Auf den Punkt gebracht: CAM-Expertenrunde

CAM-Systeme müssen heute nicht nur eine effiziente Unterstützung bei der Generierung der NC-Verfahrwege bieten, sondern bilden auch eine zentrale Komponente innerhalb der Produktentwicklung und -fertigung. Mit der CAM-Technik lassen sich vielfältige Formen aus unterschiedlichen Materalien herstellen. Ein flexibles CAM-System bietet heutzutage zahlreiche Schnittstellen zu anderen CAD-Systemen. Aufgrund der ­Assoziativität lässt sich bei einer Änderung des CAD-Modells auch der Werkzeugweg anpassen. Basierend auf der 3D-CAD-Geometrie wird das zu fertigende Teil analysiert, um eine optimierte Bearbeitung realisieren zu können. Varianten eines Bearbeitungsteils sind dank CAM-Systemen in Minuten programmiert. Ob nun im Werkzeug- und Formenbau oder in der Medizintechnik, für jede Anwendung findet sich die passende CAM-Lösung. Im Rahmen einer Expertenbefragung hat das DIGITAL ENGINEERING Magazin CAM-Anbietern drei Fragen gestellt. Dabei ging es um Abgrenzung und Vorteile eines speziellen CAM-Systems gegenüber den CAD- und PLM-Lösungen mit ihren integrierten CAM-Funktionalitäten, um Strategien für die Durchgängigkeit von CAD und CAM und um die wichtigsten Trends im CAM-Bereich. Lesen Sie auf den nächsten Seiten, wie zehn CAM-­Experten diese Themen bewerten.

Fragen an die CAM-Anbieter:

  1. CAD- und PLM-Anbieter wie Dassault Systèmes oder Siemens haben in ihre Lösungen CAM-Funktionalitäten integriert beziehungsweise bieten diese über Zusatzmodule an.
  2. Warum sollten Unternehmen aber dennoch ein spezielles CAM-System einsetzen, wie es Ihr Unternehmen anbietet?
  3. Wie lässt sich in diesem Fall die Durchgängigkeit von CAD und CAM realisieren? Was sind für Sie die wichtigsten Trends der nächsten zwei bis drei Jahre im CAD/CAM-Bereich?

Ulrich Rienks, Geschäftsführer von CAMTECH

  1. Ein unabhängiges CAM-System wie Edgecam lässt sich losgelöst von jeglicher CAD-Umgebung verwenden. Hier werden auch Kunden angesprochen, die nicht über eine eigene Konstruktion verfügen, sondern die Daten von externen Zulieferern bekommen und somit auch kein vollwertiges CAD-System kaufen müssen. Dem Edgecam-Programmierer ist es gleich, von welchem CAD-System seine Fertigungsdaten stammen. Beim Entwickler von Edgecam, der Firma Vero, arbeiten über 150 Entwickler ausschließlich daran, die besten CAM-­Bearbeitungsstrategien und die neuesten Maschinentechnologien zu entwickeln. Die Firma CAMTECH ist zu 100 Prozent auf CAM fokussiert. Bei vielen CAD- und PLM-Systemanbietern hingegen liegt der Umsatzanteil ihrer CAM-Module, bezogen auf den Gesamtumsatz, bei unter fünf Prozent. Dementsprechend wenig wird hier auch investiert.
  2. Wir arbeiten nicht mit Standard-CAD-Schnittstellen, die beispielsweise ACIS-Daten in Parasolid-Daten konvertieren wie viele integrierte Systeme. Durch den so genannten Edgecam SolidMachinist lassen sich native CAD-Daten als Teile oder Baugruppen in Edgecam darstellen und assoziativ bearbeiten. Der CAM-Programmierer kann sofort erkennen, ob der Konstrukteur eine Änderung am Bauteil vorgenommen hat und welche Bearbeitungen von dieser Änderung beeinflusst werden. Damit ist hier eine Assoziativität zwischen CAD und CAM immer gewährleistet. Edgecam-Daten lassen sich neben den CAD-Daten und anderen Dokumenten genauso über ein PDM-System verwalten, beispielweise in Autodesk Vault ein- und auschecken.
  3. Neben weiteren Verbesserungen in der Benutzerführung und einer weitergehenden Automatisierung mit entsprechenden Zeiteinsparungen werden wir in naher Zukunft von dem Ziel, „auf Knopfdruck“ eine automatische NC-­Programmierung zu erstellen, nicht mehr weit entfernt sein. Die Benutzeroberflächen der Systeme müssen einfacher werden, insbesondere weil es an kompetenten Nachwuchskräften mangelt. Technologische Änderungen der NC-Programme an der Maschine aufgrund von Aufspannsituationen, unterschiedlichen Materialchargen, Werkzeugbruch usw. müssen dokumentiert und einfacher in die Quellenprogramme zurückfließen. Aber auch die Anforderungen und Weiterentwicklung der Maschinenhersteller stellen für jedes CAM-System eine immer größere Herausforderung dar. Hier wird auch der Unterschied zwischen den einzelnen CAM-Systemen festzustellen sein. Denn hier die richtige Investition zu tätigen, heißt letztendlich, in die Zukunft zu investieren, um mit den Mitbewerbern Schritt halten zu können.

