TRUMPF Maschinen Austria GmbH + Co.KG

„Rahmenbedingungen“

Die österreichische Tochtergesellschaft der TRUMPF-Gruppe spielt eine führende Rolle innerhalb des Konzerns, wobei TRUMPF Maschinen Austria als Kompetenzzentrum für Biegetechnik fungiert. Das neue horizontale 6-Achsen-Großbearbeitungszentrum ELHA wird zur Fertigung der Rahmen und Druckstangen für die Biegemaschinen für den Versand eingesetzt. Diese Teile können bis zu viereinhalb Meter lang sein, was die Einhaltung von Fertigungstoleranzen im Bereich von Hundertstel Millimetern erfordert. TECHSOFT unterstützte den Aufbau der softwarebasierten Rahmenbedingungen für diesen anspruchsvollen Fertigungsprozess.

Anfang 2015 wurde der Maschinenpark der TRUMPF Maschinen Austria GmbH & Co. KG in Pasching bei Linz verstärkt. Zur Fertigung der bis zu 3 m hohen und 4,5 m langen Rahmen für die TruBend-Biegemaschinen wurde ein Bearbeitungszentrum vom Typ ELHA SMX 5239 eingeführt. Dieser Bearbeitungszentrumstyp ist für die Fertigung von Rahmenkomponenten für Werkzeugmaschinen ausgelegt. Die Grundkonstruktion besteht aus einer massiven, verfahrbaren Säule (W-Achse) für die Sekundärpositionierung sowie einer dynamischen 2-Achsen-Einheit (Y-/Z-Achse) für die Hauptbearbeitungsbewegungen. „Wir fertigen auf diesem Bearbeitungszentrum 48 verschiedene Modelle nach dem Just-in-Time-Prinzip. Das bedeutet, dass die Zykluszeiten kurz, die Präzision aber sehr hoch sein muss. Selbst bei viereinhalb Meter langen Rahmen lassen wir nur eine Toleranz von zwei Hundertstel Millimeter zu“, betont Manuel Mayrhofer, der bei TRUMPF Maschinen Austria für den mechanischen Fertigungs- und Lackierbereich verantwortlich ist. „Das Herzstück der Maschine, die Z-Achse, beschleunigt mit 6 m pro Sekunde im Quadrat und ist gleichzeitig schwenkbar“, fügt der TRUMPF-Mitarbeiter hinzu und verweist damit auf eine besondere Besonderheit der ELHA SMX 5239, deren Inbetriebnahme erneut von TECHSOFT unterstützt wurde, einem Unternehmen, das sich unter anderem auf CAD/CAM-Lösungen spezialisiert hat. „Wir kennen unsere Ansprechpartner bei TECHSOFT schon seit vielen Jahren sehr gut. Wir haben bereits in der Vergangenheit in intensiver Zusammenarbeit Projekte auf den Weg gebracht, wie zum Beispiel Simulationsprogramme, mit denen nicht nur in 3D, sondern auch in 5D simuliert werden kann“, fährt Herr Mayrhofer fort. Für das ELHA-Projekt musste TECHSOFT jedoch eine besondere Hürde nehmen: Die Programmierung war bereits erfolgt – einschließlich der virtuellen Nachbildung in TopSolid’CAM –, noch bevor das zu simulierende Bearbeitungszentrum tatsächlich Gestalt angenommen hatte. „Die ersten Kollisionsprüfungen liefen bereits, noch bevor die ELHA SMX überhaupt in Pasching eingetroffen war“, erinnert sich Daniel Plos, Vertriebsleiter für Produktionslösungen bei TECHSOFT. Folglich mussten während der gesamten Projektphase ständig Anpassungen, Nachjustierungen und Modifikationen vorgenommen werden. „Das stellte uns manchmal vor erhebliche Herausforderungen“, räumt Daniel Plos ein. Die größte Herausforderung bestand laut Daniel Lovrenovic, Projektmanager und Techniker bei TECHSOFT, darin, den Wechsel der Kopfeinheit oder des Werkzeugkopfes zu simulieren. „Bei TRUMPF können während eines Bearbeitungsvorgangs bis zu drei Winkelköpfe/-einheiten mit unterschiedlichen Abmessungen und teilweise stark abweichenden Geometrien und Ausrichtungsmöglichkeiten zum Einsatz kommen. Und diese Wechselmöglichkeiten der Maschine mussten in der Simulation nachgebildet werden. „Glücklicherweise bietet TopSolid die Möglichkeit, mehrere Einheiten und/oder Köpfe in einem Dokument zu berücksichtigen“, erklärt Herr Lovrenovic.

