NUTZEN FÜR DEN NC-PLANER

Graphical Tool Data Exchange: Daten für NC-Planung und Werkzeugdokumentation immer aktuell

Produktivitätszuwächse sind Ausdruck für die Geschwindigkeit, mit der ein Betrieb den technologischen Fortschritt aufnimmt. Übersetzt auf die spanabhebende Bearbeitung heißt das, mit den rasanten Innovationsraten der Werkzeugindustrie Schritt zu halten. Das Nadelöhr dazu sind die Bereiche des Industrial Engineering, die für die Prozessauslegung und NC-Planung zuständig sind. Denn qualifizierte Mitarbeiter in diesen vermeintlich nicht-wertschöpfenden Bereichen sind rar.

Gefordert sind Methoden und Hilfsmittel die den Prozessplanern den Rücken frei halten, damit sie tatsächlich ihren Aufgaben nachkommen können /1/. Denn wenn Verschwendung in der NC-Planung stattfindet, dann deswegen, weil die relevanten Informationen nicht auffindbar sind bzw. nicht in der richtigen, d.h. digital zu verarbeitenden Form vorliegen.

Damit sind zwei Problemkreise thematisiert. Erstens: Wie wird betriebsintern das Planungswissen so verwaltet, dass für jede Planungsaufgabe schnell erkannt wird, ob eine Neuplanung nötig und sinnvoll ist? Und zweitens: Wie kommt der Planer an die Informationen über alternative Bearbeitungsmöglichkeiten und wie kommen die relevanten Daten kontinuierlich in die entsprechenden Systeme? Für den ersten Problemkreis gibt es verschiedene Lösungsmöglichkeiten, die jedes Unternehmen individuell mit entsprechenden Anbietern von NC-Planungs- bzw. Toolmanagementsoftware lösen kann. Für den zweiten Problemkreis steht mit dem GTDE (graphical tool data exchange) Server und www.ToolsUnited.com eine leistungsfähige Online-Infrastruktur bereit, über die einheitlich von verschiedenen Werkzeugherstellern Werkzeugdaten bezogen werden können. Der GTDE-Server wird von einer Initiative führender Werkzeughersteller unter Führung des Verbands für Präzisionswerkzeuge im VDMA getragen. Schwerpunkt ist die Bereitstellung der geometrischen Werkzeugdaten, zunächst im 2D-Format. Dafür ist eigens ein Zeichnungs-Standard und ein Standard-Austauschformat geschaffen worden /2/.

 

Der Nutzen der Serverlösungen wird klar, wenn man sich das Tagesgeschäft eines NC-Planers klar macht. Nachdem geklärt ist, dass eine Neuplanung notwendig ist muss geklärt werden, mit welchen Werkzeugen und welchen Schnittwerten eine Bearbeitungssituation zu lösen ist. Als Informationsquelle für die benötigten Technologiedaten dienen hierbei die einschlägigen Auswahlhilfsmittel der Werkzeughersteller. Alternativ bietet www.ToolsUnited.com entsprechende Suchmöglichkeiten und Konfigurationshilfen. Der große Vorteil ist der herstellerübergreifende Zugriff auf die Welt der Werkzeuge und die Download-Möglichkeit im Standard-Format. Im Idealfall muss der Planer dazu sein NC-System gar nicht verlassen. So bietet beispielsweise die Fa. COSCOM ihren Kunden über den so genannten WebTool-Finder den direkten Zugriff auf ToolsUnited. Im nächsten Schritt der NC- Planung geht es um die Festlegung der Bearbeitungsstrategie. Hierzu ist die geometrische Beschreibung des Komplettwerkzeugs notwendig. Die meisten NC-Systeme haben dafür eine Montagefunktion bereit. Dafür werden allerdings CAD-Modelle der eingesetzten Komponenten erwartet. Optimal ist hier die Datenbereitstellung seitens der Lieferanten.

Dazu kommt der GTDE-Server ins Spiel. Hier kann der NC-Planer die benötigten Werkzeugmodelle einschließlich der geometrischen Merkmale herunterladen. Mit Hilfe der Herstellernummer werden die Werkzeuge identifiziert und in einem Warenkorb zusammengestellt. Der NC-Planer erhält dann die gewünschten CAD-Modelle per e-mail. Zur Zeit werden vor allem 2D DXF Modelle bereitgestellt /3/.

Auch wenn dieser einzigartige Service der Werkzeughersteller derzeit auf 2D-DXF beschränkt ist, bieten sich dem NC-Planer dadurch durchaus Vorteile. Denn zusätzlich zum reinen CAD-Modell kann auch eine firmenspezifische Werkzeugdokumentation erzeugt werden. Und damit werden "lästige" Dokumentationsarbeiten wesentlich vereinfacht. Um eine Werkzeugdokumentation automatisch zu erzeugen, stellt der NC-Planer den gewünschten Zeichnungsrahmen auf den GTDE-Server. Beim Download wird dann das jeweilige CAD-Modell mit dem Zeichnungsrahmen kombiniert und als eine Zeichnung exportiert.