Paul-Gerhard Staib, Geschäftsführer von Camtek

  1. Wir bieten im Bereich Drahterodieren mit OPTICAM auch eine integrierte CAM-Lösung. Es kann jedoch kein Anbieter für alle auf dem Markt befindlichen CAD-Systeme eine Integration durchführen. Es gibt durchaus auch Argumente für eine Stand-alone-Lösung, zum Beispiel geringere Folgekosten, höhere Flexibilität, geringere Abhängigkeit zwischen CAD- und CAM-System und je nach Anwendung eventuell auch eine bessere Funktionalität.
  2. Durchgängigkeit lässt sich problemlos über Direktschnittstellen realisieren. Viele unserer Kunden bekommen CAD-Daten von außen, da ist die Durchgängigkeit sowieso kein Thema. An dieser Stelle ist es viel wichtiger, eine gute STEP-Schnittstelle liefern zu können.
  3. Die Weiterentwicklung von Bearbeitungsstrategien, Mehrachsen-Bearbeitung, Feature-Erkennung und 3D-­Simulation in Verbindung mit intuitiver Bedienerführung.

Dirk Dombert, Geschäftsführer von Cimatron

  1. Die Wortwahl ist richtig und entlarvend. „Haben integriert“ oder „Zusatzmodule“ beschreiben sehr gut den Stellenwert von CAM-Technologien bei den PLM-Anbietern. Gemessen am Umsatzpotenzial von CAD- zu CAM-Arbeitsplätzen ist die Vernachlässigung sogar verständlich. Zum Verkauf der PLM-Vision scheint man sich gezwungenermaßen auch mit CAM beschäftigen zu müssen. Das Bessere ist der Feind des Guten. Daher finden sie Cimatron-Softwarelösungen immer auch in Unternehmen, die der PLM-Vision erlegen sind.
  2. Durchgängigkeit kann nie ein Unternehmensziel sein. Sie kann lediglich Unternehmenszielen dienen. Die Geschwindigkeit und Qualität, in der neue Ideen in Produkte umgesetzt und diese zur Marktreife gebracht werden, entscheiden über Unternehmenserfolg oder -misserfolg. Cimatron tritt täglich den Beweis an, dass man trotz Schnittstellen vergleichsweise produktiver dasteht. Durchgängigkeit aufgeben und Durchlaufzeiten verkürzen ist kein Widerspruch, sondern erlebbar.
  3. In der NC-Fertigung sehen wir weiteres Potenzial im Bereich Multitask-Maschinen. Drehen und Fräsen in einer Maschine ist der Trend in der Teilefertigung. Mit Virtual Gibbs haben wir dazu schon heute die passende Programmierlösung. Auch die etablierten Fünf-Achsen-Technologien können, was Genauigkeit und Simulationsfähigkeit betrifft, weiterentwickelt werden. Im Bereich Werkzeug- und Formenbau hält die industrielle Fertigung langsam Einzug. Die Vernetzung von Roboter, Palettiersystem, Messeinrichtung, Prozesssteuerungssoftware und CAD/CAM-Software ist die Entwicklungsherausforderung für alle beteiligten Anbieter.

