27.06.2022 – Kategorie: Fertigung & Prototyping

Wenn in Neuhausen im Enzkreis der Hubschrauber landet, weiß man im Ort schon, was los ist: Kunden von PLM benötigen dringend ihre Teile, an­sonsten droht Stillstand in einem der großen Produktionswerke für Mikroelektronik. Janus Engineering liefert mit Siemens NX CAM die digitale Grundlage zur effizienten Fertigung.

Siemens NX CAM in der Praxis: Das Unternehmen PLM hat sich auf die Bearbeitung von Sondermetallen und hochreinen Werkstoffen spezialisiert. Meist sind es komplexe Punktschweißelektroden. Im Werk stehen Bearbeitungszentren für nahezu alle gängigen Verfahren wie Drehen, Fräsen, Schleifen, Startlocherodieren, Senkerodieren, Drahtschneiden, Laserschneiden, Laserschweißen und Trowalisieren. Die zu verarbeitenden Metalle gehören zu den Exoten der Werkstoffkunde: Molybdän, Wolfram, Wolframlegierungen, Tantal, Zirkonium, um nur einige zu nennen. Daraus entstehen kleinste Teile mit komplexen Konturen, sogenannte Punktschweißelektroden, die an automatisierten Fertigungsstraßen elektronische Komponenten schweißen.

Die belieferten Hightech-Fabriken sind rund um den Globus verteilt. Jeder Produktionsstillstand kostet ein Vermögen. Die Kunden aus den Bereichen Automobil, Medizintechnik, Mikroanalyse, Indus­trie, Forschung und Entwicklung bestehen auf Diskretion. Zu viel hängt vom Wissen des Unternehmens zur präzisen Fertigung der speziellen Teile ab. Deshalb lohnt sich auch schon einmal der Einsatz eines Hubschraubers, um die Elektroden direkt aus der Fertigung an den Bestimmungsort zu bringen.

PLM steht für „Patrick Lamprecht Mechanik“ und ist als Einzelunternehmen gestartet. Heute beschäftigt das Unternehmen 30 Mitarbeiter und führt große Namen in der Kundenkartei. Der technische Leiter An­dreas Wiese kennt die spezifischen Anforderungen der Kunden ganz genau: „Wir bearbeiten Sonder- und Refraktärmetalle, vor denen andere zurückschrecken. Die Bearbeitung ist schwierig, weil die Metalle sehr hart oder spröde sind.“ Ein Werkzeug sei meist nach nur einem Bearbeitungsgang verschlissen. „Hinzu kommt, dass wir meist fingernagelgroße Teile fertigen. Auf diese Miniaturflächen bringen wir dann noch Konturen, Taschen, eine Nut, ein Gewinde oder ähnliches auf.“ Die Verwendung von bis zu 20 verschieden Fräsern für ein Bauteil sei keine Seltenheit. „Oftmals müssen wir eigene Strategien finden, wie sich Konturen überhaupt realisieren lassen. Aufgrund der vielen Besonderheiten decken wir die volle Bearbeitungsbandbreite selbst ab.“

Viele Aufträge sind Einzelteile oder Kleinserien. Eine eigene Konstruktion gibt es nur bedingt, weshalb bisher ein einfaches CAD/CAM-System genügte. Doch mit zunehmender Betriebsgröße wuchs der Wunsch nach mehr Professionalität im CAM-Bereich. Wiese beschreibt die Entwicklung: „Wir hatten bereits ein eher unbekanntes CAD/CAM-Programm eines ausländischen Herstellers. Unsere neuen Fertigungsstrategien, die Tonnenfräser beinhalten, ließen sich darin nicht realisieren. Wir kamen an einen Punkt, an dem wir uns einig waren, dass wir nun ein System mit mehr Möglichkeiten benötigen.“

Die Entscheidung für ein CAM-System haben sich die Bearbeitungsspezialisten nicht leicht gemacht. NX CAM gehörte zwar zu den Favoriten, bedeutete aber gleichzeitig eine höhere Anfangsinvestition. „Wir sind ein relativ kleines Unternehmen und wollten ganz bewusst eine zukunftsweisende Entscheidung in Sachen CAM treffen. Schließlich hängt davon unsere gesamte Wertschöpfungskette ab. Deshalb haben wir uns die acht führenden CAM-Lösungen angeschaut. NX CAM war das System, dass uns die meisten Möglichkeiten bot und gleichzeitig bei unseren Kunden hohes Ansehen genießt. Die Vorteile der Prozess­optimierung überwogen das Risiko der etwas höheren Anfangsinvestition.“

Der Mut zur Entscheidung für Siemens NX CAM wurde belohnt: Nur wenige Monate nach der Einführung schwärmt Wiese von der Funktionsvielfalt: „Wir haben schon jetzt an Flexibilität gewonnen. Die PLM-Bauteile ähneln sich häufig. Mit NX CAM und Janus Engineering ist uns die Automatisierung von Arbeitsschritten gelungen.“ Innerhalb von einer Minute werden die Standards ins Programm geladen und nur noch um die spezifischen Abweichungen ergänzt. Alle Programme, die schon einmal auf einer Bearbeitungsmaschine gelaufen sind, werden wieder zurückgespeichert in NX CAM. In Projektordnern finden sich alle Angaben, inklusive Bilder. „Kommt ein ähnlich gelagertes Projekt wieder auf, können wir sofort auf die Programme zugreifen“, so Wiese. Das beschleunige die Abläufe und bringe Prozesssicherheit.

Bei den hochpreisigen Sondermetallen ist es von elementarer Bedeutung, dass stets das richtige Material verwendet wird und keine Fehler bei der Bearbeitung passieren. Auf das Antasten in den Maschinen kann man mit NX CAM ganz verzichten, da der Maschinenraum und die Aufspannung aus der Simulation exakt der Realität entsprechen. Wiese: „So können wir die Nullpunkte direkt im NC-Code beschreiben.“ Zudem werde direkt am NC-Code der Maschine simuliert und nicht – wie bei anderen Herstellern – am programminternen Code. „Daher können wir uns darauf verlassen, dass wir keine Kollisionen fahren. Das bringt uns größtmögliche Sicherheit. Im Simultanbereich ist heute eine solch leistungsstarke Software unumgänglich. Ohne NX CAM hätten wir in eine Dritt-Software investieren müssen.“

Die Verwendung von Siemens NX steigert die Effizienz bei wiederkehrenden Abläufen, denn es erlaubt die Verwendung von assoziativen Bedingungen. Viele Bauteile laufen auf unterschiedlichen Maschinen. Die Programmierung erfolgt für eine Maschine mit einer spezifischen Aufspannung, welche für andere Maschinen nicht geeignet ist. „In NX CAM können wir definieren, dass bei einem Maschinenwechsel die Programmierung bestehen bleibt, lediglich Aufbau und Maschine ändern sich“, erläutert Wiese. Diese intelligenten Assoziationen in NX lassen sich ebenfalls für variierende Werkstücke verwenden, die sich ähneln. Hinzu kommt die inte­grierte Werkzeugverwaltung Technology Manager von Janus. All das beschleunigt den Programmiervorgang und vermeidet Fehlerquellen.

Geschäftsführer Patrick Lampert sieht daher seine Erwartungen erfüllt: „Wir erleben eine deutliche Effizienzsteigerung und können unsere Prozesse weiter optimieren. Die Einführung verlief dank der Betreuung durch Janus Engineering hervorragend ab.“

Der Autor Thomas Löffler ist Fachjournalist.

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