qualitativ hochwertigere Produkte sowie eine Steigerung von Effektivität und Effizienz“, so Christoph Hauck, Geschäftsführer von Toolcraft. 02 Toolcraft realisiert verschiedenste Bauteile im 3D-Druck-Verfahren Hohe Synergiepotenziale Urban August, Senior Vice President and Managing Director, Siemens Deutschland, erläutert: „Unsere vielfältigen Kundenprojekte, aber auch neutrale Studien, belegen ganz klar: Additive Fertigungsverfahren und Industrie 4.0 verfügen über hohe Synergiepotenziale in der Umsetzung. Eine durchgängige Digitalisierung der Produktentstehung beschleunigt den Einsatz additiver Fertigungsverfahren erheblich, da der 3D-Druck direkt aus vollständig beschriebenen digitalen Produktmodellen erfolgen kann. Gleichzeitig können so unsere Kunden den Megatrend zu mehr Produktvarianten und individualisierten Produkten in Klein- und Einzelserien aufgreifen und erfolgreich umsetzen.“ Um die Industrialisierung der additiven Fertigung noch weiter voranzutreiben, schlossen Siemens und Toolcraft einen Kooperationsvertrag. Dabei bildet Toolcraft die gesamte Prozesskette von der Konstruktion über die Fertigung und zerspantechnische „Veredelung“ bis hin zur Qualitätsprüfung und zerstörungsfreien Prüfung nach NADCAP-Standard im eigenen Hause ab. Daher entschied sich Toolcraft nicht nur im Bereich 3D-Druck in Metall für die Software, sondern führt zeitgleich auch NX und NX CAM in den Bereichen Engineering bzw. AV/NC-Programmierung ein. „So bleiben wir stets auf dem neuesten Stand der Technik“, schließt Christoph Hauck. www.toolcraft.de www.siemens.com Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit Neue App zur Wertstromanalyse und -simulation direkt an der Fertigungslinie Die regelmäßige Modellierung von Wertströmen ist für Unternehmen eine der wichtigsten Aufgaben, um den Produktionsprozess nachhaltig effizient zu gestalten. Mit SimVSM (Value Screen Mapping) hat die SimPlan AG eine App entwickelt, um die Durchführung der Wertstromanalyse zu beschleunigen. Mit der mobilen Lösung planen Fertigungsleiter ihre Prozesse papierlos, schnell und einfach direkt an der Produktionslinie. Die Besonderheit: SimVSM ist direkt mit einem Simulationsserver verbunden und liefert in kürzester Zeit Kennwerte aus Analyse- und Simulationsergebnissen zur Ableitung von Optimierungspotenzialen. SimVSM ist plattformunabhängig und damit auf praktisch jedem industrietauglichen Tablet verfügbar. Da die Analyse vollständig digital erfolgt, sind Änderungen in kürzester Zeit umsetzbar: Per Drag-and-drop erfassen, dokumentieren und simulieren Anwender ihre komplexen Wertströme. Nach der Analyse kann der Anwender per Knopfdruck Alternativen zur vorhandenen Lösung erzeugen und die Varianten miteinander vergleichen. Es lässt sich eine Vielzahl von verschiedenen Parametern manuell erfassen und verändern. www.SimPlan.de Bremsen fit machen für die Herausforderungen der Industrie 4.0 Sie machen Bremsen fit für die Herausforderungen der Industrie 4.0 und schaffen zudem die Voraussetzungen für vorbeugende Fehlererkennung und Wartung – die intelligenten Module Roba-torqcontrol und Roba-brake-checker von mayr Antriebstechnik. Roba-torqcontrol ermöglicht anpassbare Bremsreaktionen und Maschinen können definiert zum Stillstand gebracht werden. Wird Roba-torqcontrol in einem geschlossenen Regelkreissystem verwendet, ist es möglich, definierte Verzögerungsrampen zu fahren, d. h., die Maschinen sanft und entsprechend der Anforderungen abzubremsen. Das Modul Roba-brake-checker ist eine intelligente Lösung zum Monitoring der Bremsen. Das Modul Roba-torqcontrol teilt die Überwachungsfunktion und kann Bremsen zudem steuern. Beide Module arbeiten ohne Sensor. Sie analysieren stattdessen Strom und Spannung und erkennen dadurch die Bewegung der Ankerscheibe. So wissen sie, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Neben dem Schaltzustand können die Module auch rückschließen auf Temperatur, Verschleiß und Zugweg- oder Zugkraftreserve, d. h., ob der Magnet noch genügend Kraft hat, die Ankerscheibe anzuziehen. Mit den neuen Modulen werden bei der Überwachung also deutlich mehr Prozesse abgebildet als bislang zum Beispiel mit Hallsensoren oder Mikroschaltern bzw. induktiven Näherungsinitiatoren. www.mayr.com Der Betriebsleiter 1-2/2018 19