Ferdinand Hoischen, Leiter Vertrieb bei Delcam

  1. Das Thema CAM ist sehr umfangreich und mehr als nur die Erzeugung eines NC-Programms. Hier zeigt es sich immer wieder, dass die praktische Erfahrung in der Zerspanung selbst eine sehr große Rolle spielt. Die Firma Delcam arbeitet seit über 30 Jahren mit namhaften Maschinen- und Werkzeugherstellern zusammen. Als einziger Softwareentwickler unterhält Delcam eine eigene maschinelle Fertigung für den Werkzeug- und Formenbau. Hier wird unsere Software „in der Praxis für die Praxis“ entwickelt und getestet. Der Erfolg gibt uns Recht; Delcam legt den Hauptfokus bei der Softwareentwicklung auf den CAM-Bereich und ist laut CIMDATA seit zwölf Jahren hintereinander mit PowerMILL die Nummer eins im Werkzeug- und Formenbau.
  2. Schlüssel zum Erfolg ist hier die erfolgreiche Schnittstellenentwicklung. Unser Software-Entwicklungsteam bearbeitet und pflegt permanent unsere nativen Schnittstellen zu den am Markt gängigen CAD-Systemen. Dazu ist neben den entsprechenden Mitarbeiter-Ressourcen auch ein entsprechendes Entwickler-Know-how erforderlich. Mit 190 Software-Entwicklern verfügt Delcam über die erforderlichen Ressourcen und die Kompetenzen, die erforderlich sind, die immer neuen Herausforderungen in diesem Bereich zu lösen.
  3. Ein wichtiger Trend ist das Customizing der Software für die intensive, kundenspezifische Automation in der ­mechanischen Fertigung. Ebenso wichtig ist es, Drehfräsen und Fräsdrehen komplexer Bauteile in einer Software-Anwendung zu realisieren. Weitere Trends sind das Qualitätsmessen auf der Werkzeugmaschine und die Automation innerhalb der Elektrodenfertigung.

Andreas Stute, Geschäftsführer bei Mastercam/InterCAM Deutschland

  1. Ein optimales Preis-Leistungsverhältnis und eine leicht erlernbare Software sind Basisanforderungen. Großsysteme stammen oft aus dem CAD-Umfeld und platzieren CAM-Technologie als Zusatzoption. Der Schwerpunkt bei Mastercam ist die CAM-Programmierung. Wir entwickeln Fertigungstechnologien zusammen mit unseren Kunden und sind somit sehr nah an der Fertigung „dran“. Wir können die Software optimal auf die Bedürfnisse des Kunden ausrichten.
  2. Mit einer guten Software. In Mastercam können wir Datenbestände unterschiedlicher Formate miteinander vergleichen, Unterschiede markieren und die Teile dann dem Bearbeitungsprozess zuführen.
  3. Neue Materialien und Werkzeuge erfordern eine kontinuierliche Anpassung der Bearbeitungstechnologien. Wir haben über 180.000 Lizenzen auf dem Markt, erhalten so eine große Bandbreite an Anforderungen, die eine ständige Weiterentwicklung ermöglichen und Mastercam so zu einem universell einsetzbaren System machen.

Dirk Böhlefeld, Senior Produkt Manager bei der Moldtech Cad Cam Vertriebs GmbH

  1. Unabhängige CAM-Systeme sind in der Regel einfacher zu bedienen. Die Funktionalität ist auf den Maschinenbediener beziehungsweise auf den CAM-Programmierer zugeschnitten. Die Fertigungsabläufe werden aus der Sicht der Fertigung betrachtet und nicht aus der Sicht von CAD und PLM. Oftmals zeigt die Realität, dass Konstruktion und Fertigung unabhängig voneinander agieren.
  2. Diese erreicht man durch aufeinander abgestimmte Direktschnittstellen mit der Möglichkeit der Übernahme von Features und PMI (Produktion Maschinen Information). Ein modernes CAM-System wie TopSolid´Cam bietet die Möglichkeit, sich nahtlos in eine bestehende PLM-Landschaft einzubinden.
  3. Ich glaube, dass Unternehmen in Deutschland nach wie vor in so genannte Multitasking-Maschinen investieren. Diesen Unternehmen muss man eine leistungsstarke und einfach zu bedienende CAD/CAM-Lösung bieten. Weitere wichtige Trends, vor denen sich die CAD/CAM-Branche nicht verschließen kann, sind meiner Meinung nach Cloud Computing, das Auslagern und Berechnen von großen Daten-Mengen in der Cloud. Ich denke, dass auch bald Cloud-Applikationen in der CAD/CAM-Szene Einzug halten werden. Eine große Chance verbirgt sich auch hinter dem Begriff der Green IT. Warum dem Programmierer nicht nur die optimale Bearbeitungsstrategie anbieten, sondern auch die Bearbeitung so umwelt- und ressourcenschonend wie möglich gestalten? Mittelfristig werden in der mechanischen Fertigung immer mehr Roboter Einzug halten. Die Robotik wird in den nächsten fünf bis zehn Jahren eine immer bedeutsamere Fertigungstechnologie. Auf diesen Wandel müssen sich schon heute die CAD/CAM-Systeme einstellen.

