Digitale Zwillinge als Wegbereiter für den 3D-Druck

Digitalisierung mit CAM-Software im Zentrum

Digitale Zwillinge als Wegbereiter für den 3D-Druck

Die Automation und Optimierung ihrer Fertigung sind auch für klein- und mittelständische Unternehmen machbar. Einen möglichen Ausgangspunkt für Prozessoptimierungen bietet das CAM-System Hypermill von Open Mind.

Konstruktives Feedback: Die bidirektionale Kommunikation zwischen CAM und Steuerung gestattet eine sichere und prozessoptimierte Fertigung. (Bild: Open Mind Technologies AG)
Konstruktives Feedback: Die bidirektionale Kommunikation zwischen CAM und Steuerung gestattet eine sichere und prozessoptimierte Fertigung. (Bild: Open Mind Technologies AG)
Auch wenn sie nicht immer als solche erkennbar ist: In Betrieben mit zerspanender Fertigung ist Digitalisierung längst Realität, etwa beim Datenfluss vom CAD über CAM zur CNC-Fertigung. Die digitale Prozesskette setzt sich fort sowohl beim Vernetzen der Maschinensteuerungen als auch bei der Behandlung von NC-Code als Teil des Produktlebenszyklus.

Grundlage einer Digitalisierung ist zunächst die nahtlose Datenweitergabe im Unternehmen. Es gilt zudem ein Bewusstsein dafür zu entwickeln, wie Produkte oder Bauteile heute durch Datenströme bestimmt werden. Sie sind nicht mehr nur von ihren CAD-Daten definiert, sondern durch die Summe aller in der Fertigungsprozesskette entstehenden Informationen: CAM-Daten, NC-Codes, Fertigungsparameter, Daten über benötigte Werkzeuge und Bearbeitungszeiten etc. Hier gilt es einen wertvollen Informations-Pool zu verwalten, inklusive Beteiligung des CAM-Systems. Dieses ist über Schnittstellen mit allen Systemen zu vernetzen, die mit fertigungsrelevanten Daten umgehen. Wer eigene Produkte herstellt, nutzt eventuell eine Product-Lifecycle-Management-Software als datenführendes System. Auftragsfertiger setzen häufig auf ein Manufacturing-Execution-System.

Die virtuelle Maschine

NC-Codes über das Netzwerk direkt an die Maschinensteuerungen zu übertragen, ist aktuell ein verbreiteter Standard. Ganz neue Optimierungsmöglichkeiten eröffnen sich, wenn die Bearbeitungssimulation mit echtem NC-Code und einem digitalen Zwilling der Maschine arbeiten kann. Dann ist z.B. eine generische CAM-Programmierung möglich. Der genau angepasste NC-Code wird erst dann generiert, wenn die Maschine für die Produktion feststeht. Die Limitation einer Rotationsachse zu erkennen und Re-Winds automatisch einzufügen, ist dann kein zusätzlicher Programmieraufwand mehr.

Digital Twin und 3D-Druck

Vielfältige Potenziale bei der Ressourcenschonung eröffnet heute die additive Fertigung. Wer kleine Losgrößen, Einzelstücke oder Prototypen produziert, kann unter Umständen Werkzeugkosten einsparen. Hohes Spanvolumen lässt sich gerade bei filigranen Bauelementen mit 3D-Druck vermeiden. Aber ganz gleich, welches additive Verfahren Unternehmen einsetzen: Eine zerspanende Nachbearbeitung ist praktisch immer erforderlich, weshalb sich viele Produzenten noch gegen die additive Fertigung entscheiden. Dabei gibt es mittlerweile Software, die die virtuelle Welt (Programmierung) an die reale Welt (Aufspannung) anpasst, statt umgekehrt. Hypermill Best Fit bietet eine Alternative zur manuellen Ausrichtung von Werkstücken. Voraussetzung ist ein 5-Achs-Fräszentrum mit digitalem Messtaster und die Software-Kommunikation der Maschine mit einem digitalen Zwilling. Für diesen Prozess wird zunächst eine Messaufgabe angelegt, damit das CAM-System Informationen über die Gegebenheiten vor Ort bekommt. Die Software bietet Unterstützung bei der Definition der Messpunkte, indem sie die Verschiebung des Rohlings in Relation zum digitalen Zwilling simuliert. Der auf Basis empirischer Daten generierte neue NC-Code wird dann in der virtuellen Maschine unter Berücksichtigung der tatsächlichen Aufspannsituation simuliert. Dabei wird die Programmierung automatisch weiter optimiert und auf Kollisionen geprüft. Ob virtuelle Welt und Realität tatsächlich übereinstimmen, wird in einem letzten Schritt durch erneutes Tasten genau überprüft. So erhöht sich die Prozesssicherheit noch einmal deutlich. Das mühsame manuelle Ausrichten des Rohlings soll mit diesem Verfahren der Vergangenheit angehören. Der digitale Zwilling beseitigt also einen wesentlichen Hemmschuh für die additive Fertigung und könnte der ressourcenschonenden Technologie neuen Schub verleihen – auch in KMU. n Sr. Product Marketing Manager bei Open Mind Technologies AG.



