Cima­tron: Qua­li­täts­mes­sen auf der Maschi­ne für sta­bi­le Produktionsprozesse

Cima­tron: Qua­li­täts­mes­sen auf der Maschi­ne für sta­bi­le Produktionsprozesse

Per Qua­li­täts­mes­sen auf der Maschi­ne sorgt Cima­tron beim Kunst­stoff­spe­zia­lis­ten Alp­la für sta­bi­le Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se. Bei der fami­li­en­ge­führ­ten Alp­la Group im vor­arl­ber­gi­schen Hard ent­ste­hen unter ande­rem hoch­wer­ti­ge Ver­pa­ckungs­sys­te­me. Im Werk­zeug­bau am Haupt­stand­ort der Grup­pe bau­en die Werk­zeug­ma­cher in ers­ter Linie Blas­for­men für PET-Fla­schen und Spritz­gieß­werk­zeu­ge für die dazu gehö­ren­den Schraub­ver­schlüs­se. Für die nöti­ge Daten­durch­gän­gig­keit und eine hohe Sta­bi­li­tät und Sicher­heit der Pro­zes­se set­zen die Exper­ten auf das CAD/­CAM-Sys­tem Cimatron.

Die Formexperten bei Alpla in Hard generieren aus Cimatron auch die Messprogramme für das exakte Qualitätsmessen der bearbeiteten Werkstücke noch in der Aufspannung auf der hochgenauen HSC-Fräsmaschine Röders RXP 950 DSH. – Bild: Pergler Media
Die Form­ex­per­ten bei Alp­la in Hard gene­rie­ren aus Cima­tron auch die Mess­pro­gram­me für das exak­te Qua­li­täts­mes­sen der bear­bei­te­ten Werk­stü­cke noch in der Auf­span­nung auf der hoch­ge­nau­en HSC-Fräs­ma­schi­ne Röders RXP 950 DSH. – Bild: Perg­ler Media

Am Haupt­sitz der Alp­la Group in Hard im öster­rei­chi­schen Vor­arl­berg ist auch der Leit-Werk­zeug­bau des Unter­neh­mens ange­sie­delt. Die For­men­bau­er fer­ti­gen in ers­ter Linie Blas­for­men für PET-Fla­schen und hoch­fach­i­ge Spritz­gieß­werk­zeu­ge für die Ver­schluss­kap­pen die­ser Fla­schen. Aber auch Ver­schlüs­se für wei­te­re Lebens­mit­tel­ver­pa­ckun­gen oder auch Kos­me­ti­ka. Hohe Prä­zi­si­on und ins­be­son­de­re eine akku­ra­te Wie­der­hol­ge­nau­ig­keit vor allem in der Fer­ti­gung der Kavi­tä­ten der kom­ple­xen Spritz­gieß­for­men zeich­net die Arbeit der Werk­zeug­bau­er aus.

Hoher Auto­ma­ti­sie­rungs­grad für für sta­bi­le Produktionsprozesse

 „Unser Werk­zeug­bau ver­fügt über einen sehr hohen Auto­ma­ti­ons­grad“, erläu­tert Tim Hel­bock, Ent­wick­ler bei Alp­la. „Unter ande­rem betrei­ben wir eine voll­au­to­ma­ti­sche Ero­dier­li­nie. Die umfasst neben vier Exe­ron-Senk­ero­dier­ma­schi­nen auch Koor­di­na­ten­mess­ma­schi­nen von Zeiss sowie eine Mafac-Wasch­ma­schi­ne an einer Ero­wa-Auto­ma­ti­on. Und fürs Elek­tro­den- und Hart­frä­sen ste­hen an einer Herm­le-Auto­ma­ti­on zwei Uni­ver­sal­be­ar­bei­tungs­zen­tren Herm­le C 42 U und eine HSC-Fräs­ma­schi­ne Röders RXP 950 DSH bereit, die ein Kuka-Robo­ter mit Roh­lin­gen versorgt.“ 

Bei­de Lini­en arbei­ten voll­au­to­ma­tisch, und Cima­tron lie­fert die Pro­gram­me und über­nimmt die Kom­mu­ni­ka­ti­on mit dem Cer­ta-Job­ma­nage­ment der Ero­wa-Linie sowie dem Soflex-Sys­tem der Fräs­zel­le. Auch das Werk­zeug­ver­wal­tungs­sys­tem Zol­ler TMS tauscht sei­ne Daten in Echt­zeit mit Cima­tron aus.

