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17.08.1984 - 

Produktionsnebenzeiten machen wesentlichen Kostenanteil aus:

Dialogprogrammierung erobert NC-Bereich

Die Führungskräfte eines Unternehmens müssen sich heute immer wieder neu die Frage stellen: Sind die eingesetzten Planungs- sowie Produktionsmittel noch effektiv genug, um die Unternehmenssicherung noch zu gewährleisten? Die Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens verlangt eine ständige Prüfung, ob die eingesetzten Instrumentarien dem Fortschritt des Unternehmens noch genügen.

In vielen Fertigungsbetrieben lag bisher der Schwerpunkt der Rationalisierungsmaßnahmen im direkt produktiven Bereich. So wurden immer mehr auch in Klein- und Mittelserienfertigungen elektronisch gesteuerte Bearbeitungsmaschinen eingesetzt. Der technische Entwicklungsstand ist heute jedoch bei der effektiven Bearbeitung so weit fortgeschritten, daß die Produktionsnebenzeiten einen wesentlichen Anteil an den Gesamtproduktionskosten haben, insbesondere bei kleinen Losgrößen, so daß hier in Zukunft deutlicher die Akzente gesetzt werden, diese Zeiten zu reduzieren. In diesem Beitrag sollen einige Möglichkeiten der NC-Programmierung für numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschinen aufgezeigt werden.

Eine Einstiegsvariante in die NC-Programmierung ist die manuelle Programmerstellung (-codierung) am Schreibtisch des Sachbearbeiters, nach den Regeln der vorgegebenen Programmiersprache und der jeweiligen Maschinensteuerung. Die anschließende Umsetzung des Programms in die Maschinensprache geschieht an einem dezentralen NC-Programmiergerät mittels Eingabetastatur, mit/ohne Bildschirmführung, ohne Plotter und sonstige Programmierunterstützung, optimal noch mit einem Drucker ausgerüstet.

Die Maschinenprogrammausgabe erfolgt auf einem Lochstreifen mittels eines Lochstreifenstanzers. Dieser Lochstreifen wird dann manuell in den Lochstreifenleser der NC-/ CNC-Maschine eingespannt. Der Programmierablauf der ersten Variante wird in der zweiten Version beschrieben, da er im Programmierablauf keine wesentlichen Unterschiede aufweist.

Ein anderer Einstieg in die NC-Programmierung ist die Lösung ohne eigenes Programmiergerät. Die Programmcodierung geschieht auch hier noch am Schreibtisch, während die Umsetzung in die Maschinensprache in einem externen Rechner (Rechenzentrum) mittels Datenfernübertragung erfolgt.

Vorwiegend wird nach einer Zeichnungsvorlage das Quellprogramm noch manuell am Schreibtisch des Programmierers geschrieben. Des weiteren wird ein Arbeitsplan, ein Werkzeug-Einstellplan und ein Aufspannplan erstellt. Die Erfassung des Quellprogramms geschieht anschließend an einem Datenfernverarbeitungsterminal. Dieses Terminal ist meistens mit einem integrierten Drucker für die Ausgabe eines Erfassungsprotokolls ausgerüstet.

Die Umsetzung des Quellprogramms in ein lauffähiges Maschinenprogramm auf Lochstreifenbasis geschieht in einem externen Rechenzentrum mittels Datenfernverarbeitung. Hierbei erfolgt die Übertragung über das Telefonnetz der Deutschen Bundespost. Die Ausgabe des Maschinenprogramms geschieht an einem dem Terminal angeschlossenen Lochstreifenstanzer. Gleichzeitig entsteht auf dem Terminaldrucker ein Maschinenprogrammprotokoll.

Der Lochstreifen wird zur Probefertigung (bei Neuteilen) in die NC-Maschinensteuerung einmontiert. Ein anschließender Testlauf dient der Programmablaufkontrolle, der Kollisionskontrolle sowie der Programmoptimierung.

