Der sogenannte Profitrainer hat als CNC-Maschine für Ausbildungszwecke eine lange Historie. Mit dem Tokn hat Heller dieses Konzept adaptiert und auf moderne Technik ausgerichtet. Der Anspruch: Auszubildenden ein Werkzeug an die Hand zu geben, das in puncto Steuerung, Bedienung und Digitalisierung dem aktuellen Stand von Bearbeitungszentren entspricht – jedoch in komprimierter, didaktisch aufbereiteter Form. „Anders als beim Vorgängermodell wurde die Maschine von Beginn an als Fünfachsmaschine konzipiert“, erklärt Hammley. Das ermögliche eine praxisnahe Schulung im Bereich simultaner und interpolierender Bearbeitung. „Auch die Positionierung des Werkstücks wurde verbessert.“ Es ist näher an der Spindel platziert, um realitätsnahe Fräsbewegungen bei gleichzeitig kompakter Bauweise zu ermöglichen.
Historische Entwicklung
Die Wurzeln der Ausbildungs-Werkzeugmaschine reichen bis in die frühen 1990er-Jahre zurück. Schon damals hat das Unternehmen für eine praxisnahe Ausbildung auf eine eigene CNC-Maschine gesetzt. Der erste Profitrainer, ausgestattet mit der Heller-eigenen Steuerung Unipro 80, wurde 1984 von Auszubildenden gebaut. Über die Jahre folgten mehrere technologische Evolutionsstufen: von den Steuerungen Heller und Unipro 90 und Siemens Sinumerik 840D Powerline bis hin zur letzten Maschinenversion von 2016 mit drei bis fünf Achsen und Siemens Sinumerik 840D Solution Line. Diese Ausführung brachte den Profitrainer erstmals sehr nah an die klassischen Serienmaschinen heran. „Durch die stetig zunehmende Digitalisierung und die Einführung der jüngsten Siemens-Steuerungsgeneration wurde jedoch wieder ein neues Konzept nötig“, so Hammley. „Der Tokn entspricht also nicht nur einer Weiterentwicklung – sondern vielmehr einer Neugestaltung des Ausbildungskonzepts.“
Steuerungs- und Antriebstechnik
„Die Technik, die wir unseren Azubis jetzt mit dem Tokn beibringen, ist dieselbe, die draußen an den großen Maschinen läuft“, verdeutlicht Hammley einen zentralen Aspekt. Herzstück ist die CNC-Steuerung Sinumerik One. Die Projektierung erfolgt über das TIA Portal. „Dadurch ist die Ausbildung mit dem Tokn passend auf die Inhalte abgestimmt ist, die auch an Berufsschulen gelehrt werden“, hebt der Ausbilder hervor. Die Steuerung unterstützt digitale Zwillinge, ermöglicht moderne Simulationen und lässt sich mit bestehenden Systemen für Condition Monitoring oder vorausschauende Wartung vernetzen. Für die Elektroniker und Mechatroniker in der Ausbildung bedeutet das: Sie lernen die aktuellste Steuerungstechnik kennen, mit der auch Serienmaschinen in der Industrie arbeiten. Da Heller sowohl Maschinen mit der Sinumerik One als auch mit älteren Siemens-Steuerungen im Feld hat, können die Azubis zudem wertvolle Vergleichserfahrungen sammeln.
Im Bereich der Antriebstechnik werden im Tokn Simodrive-Module von Siemens eingesetzt. Auch sie finden in den großen Bearbeitungszentren des Maschinenbauers Verwendung, allerdings in einer höheren Leistungsstufe. Dennoch stehen mit der Lehr- bzw. Lern-CNC die gleichen Features zur Verfügung: drehzahlgeregelte Achsen, echtzeitfähige Kommunikation und skalierbare Schnittstellen. Die Maschinenachsen werden von kompakten Servomotoren betrieben. Alle elektrischen Komponenten sind im übersichtlich gestalteten Schaltschrank untergebracht, der von den Auszubildenden selbst verdrahtet und dokumentiert wird.
Bedienung und Ergonomie
„Ein häufig geäußerter Verbesserungsvorschlag aus der Ausbildungspraxis lag in mehr Ergonomie beim Programmieren“, blickt Hammley zurück. Die neue Maschinengeneration greift dies mit einem abgesetzten, höhenverstellbaren Bedienpult auf, das sich an die Körpergröße des Bedieners anpassen lässt. Während beim Profitrainer das HMI fest an der Maschine montiert war, kann der Tokn nun sowohl im Stehen als auch im Sitzen komfortabel bedient werden. Das Panel selbst ist modular aufgebaut und auf plattformübergreifende Ausbildung ausgerichtet. Die Eingabegeräte entsprechen dem Industriestandard und bieten identische Tastenbelegung und Haptik wie die großen Bearbeitungszentren.