Durch­gän­gig­keit der Daten erlaubt geziel­te Opti­mier­umg per Qualitätsmessen

Die exzel­len­ten Schnitt­stel­len des CAD/­CAM-Pakets stel­len die hohe Durch­gän­gig­keit der Daten sicher. Dar­über hin­aus über­nimmt Cima­tron auch den Aus­tausch mit dem ERP-Sys­tem Plan­tool und ermög­licht so im Fer­ti­gungs­leit­sys­tem die trans­pa­ren­te und aktu­el­le Fertigungsplanung.

Im Fokus
Qua­li­täts­mes­sun­gen auf der Maschi­ne
Die CAD/­CAM-Soft­ware Cima­tron ermög­licht das sehr prä­zi­se Mes­sen bestimm­ter Maße auf ent­spre­chend genau­en CNC-Maschi­ne. Das Pro­gramm vali­diert die aktu­el­len Bear­bei­tungs­er­geb­nis­se. Der Benut­zer kann bei Abwei­chun­gen eine auto­ma­ti­sche Fein­ab­stim­mung der auf­ein­an­der­fol­gen­den Bear­bei­tun­gen. Die Kor­rek­tur der Maße kann er dann direkt mit der Län­gen- oder Radi­us­kor­rek­tur auto­ma­tisch auf der Fräs­ma­schi­ne vor­neh­men. Dafür ste­hen unter­schied­li­che Mess­zy­klen zur Ver­fü­gung. Bei Alp­la mes­sen die Werk­zeug­bau­er sowohl Elek­tro­den als auch hart­ge­fräs­te Werk­stü­cke auf einer Röders RXP 950 DSH – sie bringt die ent­spre­chend erfor­der­li­che Genau­ig­keit ab Werk mit.

Das Werk­zeug­bau-Know-how bei Alp­la kam vor rund zehn Jah­ren ins Unter­neh­men mit der Über­nah­me des exter­nen M+S‑Werkzeugbaus, der eben­falls in Hard ansäs­sig war und mit dem Alp­la bereits eine lang­jäh­ri­ge Part­ner­schaft ver­bun­den hat­te – Alp­la war seit Jah­ren der größ­te Kun­de der Werkzeugbauer.

Die Fräsprogramme hat Cimatron vor der Bearbeitung mit allen relevanten Daten abgeglichen und auf Kollisionen überprüft. Der digitale Zwilling arbeitet unter anderem mit den Echt-Daten der Werkzeuge aus dem Zoller-Werkzeugmanagement. Die Röders-Maschine ist auch für das Qualitätsmessen geeignet. – Bild: Pergler Media
Die Fräs­pro­gram­me hat Cima­tron vor der Bear­bei­tung mit allen rele­van­ten Daten abge­gli­chen und auf Kol­li­sio­nen über­prüft. Der digi­ta­le Zwil­ling arbei­tet unter ande­rem mit den Echt-Daten der Werk­zeu­ge aus dem Zol­ler-Werk­zeug­ma­nage­ment. Die Röders-Maschi­ne ist auch für das Qua­li­täts­mes­sen geeig­net. – Bild: Perg­ler Media

Mit den sechs Mit­ar­bei­tern die­ses Werk­zeug­baus star­te­te die neue Abtei­lung, die inzwi­schen auf 55 Mit­ar­bei­ter ange­wach­sen ist. Ziel war von Anfang an, da, wo es sinn­voll ist, die digi­ta­len Mög­lich­kei­ten von Indus­trie 4.0 ent­spre­chend zu nut­zen. Das setzt eine leis­tungs­fä­hi­ge Soft­ware als Rück­grat der Pro­duk­ti­on vor­aus. Sehr bewusst ent­schie­den sich die Ver­ant­wort­li­chen hier für Cimatron.