 Volker Nesenhöner, CEO von OPEN MIND

  1. CAM ist nicht gleich CAM. Heutige Fertigungsaufgaben setzen bei CAM-Systemen eine sehr hohe Funktionstiefe voraus, um die geforderte Qualität zu erreichen und manchmal sogar, um das Bauteil überhaupt herzustellen. Durch unsere starke Konzentration auf CAM sind wir in der vorteilhaften Lage, unseren Kunden diese Funktionstiefe anzubieten. Zudem beherrschen wir auch die Postprozessortechnologie, die große PLM-Unternehmen eher ihren kleineren PLM-Partnern überlassen. Bei uns gehört die PP-Technologie zu unserer Kernkompetenz. Durch unser neutrales CAM-System bieten wir für alle Werkzeugmaschinen, Steuerungen und Werkzeuge sowie für kleine und große Unternehmen stets eine optimale Lösung. Weitere Vorteile unseres Fokus auf CAM-Technologien ergeben sich für unseren Kunden bereits am Anfang durch die intensive Beratung sowie später im reaktionsschnellen Service.
  2. Als unabhängiger Systemanbieter haben wir naturgemäß eine sehr hohe Motivation, unsere hyperMILL-Lösung in jede nur mögliche CAD/CAM/NC-Prozesskette und IT-Landschaft zu integrieren. Maximale Offenheit ist hier das Stichwort. Wir bieten daher leistungsstarke Schnittstellen an, die alle wichtigen ­nativen und neutralen Schnittstellen umfassen. Der native CAD-Datenaustausch inklusive aller Features, zum Beispiel aus CATIA V5 oder Siemens NX, schafft die geforderte Durchgängigkeit. Für Autodesk Inventor und SolidWorks haben wir zudem eine nahtlose hyperMILL-Integration entwickelt.
  3. Der Schwierigkeitsgrad der Bearbeitungen steigt weiter, sei es durch härtere Werkstoffe, neue Verbundwerkstoffe, neuartige Werkzeuge oder die Tatsache, dass man immer mehr Bearbeitungsaufgaben mit der Fünf-Achs-Technologie umsetzen muss. Neuartige Werkzeuge wie Tonnen-, Linsen- und konische Fräser werden sich aufgrund steigender Effizienzforderungen verstärkt durchsetzen. Unternehmen automatisieren ihre CAM-Programmierung von Varianten immer mehr.

Hans-Joachim Schott, Geschäftsführer bei SCHOTT SYSTEME

  1. Die SCHOTT SYSTEME GmbH ist von jeher Software-Hersteller für CAD, CAM und IT und in gewissem Sinne damit vergleichbar mit den genannten Firmen. Wir liefern seit mehr als 25 Jahren ein vollkommen eigenständiges, offenes Komplettsystem, bestehend aus (programmierbarem) CAD und CAM mit neutralem Datenaustausch. Bereits auf DOS-PCs lieferten wir beispielsweise als eines der ersten Unternehmen weltweit ein komplettes, integriertes CAD/CAM-System. Andererseits wird unsere Software auch häufig in Verbindung mit fremden CAD-Systemen eingesetzt. Die CAD-Geometrien werden über neutrale Datenschnittstellen, zum Beispiel SAT, STEP, IGES oder VDAS, importiert und auf Basis unseres Feature-basierten CAM mit wenigen Klicks aufbereitet und der Fertigung zugeführt. Das macht herstellerunabhängig, schafft Flexibilität und reduziert die Kosten enorm.
  2. Die Durchgängigkeit wird in unserem Fall über neutrale, bidirektionale Schnittstellen gewährleistet. Das erfordert einen Import-/Export-Vorgang mehr, bietet jedoch als Ausgleich Unabhängigkeit und Revisonssicherheit von speziellen CAD-Systemen und Herstellern.
  3. Der wichtigste Trend ist und bleibt natürlich in erster Linie, dem Benutzer der CAD/CAM-Software schnellere, leistungsfähigere, intelligentere und damit komfortablere Funktionen für Konstruktion und Fertigung bereitzustellen. Der Trend zu mehr Automatisierung ist ungebrochen. Industrie 4.0 lässt grüßen. Damit gewinnt natürlich die Integration von Fertigungsprozessen und deren ­Simulationen in die digitale Fabrik eine immer größere Bedeutung. Gerade deshalb wird künftig auch eine Trennung von CAD und CAM gar nicht mehr möglich sein. Ansonsten wären zum Beispiel additive Fertigungsverfahren oder mechatronische Entwicklungen mit der CAM-Welt nicht verknüpfbar. Natürlich halten wir von SCHOTT SYSTEME gerade auch die offene Programmierbarkeit eines CAD-CAM-Systems für unabdingbar, da sich sonst eine Individualisierung, Automatisierung und reibungslose IT-Anbindung an die bestehenden Datendienste nicht kostengerecht realisieren lässt.