TopSolid hilft, Zeit zu sparen

Das horizontale 6-Achsen-Großbearbeitungszentrum ELHA ist nun bei TRUMPF im Dreischichtbetrieb in Betrieb. Während ein Teil bearbeitet wird, werden gleichzeitig zwei weitere (hauptsächlich) geschweißte Baugruppen bestückt. Insgesamt kommen 360 verschiedene Werkzeuge bei der Herstellung der gewünschten Maschinenrahmen und Druckstangen zum Einsatz. Je nach Komplexität und Größe der einzelnen Teile kann die Fertigungszeit zwischen einer und sieben Stunden variieren. Dank TopSolid’CAM lassen sich die damit verbundenen Einlaufzeiten um bis zu 50 % reduzieren. „TopSolid'CAM ist für uns ein äußerst hilfreiches Software-Tool, mit dem wir täglich arbeiten“, lobt Manuel Mayrhofer die Lösung, und sein Namensvetter und Kollege Andreas Mayrhofer, einer der aktivsten TopSolid'CAM-Anwender bei TRUMPF in Pasching, fügt hinzu: „Dank der Softwareunterstützung benötige ich für die Programmierung unserer Bauteile einschließlich Simulation maximal drei bis vier Tage. Müsste ich all das manuell erledigen oder aus anderen Programmen kopieren, würde es sicher doppelt so lange dauern, wenn nicht sogar noch länger.“

Andreas Mayrhofer ist der TRUMPF-Mitarbeiter, der von 2013 bis 2015 besonders intensiv mit TECHSOFT zusammengearbeitet hat, um gemeinsam, wie er es nennt, „ein sinnvolles CAM-System inklusive Simulation und Postprozessor“ zu entwickeln. Besonders wichtig war ihm dabei eine möglichst benutzerfreundliche Gestaltung des Postprozessors: „Denn als Schnittstelle zwischen CAM-Programm und CNC-Format, also als Übersetzer geometrischer Informationen in G-Codes, ist dieser im Produktentwicklungsprozess von größter Bedeutung.“ 

Bearbeitungsduplizierung als Lieblingsfunktion

Heute ist Andreas Mayrhofer ein „TopSolid’CAM-Profi“. Er weiß mittlerweile, auf welche Funktionen er in „seinem“ CAD/CAM-Programmiersystem zurückgreifen kann und wo diese zu finden sind. Vor drei Jahren war das noch nicht der Fall. Damals sammelte der TRUMPF-Mitarbeiter bei einer mehrtägigen Grundschulung bei TECHSOFT erste Erfahrungen mit TopSolid – mit Erfolg. „Für mich persönlich war der Umgang mit dieser Software relativ einfach zu erlernen. Während meiner Ausbildung hatte ich bereits Programmiererfahrung an Heidenhain- und Siemens-CNC-Steuerungen gesammelt, und ich bin generell jemand, der sich recht schnell in neue Systeme einarbeitet“, sagt Andreas Mayrhofer über sich selbst.

In der von TECHSOFT angebotenen TopSolid’CAM-Grundschulung lernte er unter anderem, wie man Bauteile einrichtet und fräst, und achtete dabei bei der Festlegung der Bearbeitungszyklen darauf, wie die Simulation und die Kollisionsprüfung funktionieren. Am meisten Spaß habe ihm damals die kurze Einführung in das 3D-Fräsen gemacht, obwohl diese Funktion in seiner Position bei TRUMPF selten bis gar nicht benötigt wird. Stattdessen hat sich im Laufe der Zeit die Bearbeitungsduplizierung als seine absolute Lieblingsfunktion in TopSolid'CAM herausgestellt. „Mit dieser Funktion kann ich bereits vorhandene Fräsprogramme von der WALDRICH COBURG-Maschine mit nur wenigen Mausklicks auf das ELHA-Bearbeitungszentrum übertragen. Diese lassen sich 1:1 mit den Anpassungen, dem Werkzeug und der Anfahrstrategie übernehmen. Das erspart mir, einen komplett neuen Zyklus neu schreiben zu müssen“, sagt ein begeisterter Andreas Mayrhofer in Bezug auf eine Funktion in TopSolid'CAM, die für ihn persönlich besonders arbeitssparend ist.