Daten­tech­ni­sches Rück­grat ermög­licht sta­bi­le Produktionsprozesse

Der Ein­stieg in Cima­tron erfol­ge einst über die CAD-Funk­tio­nen, die exakt zu den Bedürf­nis­sen des neu­en inter­nen Werk­zeug- und For­men­baus pas­sen. Heu­te ist die CAM-Sei­te aber min­des­tens genau­so wich­tig – dank der hohen Kom­pe­tenz der Cima­tron-Fach­leu­te im Bereich Postpro­ces­sing sind die Pro­gram­me sehr akku­rat, und auch die Simu­la­ti­on der Bear­bei­tung passt exakt zur Rea­li­tät. Das Soft­ware­pa­ket ist das daten­tech­ni­sche Rück­grat, das alle Maschi­nen mit vali­den und aktu­el­len Infor­ma­tio­nen versorgt.

Die Messpunkte für das Qualitätsmessen auf der Röders RXP 950 DSH generieren die Formenbauer direkt aus Cimatron. Das Messen im Prozess garantiert Stabilität und Sicherheit für die Folgeprozesse und sichert die hohe Präzision der Dichtflächen an den Spritzgießformen. – Bild: Pergler Media
Die Mess­punk­te für das Qua­li­täts­mes­sen auf der Röders RXP 950 DSH gene­rie­ren die For­men­bau­er direkt aus Cima­tron. Das Mes­sen im Pro­zess garan­tiert Sta­bi­li­tät und Sicher­heit für die Fol­ge­pro­zes­se und sichert die hohe Prä­zi­si­on der Dicht­flä­chen an den Spritz­gieß­for­men. – Bild: Perg­ler Media

Das Sys­tem spielt sei­ne Stär­ken bei Alp­la ins­be­son­de­re im Bereich Elek­tro­den, Zusam­men­bau­ten und Sup­port aus. „Für uns immer wie­der fas­zi­nie­rend ist, wie­viel Ahnung die Cima­tron-Spe­zia­lis­ten von Maschi­nen haben – das sind regel­rech­te Freaks im bes­ten Sinn“, ver­rät Hel­bock. „Die loten die Gren­zen der Maschi­nen aus und sor­gen dabei für effi­zi­en­te, pro­duk­ti­ve und dabei auch sta­bi­le und siche­re Prozesse.“

Die rich­ti­ge Maschi­ne fürs Qualitätsmessen

Bei Alp­la ero­die­ren die Werk­zeug­spe­zia­lis­ten sowohl mit Gra­phit- als auch mit Kup­fer­elek­tro­den. „Bei 3D-Geo­me­trien sind für uns Gra­phit­elek­tro­den die bes­se­re Wahl“, erklärt Hel­bock. „Für Werk­zeug­par­tien mit Dicht­flä­chen set­zen wir aber nach wie vor auf Kup­fer­elek­tro­den. Das ermög­licht per­fekt abschlie­ßen­de Ober­flä­chen.“ Die Kup­fer­elek­tro­den ent­ste­hen in ers­ter Linie auf der Röders-HSC-Fräs­ma­schi­ne RXP 950 DSH.

Im Pro­fil
Alp­la Group
Das Unter­neh­men Alp­la ist einer der füh­ren­den Prot­ago­nis­ten in der Ent­wick­lung und Pro­duk­ti­on inno­va­ti­ver Ver­pa­ckungs­lö­sun­gen aus Kunst­stoff. Die 22 100 Mit­ar­bei­ter pro­du­zie­ren an inzwi­schen 177 Stand­or­ten welt­weit inno­va­ti­ve Ver­pa­ckungs­sys­te­me, Fla­schen, Ver­schlüs­se und Spritz­guss­tei­le für ver­schie­dens­te Wirt­schafts­zwei­ge. Die Tra­di­ti­on als fami­li­en­ge­führ­tes Unter­neh­men, moderns­te Tech­no­lo­gien sowie das Wis­sen und das Enga­ge­ment der Mit­ar­bei­ter zeich­nen das Unter­neh­men und sei­ne Pro­duk­te aus. Nach­hal­tig­keit und der kli­ma­freund­li­che Umgang mit den Res­sour­cen sind dabei die Grund­la­gen des unter­neh­me­ri­schen Han­delns. Mit mehr als 25 Jah­ren Erfah­rung im Bereich Recy­cling und eige­nen Recy­cling­wer­ken trägt Alp­la dazu bei, dass Kunst­stof­fe im Wert­stoff­kreis­lauf bleiben.