Ist eine Korrektur beziehungsweise Optimierung des Programms notwendig, so wird das Programm nochmals am Terminal bearbeitet und ein neuer Lochstreifen erstellt. Anschließend wird das verbesserte Programm der Fertigung zur weiteren Teilebearbeitung übergeben.

Nach Fertigungsauftragsende werden die Lochstreifen, um Beschädigungen zu vermeiden, in Lochstreifenspezialablagen hinterlegt. Mit den Lochstreifen zusammen werden die Arbeitspapiere (Werkzeug-Einstellplan, Aufspannplan, Protokoll) in Spezialablagemöbeln im Meisterbüro oder in der Arbeitsvorbereitung abgelegt.

Bei dieser Programmierweise sind die Arbeitsunterlagen noch manuell am Schreibtisch zu erstellen. Dabei dient der Aufspannplan zur Festlegung des Nullpunktes und der Aufspannmedien. Der Werkzeug-Einstellplan wird für die Rüstung der Maschine benötigt. Die Festlegung der Werkzeuge und die Werkzeugfolge für das zu bearbeitende Teil geschieht anhand der Zeichnungsvorlage. Zwecks Festlegung der Bearbeitungsfolge und der Bearbeitungszeitvorgabe wird ein Arbeitsplan manuell erstellt.

Diese NC-Programmerstellungen sind jedoch sehr zeit- und platzaufwendig und werden in naher Zukunft immer mehr durch bessere und schnellere NC-Programmiersysteme ersetzt.

Die Tendenzen zu einer rationelleren Programmierung gehen jedoch immer mehr in Richtung einer dialogunterstützten Programmierung mit Bildschirmanzeige, Grafikausgabe, Unterprogrammtechnik und universellen Postprozessoren.

Durch die Anschaffung eines für die NC-Programmierung geeigneten Computers kann die Effektivität noch gesteigert werden.

Die NC-Programmeingabe am Mikro über Tastatur und sofortiger Bildschirmanzeige erlaubt eine sofortige visuelle Prüfung. Das System führt selbst auch eine Plausibilitätsprüfung durch, und Eingabefehler können durch Editieren schnell korrigiert werden. Einen besonderen Vorteil bringt eine Programmierunterstützung durch eine Grafikausgabe. Mittels der Grafik sind die Ergebnisse der Geometrie, der Werkzeugwege schnell überprüfbar. Die grafische Darstellung erspart teilweise Testläufe auf den teuren NC-Maschinen und somit wird ein höherer Auslastungsgrad der NC-Maschinen erreicht. Auf Magnetplatte archivierte Programme lassen sich schnell aufrufen und mittels Verwaltungsprogramm im Bildschirmdialog einfach verändern. Eine automatische Werkzeugplangenerierung sowie die Bearbeitungszeitenberechnung für den Arbeitsplan bringen einen eminenten Zeitvorteil gegenüber der manuellen Arbeitspapiererstellung.

Bei Aufrüstung eines NC-Programmierarbeitsplatzes zu einem DNC-System entfällt die Lochstreifenausgabe ganz, indem die NC-Programme direkt in den Speicher der CNC-Bearbeitungsmaschine eingelesen werden. Bei DNC besteht auch die Möglichkeit, daß der NC-Maschinenbediener sein NC-Programm selbständig vom Rechner abrufen kann. Das eventuell vom Bediener optimierte Programm wird zum, Abgleich mit dem Masterprogramm dem Programmierer durch Rückübertragung wieder zur Verfügung gestellt.

Durch die Disk-Speicherung und Direktübertragung der Programme vom Rechner zur Maschine und umgekehrt wird das manuelle Handling beim CNC-Maschinenrüstvorgang erheblich reduziert.

Ein weiterer Schritt in naher Zukunft ist die Zeichnungserstellung mittels Computer und deren Rechner-Umsetzung in werkstattreife Bearbeitungsdaten. Hierfür sind schon seit geraumer Zeit die ersten Systeme auf dem Markt und warten auf ihren Einsatz.

- Bernd Fliege ist Vorstandsvorsitzender der Gesellschaft Deutscher Organisatoren e. V. GDO.