Werner Möller, Vertriebsleiter bei Sescoi

  1. Die NC-Programmierung und die Konstruktion sind zwei völlig unterschiedliche Aufgabenstellungen. Der Werkzeug-, Formen- und Modellbau hat in der Regel einen größeren Kundenkreis, der die unterschiedlichen „großen“ CAD-Systeme einsetzt. Die NC-Programmierung erfordert eine benutzerfreundliche, zuverlässige und kollisionsfreie Bearbeitung. Diese Programmierung muss möglichst einfach und schnell durchzuführen sein. Hier ist WorkNC genau das richtige System. Gerade unsere Großkunden, zu denen weltweit nahezu die gesamte Automobil-Industrie zählt, die die genannten CAD-Systeme einsetzt, bevorzugen ­WorkNC für die CAM-Programmierung.
  2. Zu allen „großen“ CAD-Systemen haben wir Direktschnittstellen in WorkNC ­integriert. Diese Schnittstellen arbeiten sehr schnell und gewährleisten eine vollständige Übertragung der CAD-­Daten, wobei auch ein vollständiger Zugriff auf die Konstruktionsstruktur gewährleistet ist. Bei dem immerwährenden Kreislauf der Änderungen kann in WorkNC einfach die neue Konstruktion eingelesen werden, für die Programmierung sind keine neuen Arbeitsschritte erforderlich. Eine andere Möglichkeit besteht darin, sich die Änderungen anzeigen zu lassen und eventuell nur in kleinen Bereichen Material aufzutragen oder nachzubearbeiten.
  3. Wir arbeiten an einer weitergehenden Automatisierung der Programmierung, wie wir sie bereits in WorkNC Dental realisiert haben. Hier ist die gesamte Programmierung für die Bohr- und Fräsbearbeitung in 2- bis 5-Achsen und mehreren Aufspannungen auf einen Knopfdruck reduziert. Natürlich sind hierbei immer relativ ähnliche Implantate, Brücken und Kronen im Dentalbereich zu bearbeiten. Für den Werkzeug-, Formen- und Modellbau ist eine vollständige Kontrolle der gesamten Bearbeitung vor dem Aufspannen des Bauteils auf die Maschine nahezu realisiert und wird in den nächsten Versionen weiter vervollständigt. Außerdem erfordert der Markt eine noch engere Kooperation von Material, Werkzeug, Maschine, Steuerung und WorkNC.

Michael Klocke, Abteilungsleiter Marketing bei der TEBIS AG

  1. Bei den Anbietern, die CAD- und PLM im Mittelpunkt ihrer Angebotspalette haben, sind CAM-Funktionen nur ein Aspekt. Wir als CAD/CAM-Experten hingegen sind absolut fokussiert auf die Anforderungen der Fertigung. So bieten wir allen eine verlässliche und standardisierte Plattform für die Fertigung – auch Betrieben, die mit unterschiedlichen CAD-Formaten zurechtkommen müssen. Und viele Unternehmen, die eines der genannten Systeme für ihre zentralen PLM-Prozesse einsetzen, bauen im Bereich NC-Fertigung auf unsere CAD/CAM-Systeme – darunter die meisten Automotive-OEM.
  2. Mit unseren leistungsfähigen Direktschnittstellen, die neben der Geometrie auch die erforderlichen Struktur- und Technologie-Informationen übertragen, ist die Durchgängigkeit garantiert. Ebenso lassen sich die selbstverständlichen Änderungen aus der Konstruktion mit punktgenauer Änderungsanalyse und der parametrischen NC-Programmierung jederzeit in die aktuellen CAM-Daten übernehmen.
  3. Für die Fertigung stehen Maschinen und Werkzeuge mit vielen Möglichkeiten zur Verfügung. Diese sollen im täglichen Betrieb eine hohe Wertschöpfung erzielen, was erprobtes Fertigungswissen verlangt. Daher muss im CAD/CAM-Prozess die NC-Programmierung weiter automatisiert werden, um die Betriebsmittel standardisiert und damit auch sicher zu nutzen. Auch wenn die Zahl der „Digital Natives“ in den Betrieben ständig steigt, empfiehlt es sich, für den Aufbau solcher IT-gestützter Prozessketten in der Fertigung auf einen Technologiepartner mit großer Erfahrung bei der Implementierung zu setzen.

Die Fragen stellte Rainer Trummer, Chefredakteur DIGITAL ENGINEERING Magazin.

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