Lochstreifen als Form der Datenverarbeitung stand am Anfang der automatisierten Maschinensteuerungen. Stefan Zaigler, Geschäftsführer der Zaigler Maschinenbau GmbH, kann sich noch gut an diese Maschinen erinnern: „Ich habe die Papierstreifen noch deutlich vor Augen. Als ich 1986 mit meiner Lehre als Zerspanungsmechaniker angefangen habe, gab es sie noch. Aber sie wurden dann ziemlich schnell durch die ersten Maschinen mit Computersteuerungen abgelöst. Die Lochstreifen, wie auch die ersten NC-Programme aus dem PC, stammten bei uns damals schon von Coscom.“ Der ehemalige Lehrling, Stefan Zaigler, steht heute als geschäftsführender Gesellschafter an der Spitze der Zaigler Maschinenbau GmbH. Als familiengeführtes Unternehmen mit rund 120 Mitarbeitern ist Zaigler spezialisiert auf die Lohn- und Auftragsfertigung in der Großteile-Zerspanung. Das Unternehmen ist in der Lage, Bauteile bis 15m Länge, 4,5m Höhe, 5m Durchmesser und einem Gewicht von bis zu 50 Tonnen zu bearbeiten. Die Aufträge umfassen in der Regel Prototypen, Vorserien oder Kleinserien von zehn oder fünfzehn Stück. Insgesamt 30 Maschinen zur Groß- und Kleinteilebearbeitung stehen in den Werkhallen.
In zwei statt zwölf Wochen
„Unser Ziel war es schon immer, die Spindellaufzeiten an den Maschinen zu erhöhen und zu optimieren, um so unproduktive Nebenzeiten so kurz wie möglich zu halten“, erklärt Stefan Zaigler. „Darum setzen wir bereits seit 1986 PC-basierte NC-Software von Coscom ein, um hauptzeitparallel programmieren zu können.“ Mittlerweile läuft auf den PCs in der Arbeitsvorbereitung und Programmierung des Metall verarbeitenden Betriebs die CAD/CAM-Software ProfiCAM VM in seiner aktuellen Version. Als universelles CAD/CAM-System verfügt sie über 2½D- und 3D-Bearbeitungsstrategien bis hin zum 5-Achs-Simultanfräsen. Dies kommt sowohl dem heterogenen Maschinenpark als auch der breiten Produktpalette des Mittelständlers entgegen. Die Aktualisierung und Erweiterung der Software, sowie Umstellung auf eine moderne 3D-Programmierung, machte sich für Zaigler bezahlt, wie Matthias Purucker, Mitarbeiter in der Arbeitsvorbereitung eindrucksvoll schildert: „Während wir früher für das Programmieren eines komplexen Motorblocks rund drei Monate gebraucht haben, schaffen wir das mit der ProfiCAM 3D-Programmierung nun innerhalb von zwei Wochen.“ Der Datenimport von Kunden gelieferten CAD-Dateien erfolgt über native Formate oder über universelle STEP-Dateien.
25 Maschinen programmieren
Insgesamt werden bei Zaigler 25 NC-Maschinen mit der Software programmiert und simuliert. Für viele Anwendungsfälle genügt Zaigler bereits die integrierte Simulation, welche bei ProfiCAM VM bereits im Standard enthalten ist. Die Spezialisierung auf Prototypen, Einzelteilfertigung und Kleinstserien bringt ihre eigenen Herausforderungen mit sich. Eine davon ist die Werkzeugverwaltung, denn für jeden Auftrag müssen jeweils komplette Werkzeugsätze zusammengestellt, Sonderwerkzeuge gebaut oder Komplettwerkzeuge montiert werden. Deren Organisation und Vorbereitung bringt sehr viel Arbeit mit sich, wie Matthias Purucker, berichtet: „Zurzeit liegt unser Augenmerk auf der Digitalisierung der Werkzeuge und Betriebsmittel, um hier lückenlose Transparenz über alle Bestände zu schaffen. Das ist eine große Herausforderung, denn in unserer Schatzkammer lagern wir derzeit rund 30.000 bis 40.000 Werkzeuge, Einzelkomponenten und Sonderwerkzeuge von erheblichem Wert. Da wir kein eigenes Produkt haben, wissen wir heute nicht, was wir morgen produzieren. Und Werkzeuge sind ständig irgendwo im Umlauf. Dann immer wieder neue Werkzeuge zu beschaffen, oder auf belegte Werkzeuge zu warten, kostet unnötig Zeit und Geld. Stefan Zaigler hat diese Situation schon oft erlebt: „Kunden geben an, dass ein bestimmter Auftrag eine Einzelanfertigung ist und nie wieder kommt. Aber einige Monate später wollen sie den gleichen Artikel noch einmal haben, und das sind oft die kompliziertesten Bauteile. Dann ist es gut, wenn man im Wiederholfall alle Werkzeug- und Fertigungsinformationen auf einen Klick parat hat.“
Digitale Werkzeugverwaltung
Die Zaigler Maschinenbau GmbH hat zudem begonnen, die vorhandenen Werkzeuge inkl. aller Technologiedaten in die Werkzeugdatenbank ToolDirector VM von Coscom aufzunehmen. Der Werkzeugsatz umfasst durchschnittlich zwischen 200 und 300 verschiedener Werkzeuge, ein komplexes Komplettwerkzeug besteht aus bis zu 40 Einzelkomponenten. „Zurzeit sind viele Werkzeugsätze noch in verschiedensten Excel-Tabellen dokumentiert. Allerdings stößt die Tabellenkalkulationssoftware nun einfach an Ihre Grenzen, wenn es um die systematische, zentrale Erfassung und vor allem Bereitstellung von Technologiedaten im gesamten CAD/CAM- und Simulationsprozess geht“ berichtet Matthias Purucker. Mithilfe der zentralen Werkzeugdatenbank wird die Werkzeugverwaltung nun so organisiert, dass die Mitarbeiter mit wenigen Klicks reproduzierbare Werkzeugsätze erhalten können. Sollte ein Kunde später tatsächlich ein Wiederholteil anfragen, stehen sämtliche Daten auf Knopfdruck bereit. Das Interesse für eine Werkzeugdatenbank entstand auch durch den Bedarf an Werkzeugdaten für die Maschinensimulation. Durch den Einsatz der Werkzeugverwaltung stehen alle Werkzeugdaten nun auch im gesamten CAM- und Simulations-Prozess zentral zur Verfügung. Zaigler greift durch die schnittstellenfreie Vernetzung zwischen Werkzeugverwaltung und CAM-System bereits in der Programmierung auf alle Werkzeuge und deren Technologiedaten zurück. Die anschließende Simulation wird durch die Werkzeugdaten aussagekräftiger, der AV-Prozess wesentlich beschleunigt und die Bearbeitung im Vorfeld der Produktion virtuell abgesichert.