Der Zugriff auf Online-Server ist in vielen Unternehmen aus Sicherheitsgründen eingeschränkt. Was also, wenn nicht jedem NC-Planer der Zugriff auf GTDE bzw. ToolsUnited offen steht? Über ToolsUnited besteht auch die Möglichkeit, eine Werkzeugdatenbank, sei es im NC-System oder im Tool Management System, im Batch mit Daten zu befüllen. Ein authorisierter Anwender stellt sich die benötigten Werkzeugbibliotheken in ToolsUnited zusammen und befüllt dann die Inhouse-Systeme mit den entsprechenden Daten. Bei sehr großen Datenmengen steht auch ein Service über eine kundenspezifische CD-ROM zur Verfügung. In jedem Fall erfolgt die Aktualisierung der Daten über den Tools-United- Server.

Nehmen wir das Beispiel eines Anlagenbauers, der für seine mechanische Bearbeitung ein Toolmanagementsystem einführen wollte. Mit mehr als 25 NC-Maschinen war das Unternehmen klar über dem kritischen Schwellwert, bis zu dem ein NC-System als datenführendes System geeignet ist. Die unbestrittene Nutzenquantifizierung des Toolmanagement-Systems ist unter der Voraussetzung plausibel, dass die Datenbasis des Systems gefüllt und ständig aktuell gehalten wird. Da das Einsparpotential stets in Relation zum jährlichen Werkzeugverbrauch zu sehen ist, wird insbesondere bei kleineren Unternehmen die betriebswirtschaftliche Bewertung zum Grenzfall. Anders sieht das aus, wenn durch automatisierte Datenbereitstellung die entsprechenden Systeme schnell und ohne manuellen Aufwand "zum Leben erweckt werden". Im konkreten Fall geht es um 3500 Komplettwerkzeuge und über 4000 Komponenten. Das Überarbeiten bzw. Neuanlegen der benötigten Datensätze hat einen Aufwand von 1 Mannjahr benötigt, und das war aufgrund der Einsparungen gerechtfertigt. Doch stellt sich die Frage, wie die Datenbasis aktuell gehalten wird und ob es nicht einfachere Wege zur Datenbereitstellung gibt. Die Datenbereitstellung über Tools-United ist eine klare Alternative. Im konkreten Beispiel wäre der manuelle Eingabeaufwand halbiert worden. Wobei klarzustellen ist, dass vor allem die Werkzeugkomponenten aus der herstellerübergreifenden Plattform kommen können. Komplettwerkzeuge sind anwendungsspezifisch zu konfigurieren. Im laufenden Betrieb wird der Nutzen der Online-Datenbereitstellung bestätigt.

In einem anderen Fall eines Herstellers von Verpackungsmaschinen ist die Datenbasis komplett neu aufgebaut worden, das heißt es sind keine Altdaten übernommen worden /4/. Der Grund dafür ist unter anderen die Datenstruktur. Nur bei sachgerechter Bildung des Datenbankmodells wird die notwendige Flexibilität für NC-Planung und Toolmanagement sichergestellt. Viele Abfragen und aus der Anwenderperspektive sachlogische Relationen sind sonst nicht abzubilden. Auch in diesem Fall können die Standardlösung GTDE und ToolsUnited helfen. Denn in die Strukturierung der Daten und die Modellierung der Datenmodelle ist die Expertise namhafter Experten eingeflossen. Stützt man sich auf die Arbeiten der entsprechenden Gremien, so ist die spätere Integration der Online-Plattformen einfach. Exemplarisch ist hierfür ein Automobilhersteller zu nennen, der seine interne Werkzeugdatenbank strukturell an ToolsUnited angelehnt hat und jetzt automatisch im Batch über die sog. "TDX-Schnittstelle" eine Aktualisierung des Datenbestands durchführen kann. Mit der GTDE und ToolsUnited stehen dem NC-Planer wertvolle Informationsquellen zur Verfügung. Damit wird der NC-Planer von Routinetätigkeiten des Suchens, der Werkzeugmodellierung und der Werkzeugdokumentation befreit, so dass mehr Zeit für die eigentliche NC-Planung bleibt. Der Ausbau der Infrastruktur und die Erweiterung der Dateninhalte auf 3D-Modelle wird den Nutzen für die NC- Planung weiter steigern.


Literatur:

TECHNOLOGIE-PARTNERSCHAFT
Die CIM GmbH Aachen und die COSCQM Computer GmbH sind eine Technologie-Partnerschaft für den Bereich Betriebsmittelorganisation eingegangen. Die Zusammenarbeit bezieht sich auf die direkte Bereitstellung von Werkzeugdaten über den ToolsUnited-Master Server der CIMAachen in die COSCOM-Werkzeugverwaltung Tool-DIRECTOR. Dabei handelt es sich um ein modulares und herstellerunabhängiges System, mit dem sich sämtliche Betriebsmittel verwalten lassen.
COSCOM, der langjährige Schnittstellenpartner der CIMAachen, setzt auf eine Verbesserung des Services von CIMSOURCE. COSCOM-Kunden können nun topaktuelle Werkzeugdaten in XML-Struktur vom CIM-Server runtergeladen. Zur Verfügung gestellt werden Geometrie- und Schnittdaten, wie auch CAD-Zeichnungen, Skizzen und Fotos der Werkzeuge. Das Geschäftsfeld CIMSOURCE Software der CIM GmbH Aachen bietet Software-Produkte und Dienstleistungen zur Integration von Geschäftsprozessen der Beschaffung, der technischen Auftragsabwicklung und der Logistik über die eigenen Unternehmensgrenzen hinweg. Schwerpunkt ist die zerspanende Industrie.

 

 

erschienen in special tooling, November 2006