CGTech VERICUT: NC-Simulation als integrierender Faktor

VERICUT liefert WaldrichSiegen und seinen Kunden den „Digital Twin in motion“: Simuliert werden die Bearbeitung und die Prozesszeiten für Kundenbauteile, noch bevor die reale, bei WaldrichSiegen in Auftrag gegebene Maschine beim Kunden installiert wird.

Seit 2009 setzt das 350-Mitarbeiter-Unternehmen auf VERICUT von CGTech. Mit der Fertigungssimulation der NC-Daten, also des Maschinencodes, stellt WaldrichSiegen die reale Bearbeitungssituation mit einer virtuellen Bearbeitungsmaschine auf dem Schreibtisch nach. Und das, bevor überhaupt ein einziger Span geflogen ist, da VERICUT den Original-NC-Code nach dem Postprozessorlauf simuliert, um Programmfehler wie Eilgangsfehler oder Konturverletzungen vor der realen Fertigung zu entdecken. „Mit VERICUT lassen sich unter anderem Maschinenkollisionen vermeiden, komplexe Aufspannsituationen sicher einfahren oder Einfahrzeiten reduzieren bei gleichzeitig erhöhten Werkzeugstandzeiten“, erklärt Dirk Weiß, verantwortlich für Vertrieb Österreich und Deutschland bei CGTech.

Das weiß man speziell im Großwerkzeugmaschinenbau zu schätzen, denn hier gilt Prozesssicherheit als A und O. Nicht auszumalen, was man früher ohne VERICUT, das ja auch schnellere NC-Programme, verbesserte Teilequalität und reduzierte Bearbeitungszeiten mit sich bringt, an Ausschuss produzierte bzw. ewig lange Testbearbeitungen durchführen musste. Um die Tragweite einer fehlerfreien Bearbeitung zu erfassen, lohnt ein Blick auf die Eckdaten der größten Horizontaldrehmaschine der Welt, nach dem „Go“ des Kunden 2009 gebaut bei WaldrichSiegen: 7.000 mm Drehdurchmesser, 25.000 mm Werkstücklänge und mehr als 350 t Werkstückgewicht. Bei einem Kunden in den USA hat die ProfiTurn H über Jahre hinweg effizient Turbinenläufer für Kraftwerke bearbeitet, bis sie nun in wenigen Wochen – retrofitted – in Frankreich weiter an großen Projekten arbeitet.

VERICUT sichert die Fertigung der WaldrichSiegen-Produkte durch Simulation und Verifikation des generierten NC-Codes proaktiv ab. Das schont sowohl das Werkstück als auch die Werkzeugmaschine. Speziell im Großwerkzeugmaschinen-Business gehen die Kosten bei Kollision, Crash & Co. nicht selten in die Millionen.

Dirk Weiß
Vertrieb Österreich und Deutschland bei CGTech

„VERICUT kann jede CNC-Maschine herstellerunabhängig simulieren, wie das Beispiel WaldrichSiegen zeigt. Und natürlich liefern wir auch alle nötigen Schnittstellen, die VERICUT in die spezifische Software-Fertigungsumgebung der Kunden integrieren.“

Rationalere Prozesse, zufriedenere Kunden

WaldrichSiegen nutzt die NC-Simulationssoftware VERICUT nicht nur, um die eigenen Prozesse rationaler zu gestalten. Das zeigt sich auch bei Referenzaufträgen wie der gigantischen Horizontaldrehmaschine mit ihren Leistungsmerkmalen „riesig, hochpräzise und besonders langlebig“. Eines von vielen Projekten, die sicher und profitabel über die Bühne gebracht werden. Es geht auch darum, mit Hilfe der digitalen Transformation und ihren Bausteinen wie dem Digitalen Zwilling in VERICUT neue Geschäftsfelder zu erschließen und Mehrwerte an Kunden weiterzugeben. Zum Beispiel, indem man Kunden und Partner frühzeitig in die Wertschöpfungsprozesse des Unternehmens integriert, wie Timo Hees, Anwendungstechniker bei WaldrichSiegen, erläutert: „Ein Kunde bestellt eine Maschine – im Vorfeld erfolgen bei uns oft Untersuchungen für das entsprechende Bauteil, um so schon zu einem frühen Zeitpunkt spätere Bearbeitungszeiten eruieren und bewerten zu können.“

