Analysen und Beobachtungen in der Fertigung zeigen, dass die Vorbereitungsarbeiten zum Maschinen- und Werkzeugeinsatz häufig eine beträchtliche Hürde im Fertigungsprozess darstellen.

Nicht organisierte Abläufe im Bereich der Werkzeuglogistik, Werkzeugvoreinstellung und Betriebsmittelkoordination sowie lange Korrekturschleifen in der NC-Programmerstellung führen im schlechtesten Fall zu Maschinenstillständen, bzw. Produktivitätseinbußen. Der Einsatz modernster Werkzeugmaschinen und Werkzeuge garantiert also nicht zwangsläufig den gewünschten Erfolg. Das heißt: Ohne eine gut funktionierende Organisation rund um die Maschinen, der Werkzeuge und Betriebsmittel können deren Produktivitätspotenziale nur unzureichend ausgeschöpft werden.

Maschinenraumsimulation – reicht das?

Die Hersteller von Werkzeugmaschinen reagieren auf diese Situation mit einer Softwareunterstützung im Maschinenumfeld. Virtuelle Maschinen, oder auch Maschinenraumsimulation genannt, werden als Zusatzoption angeboten. „Kollisionsprüfungen am PC eliminieren das langwierige Einfahren von NC-Programmen an der Maschine", verspricht das am häufigsten verwendete Verkaufsargument. Natürlich kann man mit einer Simulation einen erheblichen Gewinn an produktiv nutzbaren Zeitkapazitäten an der Maschine erreichen. Der erfolgreiche Einsatz einer virtuellen Maschine setzt allerdings voraus, dass alle simulierten Komponenten auch in der gleichen Form reell zur Verfügung stehen. Das heißt: die grafisch simulierten Werkzeuge müssen in der Werkzeugvoreinstellung zusammengebaut werden und die auf Kollision geprüfte Spannsituation muss auf der Maschine identisch aufgebaut werden. Nur so ist sichergestellt, dass eine virtuelle Maschine nicht produktive Nebenzeiten an der realen Maschine minimieren kann.

Virtuelle Maschinen unterstützen auch die CAD/CAM-Programmierung

Die CAD/CAM-Programmierung verwendet schon lange eigene Simulationsfunktionen. Ursprünglich hatte die Simulation einzig die Aufgabe, ein Werkzeug entlang der errechneten Werkzeugbahn zu bewegen. Moderne CAD/CAM-Systeme setzen vereinzelt schon auf Maschinendarstellungen und Kollisionsprüfung in der CAD/CAM-Simulation. Bei vielen Konzepten erfolgt die Maschinensimulation allerdings erst am Ende der Programmerstellung. Programmierfehler werden dadurch erst am Ende des Programmiervorgangs erkannt und führen zu langwierigen Korrekturen in der Programmierung.

Coscom beschäftigt sich schon sehr lange mit der Abbildung des kompletten Zerspanungsprozesses in Software. Die neueste Entwicklung im CAD/CAM-System, Proficam, versetzt den Programmierer in einen interaktiven Dialog mit seiner virtuellen Maschine. Die Multiscreen-Technologie verbindet die Programmieroberfläche direkt mit einer Bewegungsdarstellung im virtuellen Maschinenraum. Eingaben in der Programmierumgebung können sofort in der virtuellen Maschine auf Wirkung und Sinnhaftigkeit überprüft werden – Programmierfehler werden so erst gar nicht gemacht, lange Korrekturschleifen am Programmierende entfallen. Die Praxis zeigt erhebliche Zeiteinsparungen in der Programmerstellung.

Die Coscom-Datenbankapplikationen, Werkzeugverwaltung und das CAM-Datenmanagement, runden den Gesamtprozess zum „Virtual Machining" ab. Diese geschlossenen IT-Organisationsstrukturen mit Schnittstellen zu den Prozessperipherien ermöglichen große Optimierungspotenziale vor der eigentlichen Zerspanung an der Maschine.

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