Die Tole­ran­zen dabei lie­gen im unte­ren ein­stel­li­gen µm-Bereich. Und um sicher­zu­stel­len, dass Abwei­chun­gen vom Soll­maß nicht die Fol­ge­ope­ra­tio­nen beein­träch­ti­gen kön­nen, wäre es für die Werk­zeug­ma­cher ein gro­ßer Vor­teil, die gefräs­ten Elek­tro­den noch in ihrer Auf­span­nung in der Auto­ma­ti­sie­rungs­li­nie zu ver­mes­sen. So könn­ten sich Kor­rek­tu­ren schnell und prä­zi­se aus­füh­ren lassen.

Sta­bi­le Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se ohne Koordinatenmessmaschine

„Wir haben aller­dings kei­ne Koor­di­na­ten­mess­ma­schi­ne in unse­rer Fräs­li­nie inte­griert“, betont Hel­bock. „Zum Mes­sen müss­ten wir die Elek­tro­de also zunächst auf die Mess­ma­schi­ne in der Ero­dier-Linie oder im Mess­raum brin­gen, sie dort mes­sen und dann zu einer even­tu­ell not­wen­di­gen Kor­rek­tur wie­der in die Fräs­li­nie trans­fe­rie­ren. Manu­el­le Schrit­te, die Zeit kos­ten und den sonst hoch­gra­dig auto­ma­ti­sier­ten Ablauf in unse­rer Fer­ti­gung emp­find­lich stö­ren würden.“

Alpla ist eines der führenden Unternehmen im Bereich Entwicklung und Produktion innovativer Verpackungslösungen aus Kunststoff. Zum Portfolio gehören Verpackungssysteme, Flaschen, Verschlüsse und Spritzgussteile für verschiedenste Wirtschaftszweige. – Bild: Pergler Media
Alp­la ist eines der füh­ren­den Unter­neh­men im Bereich Ent­wick­lung und Pro­duk­ti­on inno­va­ti­ver Ver­pa­ckungs­lö­sun­gen aus Kunst­stoff. Zum Port­fo­lio gehö­ren Ver­pa­ckungs­sys­te­me, Fla­schen, Ver­schlüs­se und Spritz­guss­tei­le für ver­schie­dens­te Wirt­schafts­zwei­ge. – Bild: Perg­ler Media

Die Alter­na­ti­ve kam mit der neu in die Fräs­zel­le inte­grier­ten HSC-Fräs­ma­schi­ne Röders RXP 950 DSH. „Die­se Maschi­ne bringt die hohe erfor­der­li­che Genau­ig­keit mit, die ein voll­wer­ti­ges Qua­li­täts­mes­sen auf der Maschi­ne erlaubt“, erläu­tert Hel­bock. „Die dafür rele­van­ten Mess­punk­te gene­riert Cima­tron aus den Werk­stück­geo­me­trie­da­ten und über­mit­telt sie an die Röders-Maschi­ne. So kön­nen wir unmit­tel­bar nach der Bear­bei­tung die Maße der Werk­stü­cke überprüfen.“

Frä­sen und Qua­li­täts­mes­sen in einer Aufspannung

Das Qua­li­täts­mes­sen geht schnell und noch in der glei­chen Auf­span­nung. Und die Abwei­chun­gen der Mess­ergeb­nis­se der hoch­ge­nau­en Röders im Ver­gleich zu denen der Koor­di­na­ten­mess­ma­schi­nen sind mini­mal. So sind sie eine vali­de Grö­ße zur Beur­tei­lung der Werkstücke.

