Tebis Software bei Hella

Die Hella Werkzeugbau Paderborn GmbH, eine hundertprozentige Hella-Tochtergesellschaft mit 280 Mitarbeitern, entwickelt und fertigt Thermo- und Duroplastwerkzeuge für Scheinwerfer und Rückleuchten. „Wir betreuen den gesamten Lebenszyklus eines Werkzeuges von der Beratung und Planung über die Entwicklung und Fertigung bis zum Service einschließlich Wartung und Reparatur“, erklärt Hermann-Josef Hartman, in Paderborn Leiter Vertrieb im Hella-Werkzeugbau. Jedes Jahr werden 80 bis 100 Werkzeuge in der Größenordnung von 2 bis 16 Tonnen entwickelt und gefertigt und die Spritzgussformen im eigenen Bemusterungszentrum erprobt. Dafür stehen Spritzgussmaschinen mit 75 bis 1.450 Tonnen Schließkraft zur Verfügung, die auch für Kleinserien genutzt werden. Zur Erstellung der Werkzeuge setzt Hella 16 Tebis CAD/CAM-Arbeitsplätze, 2 Tebis Viewer-Stationen sowie 10 Floating-Lizenzen des neuen Tebis Simulators ein.

Bei der Schrupp-Bearbeitung bezieht sich die Kollisionsprüfung auf die zwischenzeitlich erreichte Geometrie des Bauteils.

Ende 2003 startete Tebis gemeinsam mit den Hella-Spezialisten aus dem Formen- und Werkzeugbau ein Projekt zur Entwicklung von umfassenden Simulationsmöglichkeiten. Ziel des Projektes war es, zusätzlich zur Werkzeugschneide auch den Halter zu berücksichtigen, genauso wie die Kopfkinematik und die Aufspannlage sowie die gesamte Organisation der NC-Programme, die nacheinander abzuarbeiten sind. „Mit Hilfe der Tebis-Software können wir im Werkzeugbau bei Hella in Paderborn eine geschlossene Informationskette realisieren, in der die manuelle Datenübergabe und damit auch eine entscheidende Fehlerquelle eliminiert wurde“, fasst Klaus Kussmann zusammen, Leiter der NC-Programmierung im Hella-Werkzeugbau. „Heute steht bis zur Maschine der Tebis-CAD-Raum zur Verfügung, so dass der Bediener den Zugriff auf sämtliche Daten einschließlich der Geometrie und den Simulator-Funktionen hat.“

Um die optimale Aufspannlage des Bauteils zu ermitteln wird eine Endschalterprüfung durchgeführt. Gibt es Bereiche, die außerhalb des Verfahrweges der Maschine liegen (wie hier bei der Bohrbearbeitung), werden diese in der grafischen Darstellung der Maschinenachsen rot hervorgehoben.

 „Mit Hilfe der Simulations-Software von Tebis wollten wir die Bearbeitungssicherheit und die Nutzungsquote unserer Maschinen erhöhen, da der Simulator sowohl in der Programmierung als auch in der Werkstatt genutzt werden sollte“, berichtet Klaus Kussmann. „Da wir Werkzeuge mit großen Überhöhungen mit bis zu 600 Millimeter pro Werkzeughälfte fertigen, haben wir verschiedene Hochgeschwindigkeits-Fräszentren im Einsatz. Für bestmögliche Oberflächen arbeiten wir dabei mit möglichst kurzen Werkzeugen und flexiblen Anstellungen.“

Um eine erkannte Bauteilkollision mit dem Maschinenkopf zu beheben, wird dem berechneten Werkzeugweg ein länger ausgespanntes Werkzeug aus der in Tebis integrierten Werkzeugverwaltung zugewiesen.

• Kurzfristige Änderungen sind schneller realisierbar

  Kurzfristige Umorganisierungen bezüglich der Maschinenbelegung kommen häufig vor, beispielsweise haben Werkzeuge, die zur Reparatur kommen, Vorrang und müssen der Serienfertigung möglichst schnell wieder zur Verfügung gestellt werden. Andere Projekte müssen dann auf andere Maschinen verlagert werden, was meistens eine Anpassung der NC-Programme zur Folge hat. „Früher war für die Anpassungen oftmals ein kompletter Arbeitstag notwendig – und trotzdem bestand anschließend wenig Sicherheit bezüglich der Kollisionsgefahren. Mit Hilfe von Tebis Simulator lässt sich heute die Programmanpassung bei einem Maschinenwechsel in 30 bis 60 Minuten erledigen und zusätzlich wird eine extrem hohe Prozesssicherheit erreicht“, erläutert Norbert Hansmeyer, zuständig für die Simulator-Einführung im Hella-Werkzeugbau.

  Schlichtbearbeitung der Werkzeughälfte eines Spritzgießwerkzeugs für die Herstellung eines Reflektorabdeckrahmens auf einer Fidia Digit 218.

• Virtuelle Maschinen verhindern Schäden an Werkstück, Werkzeug und Maschine

  Der NC-Programmierer hat Zugriff auf virtuelle 5-Achsen-Maschinen samt Bauteil in Aufspannlage und realitätsgetreuen Werkzeugen. Mit der Simulator-Software lässt sich nun der gesamte Arbeitsablauf vorab definieren, überprüfen und visualisieren, so dass die kritischen Bereiche sehr genau betrachtet werden können, bevor die ersten Späne fliegen. Dabei dient der Simulator den Programmierern als interaktives Planungsmodul, um beispielsweise die optimale Werkzeuganstellung für die Bearbeitung von tief liegenden Konturen zu wählen, ohne irgendwo anzuecken. »Durch das Visualisieren, Prüfen und Optimieren der Fertigungsabläufe auch bezüglich Aufspannlage und Werkzeuganstellung und durch die Kollisionsprüfung mit Endschalterüberwachung der NC-Achsen können wir die meisten der bisher aufgetretenen Schäden an Werkstück, Werkzeug und Maschine vermeiden«, resümiert Karl-Heinz Uhle, Leiter des Maschinenbereiches im Hella-Werkzeugbau. »Gleichzeitig konnten wir die Lauf-, Rüst- und Stillstandzeiten sowie Dokumentationsaufwand erheblich reduzieren. «

  In der NC-Liste werden alle Werkzeugwege, die zur Anfertigung der Werkzeughälfte abgearbeitet werden müssen, in Bezug auf die benötigten Maschinen organisiert.

• Aufwändige Papierdokumentation nicht mehr nötig

  Durch die Nutzung der Simulations-Software entlang der Prozesskette entfällt auch die aufwändige Papierdokumentation für die Maschinenbediener, da sie sämtliche Informationen direkt aus dem Tebis-Modell-File entnehmen können.

  In der Werkstatt prüfen Maschinenbediener am Tebis Simulator die von der NC-Programmierung zur Verfügung gestellten NC-Programme und organisieren diese in der NC-Liste für die Schlichtbearbeitung auf einem der Fidia Schlichtzentren.