Benutzerfreundliche Automatisierung 

Weltweit vertrauen mittlerweile mehr als 10.000 Kunden auf die TopSolid-Produktfamilie von Missler Software. Einer der Gründe dafür ist, dass diese vollständig integrierte CAD/CAM-Lösung für die Zerspanungsindustrie umfassende Funktionen für die kosteneffiziente Programmierung komplexer Bearbeitungsmaschinen bietet, da mit dieser Software so vieles vollautomatisiert abläuft. In Verbindung mit der topologischen Bauteilerkennung kann TopSolid(CAM) beispielsweise Unterschiede bzw. Übereinstimmungen zwischen zwei Bauteilen berechnen. Die Werkzeugwege werden dann an das neue Werkzeug angepasst. In Kombination mit einem intelligenten Rohteilmanagement bedeutet dies eine praktisch automatische Programmierung. 

Zudem werden etwaige Programmierfehler automatisch erkannt. So gibt die Software beispielsweise sofort eine deutliche Warnung aus, wenn versucht wird, unterschiedliche Gewindetiefen in einem Zyklus zu bearbeiten. „Wenn mehrere M6-Gewinde 10 mm tief sind, eines jedoch mit einer Tiefe von 10,25 mm aus der Reihenfolge fällt, werde ich sofort auf diesen topologischen Unterschied hingewiesen, sollte ich versuchen, alle Bohrungen in einem einzigen Zyklus auszuführen“, berichtet Andreas Mayrhofer aus eigener Erfahrung. Was er als TopSolid’CAM-Anwender ebenfalls recht häufig nutzt, ist die Erstellung von „Fräsmethoden“, wenn bestimmte Kombinationen von Bearbeitungsschritten auf Bauteile unterschiedlicher Größe übertragen werden müssen. „Damit kann ich Vorlagen für verschiedene Bauteile erstellen und beispielsweise Schrupp- und Schlichtwerkzeuge in einer einzigen Methode kombinieren“, erklärt er. Nicht zuletzt ist der TRUMPF-Mitarbeiter von den Simulationsmöglichkeiten in TopSolid'CAM sehr beeindruckt, obwohl es bei TRUMPF dafür eine spezielle Software gibt (VERICUT): „Bei der CNC-Programmierung muss ich zunächst die Z-Achse korrekt positionieren, um ein Bauteil überhaupt fräsen zu können. In solchen Situationen wechsle ich dann immer kurz in den Simulationsmodus, um zu überprüfen, ob die gewählte Ausrichtung auch wirklich funktioniert“, erklärt Andreas Mayrhofer. So fasst er seine Wertschätzung für TopSolid’CAM zusammen: „Es ist ein super System und in Kombination mit VERICUT für uns absolut unverzichtbar.“ Ähnliches Lob findet der TRUMPF-Mitarbeiter auch für TECHSOFT: „Das Support-Team hatte immer sehr schnell eine Antwort parat“, schwärmt er, und der Leiter der mechanischen Fertigung bei TRUMPF, Manuel Mayrhofer, erklärt seinerseits: „Nach unserer Erfahrung ist das der entscheidende Faktor bei den kniffligeren Projekten: die beteiligten Personen zu kennen und sich aufeinander verlassen zu können. Bei TECHSOFT ist das definitiv der Fall. Das Linzer Unternehmen hat uns umfassend und kompetent bei der Erstellung des Lastenhefts, der Anpassung des Postprozessors, der Inbetriebnahme des ELHA-Bearbeitungszentrums und vielem mehr unterstützt.“