WaldrichSiegen simuliert für den Kunden in VERICUT den Ernstfall der Bearbeitung, spielt also die Bearbeitung und die Prozesszeiten für Kundenbauteile durch, noch bevor die reale Maschine beim Kunden installiert wird. Das ermöglicht valide unternehmerische Entscheidungen auf allen Ebenen. „Deswegen“, so Hees, „ist VERICUT zu 99 % Teil des Projektes. Die Maschine wird dann mit der in Zusammenarbeit erstellten und von WaldrichSiegen getesteten Kinematik dem Kunden zur Verfügung gestellt. Nur so wird letztendlich sichergestellt, dass alle Funktionen entsprechend ausgeführt werden können, so dass der Kunde damit schon einmal eine eigene Simulation durchführen und intern in VERICUT prüfen kann, ob alles so ist, wie er es sich vorstellt.“

Kollisionen wären fatal

Der Vorteil eines solchen Vorgehens für die Kunden von WaldrichSiegen liegt laut Stefan Tschersche, Mitglied der Geschäftsleitung, auf der Hand: „Mit VERICUT wird sichergestellt, dass die Bearbeitung vorab so gut wie möglich simuliert wird, um Schäden an dem Bauteil und der Maschine zu verhindern.“ Kollisionen beispielsweise wären auch angesichts der Größe von Bauteil und Werkzeugmaschine fatal. Allein die Werkstücke können mehrere Hunderttausend Euro und aufwärts kosten. „Das geht bis in die Millionen“, bestätigt Tschersche. „Oft hat man deshalb nur einen Versuch.“

Die Simulation der Bearbeitung ist natürlich immer besonders dann angeraten, wenn es sich um komplexe 5-Achs-Bearbeitung handelt, bei der zum Teil mehrere Millionen Einzelsätze benötigt werden. Das kann im Prinzip in allen Zielindustrien von WaldrichSiegen der Fall sein, denn die Großwerkzeugmaschinen aus Siegen kommen u. a. in der Produktion von Dieselmotoren, Blockheizkraftwerken, von Turbinen, im allgemeinen Maschinenbau, Energiesektor sowie Defense & Nuclear zum Einsatz. Ob Fräsen, Drehen, Schleifen, Texturieren oder Bohren – auf der Basis jahrzehntelanger Erfahrung entwickelt WaldrichSiegen leistungsstarke, passgenaue Lösungen für ein breites Spektrum an Anwendungsfällen und schneidet seine Produkte auch dank NC-Technologie mit VERICUT exakt auf die Bedürfnisse der Kunden zu.

VERICUT Force weckt Begehrlichkeiten

Dass man permanent auf dem Gas stehen muss, um weiter Trends an der Spitze einer vitalen Branche zu setzen, weiß WaldrichSiegen seit über 180 Jahren. Aktuell zeigt das Unternehmen großes Interesse am Einsatz von VERICUT Force – insbesondere um die Bearbeitungszeiten bei komplexen Kundenprojekten zu optimieren. Force ist ein physikbasiertes Softwaremodul zur NC-Programmoptimierung, das Schnittbedingungen während des gesamten NC-Programmbetriebs analysiert und optimiert. Es liefert das effektivste NC-Programm für das jeweilige Material, das Schneidwerkzeug und die Bearbeitungsbedingungen. Bei Force geht es nicht um Frässtrategien bestehender Programme, es werden auch keine Werkzeugbahnen verändert. Force teilt bzw. splittet die Bahn nur auf, um Vorschübe einzubringen. Es wird alles über den Vorschub geregelt. Die Geometrien werden dabei nicht verändert.

Das Ergebnis sind erhebliche Zeiteinsparungen und eine verbesserte Lebensdauer der Schneidwerkzeuge und Maschinen. Klar ist auch hier: Wenn WaldrichSiegen ebenso wie seine Kundschaft ungenutzte Schnittbedingungen, übermäßige Kräfte, Leistung, Drehmoment und Werkzeugablenkungen etc. bei der visuellen Analyse des NC-Programms grafisch dargestellt bekommt, lassen sich Prozesse und Produkte gleichermaßen optimieren.