Die Werker bei Alpla rüsten die Elektrodenrohlinge und übergeben sie an die automatisierte Fräslinie. Alles Weitere läuft ohne Bedienereingriff ab – der Kuka-Roboter übernimmt das Handling der Werkstücke. Und dank Qualitätsmessen auf der Röders noch im Prozess ist eine hohe Prozesssicherheit gewährleistet. – Bild: Pergler Media
Die Werk­er bei Alp­la rüs­ten die Elek­tro­den­roh­lin­ge und über­ge­ben sie an die auto­ma­ti­sier­te Fräs­li­nie. Alles Wei­te­re läuft ohne Bedie­ner­ein­griff ab – der Kuka-Robo­ter über­nimmt das Hand­ling der Werk­stü­cke. Und dank Qua­li­täts­mes­sen auf der Röders noch im Pro­zess ist eine hohe Pro­zess­si­cher­heit gewähr­leis­tet. – Bild: Perg­ler Media

In der Regel sitzt in der Fräs­be­ar­bei­tung bei Alp­la jedoch bereits der ers­te Schuss, Kor­rek­tu­ren sind meist unnö­tig. Aber das Qua­li­täts­mes­sen erhöht die Sicher­heit der Fol­ge­pro­zes­se. Anders als beim Mes­sen auf der Röders-Maschi­ne wer­den die Koor­di­na­ten­mess­ma­schi­nen im Mess­raum im Moment noch dort vor Ort pro­gram­miert. Hier sieht Hel­bock in einer Ein­bin­dung in Cima­tron noch durch­aus Poten­zi­al. Denn die Soft­ware bie­tet umfas­sen­de Unter­stüt­zung für die bei Alp­la ein­ge­setz­ten Messmaschinen.

Simu­lie­ren ver­hin­dert Überraschungen

Die hohe Pro­zess­si­cher­heit und ‑sta­bi­li­tät bei Alp­la hat Sys­tem. Die Werk­zeug­ma­cher simu­lie­ren sämt­li­che Pro­gram­me und prü­fen sie in Cima­tron auf Kol­li­si­ons­frei­heit. Und sie gehen mit ihren Pro­gram­men durch­aus auch an Grenzen. 

Mein Stand­punkt
Aus der Pra­xis – für die Pra­xis
Enge Kon­tak­te zwi­schen Anwen­dern und Soft­ware­ent­wick­lern sind gera­de bei einem CAD/­CAM-Sys­tem wie Cima­tron ein gro­ßer Vor­teil – für alle Sei­ten. Wenn die Soft­ware­ent­wick­ler ein offe­nes Ohr für sinn­vol­le Vor­schlä­ge haben und die­se zudem zügig bear­bei­ten, bekom­men die Anwen­der sehr zeit­nah prak­ti­ka­ble Lösun­gen für ihre Her­aus­for­de­run­gen. Und einem Soft­ware­haus kann schließ­lich nichts bes­se­res pas­sie­ren, als dass enga­gier­te und ver­sier­te Anwen­der das Poten­zi­al für Ver­bes­se­run­gen, Erwei­te­run­gen und Ergän­zun­gen auf­zei­gen. Das gilt ins­be­son­de­re auch für das Pro­jekt rund ums Qua­li­täts­mes­sen. Eine Part­ner­schaft auf Augen­hö­he, die allen Anwen­dern des CAD/­CAM-Pakets zugu­te­kommt. Richard Perg­ler

„Es kommt immer wie­der vor, dass wir die Kol­li­si­ons­kon­trol­le an der Maschi­ne aus­schal­ten, um zusätz­li­chen Spiel­raum zu gewin­nen. Wenn uns die Simu­la­ti­on von Cima­tron sagt, dass die Bear­bei­tung passt, kön­nen wir uns hun­dert­pro­zen­tig dar­auf ver­las­sen“, erklärt Hel­bock. „Das erwei­tert unse­re Bearbeitungsmöglichkeiten.“

In der Fräszelle beim Alpla-Werkzeugbau versorgt ein Kuka-Roboter die beiden Universalbearbeitungszentren Hermle C 42 U und einer hochgenauen HSC-Fräsmaschine Röders RXP 950 DSH mit Arbeit. – Bild: Pergler Media
In der Fräs­zel­le beim Alp­la-Werk­zeug­bau ver­sorgt ein Kuka-Robo­ter die bei­den Uni­ver­sal­be­ar­bei­tungs­zen­tren Herm­le C 42 U und einer hoch­ge­nau­en HSC-Fräs­ma­schi­ne Röders RXP 950 DSH mit Arbeit. – Bild: Perg­ler Media