  • Advantech kooperiert mit Orbbec

    Advantech kooperiert mit Orbbec

    Advantech, ein Anbieter von industriellen Edge-AI-Plattformen, gibt die Zusammenarbeit mit Orbbec bekannt, einem Unternehmen im Bereich 3D-Vision-Technologie.

    mehr lesen: Advantech kooperiert mit Orbbec

  • Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

    Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

    Seit der Einführung des Fachkräfteeinwanderungsgesetzes (FEG) im Jahr 2020 ist der Anteil an Frauen und jüngeren Menschen unter den zu Erwerbszwecken aus Nicht-EU-Staaten Eingewanderten laut einer Studie des Instituts für…

    mehr lesen: Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

  • Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

    Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

    Inform, ein Spezialist für KI-gestützte Optimierung von Geschäftsprozessen, verstärkt sich mit zwei Managern.

    mehr lesen: Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

  • Siemens und ServiceNow kooperieren

    Siemens und ServiceNow kooperieren

    Siemens und ServiceNow haben eine neue Zusammenarbeit auf dem ServiceNow World Forum in München bekannt gegeben.

    mehr lesen: Siemens und ServiceNow kooperieren

  • Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

    Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

    Angesichts der Bedrohung durch Cyberangriffe investiert Deutschland verstärkt in IT-Sicherheit.

    mehr lesen: Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

  • Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

    Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

    AMDT (Auvesy-MDT), Anbieter für Versionierungs- und Change-Management in der automatisierten Produktion, hat Alexander Fischer zum Chief Financial Officer (CFO) und Member des Executive Board von AMDT ernannt.

    mehr lesen: Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

  • Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

    Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

    Computerspiele wie etwa Grand Theft Auto V bestehen aus rund 10 bis 30 Millionen Zeilen Code.

    mehr lesen: Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

  • Millionen-Investment für UpNano

    Millionen-Investment für UpNano

    UpNano aus Wien gibt den Abschluss einer Serie-A-Finanzierungsrunde in Höhe von 7Mio.€ bekannt, die gemeinsam vom AWS Gründungsfonds – einem von der Republik Österreich unterstützten Risikokapitalfonds – Novacapital und IGO…

    mehr lesen: Millionen-Investment für UpNano

  • Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus

    Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus

    Ob Konjunkturerwartung, Umsatzprognosen oder Kapazitätsauslastung – alle wichtigen Kennzahlen aus aktuellen Maschinenbau-Barometer der Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft PwC Deutschland zeugen von einer weiteren Negativentwicklung der Branche.

    mehr lesen: Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus

  • Mindbreeze ist KI-Partner von Fabasoft Approve

    Mindbreeze ist KI-Partner von Fabasoft Approve

    Der Softwarehersteller Fabasoft Approve erweitert sein cloudbasiertes Dokumenten- und Qualitätsmanagementsystem (DMS/QMS) Approve um KI-Services von Mindbreeze.

    mehr lesen: Mindbreeze ist KI-Partner von Fabasoft Approve

  • Wirtschaft wünscht sich künstliche Intelligenz aus Deutschland

    Wirtschaft wünscht sich künstliche Intelligenz aus Deutschland

    Deutschlands Unternehmen wünschen sich mehr generative künstliche Intelligenz ‚made in Germany‘.

    mehr lesen: Wirtschaft wünscht sich künstliche Intelligenz aus Deutschland

  • KI-Markt nähert sich bis 2027 der Billionen-Dollar-Marke

    KI-Markt nähert sich bis 2027 der Billionen-Dollar-Marke

    Der weltweite Markt für Hardware und Software im Bereich künstliche Intelligenz (KI) wird nach Schätzungen der Unternehmensberatung Bain & Company voraussichtlich zwischen 40 und 55 Prozent pro Jahr wachsen und…

    mehr lesen: KI-Markt nähert sich bis 2027 der Billionen-Dollar-Marke