Die meis­ten Werk­stü­cke wer­den im mann­lo­sen Betrieb gefer­tigt – auch alle Elek­tro­den. Die Mes­sung noch im Arbeits­raum vali­diert die aktu­el­len Bear­bei­tungs­er­geb­nis­se. „Dabei haben wir fest­ge­legt, dass wir bei Abwei­chun­gen bis 2 mm eine auto­ma­ti­sche Fein­ab­stim­mung der Bear­bei­tun­gen vor­neh­men oder den Auf­trag zurück­stel­len, damit ein Mit­ar­bei­ter das Werk­stück über­prü­fen kann“, erläu­tert Hel­bock die gemein­sam mit den Cima­tron-Exper­ten fest­ge­leg­te Vor­ge­hens­wei­se. „Bei grö­ße­ren Abwei­chun­gen hal­ten wir sicher­heits­hal­ber die Maschi­ne kom­plett an. So kön­nen wir zuver­läs­sig Bear­bei­tun­gen außer­halb der Tole­ranz oder gar Schä­den an der Pro­duk­ti­ons­li­nie ver­mei­den. Denn da könn­te die Ursa­che schließ­lich etwas Schwer­wie­gen­de­res sein.“

Noch unge­nutz­tes Poten­zi­al vorhanden

Cima­tron hat durch­aus noch Poten­zi­al, das bei Alp­la noch nicht genutzt wird. Dank eines sehr engen und auch rege genutz­ten Kon­takts zu den Soft­ware­ex­per­ten bei Cima­tron erschlie­ßen sich die For­men­bau­er einer­seits immer wie­der selbst neue Mög­lich­kei­ten, hel­fen aber ande­rer­seits mit ihrem umfas­sen­den Pra­xis­wis­sen auch dem Soft­ware­haus dabei, die Funk­tio­nen des CAD/­CAM-Pakets kon­ti­nu­ier­lich zu ver­bes­sern und deren Umfang zu erweitern. 

Der Robotergreifer positioniert den Elektrodenrohling im Arbeitsraum der HSC-Fräsmaschine Röders RXP 950 DSH. Cimatron und Soflex sorgen im Zusammenspiel dafür, dass die Maschine das passende Fräsprogramm lädt, und die Bearbeitung kann beginnen. – Bild: Pergler Media
Der Robo­ter­grei­fer posi­tio­niert den Elek­tro­den­roh­ling im Arbeits­raum der HSC-Fräs­ma­schi­ne Röders RXP 950 DSH. Cima­tron und Soflex sor­gen im Zusam­men­spiel dafür, dass die Maschi­ne das pas­sen­de Fräs­pro­gramm lädt, und die Bear­bei­tung kann begin­nen. – Bild: Perg­ler Media

„Für uns beson­ders wich­tig: Die Soft­ware­ex­per­ten bei Cima­tron haben immer ein offe­nes Ohr für unse­re Wün­sche, Anre­gun­gen und Bedürf­nis­se“, betont Hel­bock. „Die hören uns sehr genau zu, und sie set­zen die Anre­gun­gen auch zeit­nah um. So bekom­men wir sehr schnell prak­ti­ka­ble Lösun­gen für unse­re Herausforderungen.“ 

Ver­bes­se­rung für alle

Cima­tron arbei­tet sol­che Ände­run­gen zügig in das nächs­te aktu­el­le Release der Soft­ware ein. So ste­hen die hilf­rei­chen Neue­run­gen schnell allen Cima­tron-Anwen­dern zur Ver­fü­gung. „So kön­nen alle Anwen­der pro­fi­tie­ren“, resü­miert Hel­bock. „Mit die­ser Stra­te­gie erkennt Cima­tron aktu­el­le Anfor­de­run­gen an die Bran­che sehr schnell und kann mit pra­xis­ori­en­tier­ten Lösun­gen die Anwen­der fit machen für die stän­dig neu­en Her­aus­for­de­run­gen des Wettbewerbs.“


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