Fabrikanten van over de hele wereld lopen tegen dezelfde vraag aan: Hoe kunnen we telkens opnieuw, voor elk product, een optimale combinatie van de grootheden tijd, kosten en kwaliteit behalen? De in Frankenthal gebaseerde fabriek van Siemens Turbomachinery Equipment GmbH maakte op het gebied van efficiency en effectiviteit een belangrijke stap voorwaarts door te kiezen voor de CADpakket-onafhankelijke CAM-software Edgecam en de 3D-modeller SpaceClaim.

Stoomturbines en compressors
De belangrijkste activiteiten van de in Frankenthal (Rheinland-Pfalz) gebaseerde Siemens-dochter Siemens Turbomachinery Equipment Gmbh zijn de ontwikkeling, fabricage en verkoop van stoomturbines (tot 5 MW) en compressors voor industriele toepassing. De turbines worden voor het opwekken van stroom en als mechanische aandrijving ingezet. Compressors vinden hun toepassing vooral in de chemische industrie, ertsverwerking en staalfabricage.

Fabricage van thermodynamische compressors is al 85 jaar de hoofdbezigheid in Frankenthal. Het is daarom ook geen verrassing dat de biomassa-energiecentrale op het fabrieksterrein voorzien is van eigen turbines.

De 3 P's: Product, Personeel en Proces
Sinds ze eind november 2006 binnen de Siemens AG werkzaam zijn kan de fabriek in Frankenthal terugkijken op een bijzonder voorspoedige ontwikkeling: “Tussen 2001 en 2006 hebben we gedeeltelijk aanzienlijke winststeigingen bereikt – zonder enige ontslagen,” aldus Dr. Richard Glahn, hoofd van de afdeling Communicatie en Productverbetering. In deze tijd van toenemende onderlinge concurrentie zijn de bloeiende bedrijven bij Siemens Turbomachinery Equipment GmbH onder anderen toe te schrijven aan het P3-programma, wat de nadruk legt op procesontwikkeling. Het hoofddoel van P3 is het verminderen van verspilling, waarbij de 610 werknemers grotere verantwoordelijkheid op zich krijgen. Op deze manier trof de onderneming ook de nodige maatregelen om te reageren op de moeilijke situatie in de werktuigbouwkundige industrie in de jaren '90.

Consistentie op alle vlakken
Het neerzetten van bedrijfsonderdelen als “ondernemingen binnen de onderneming” heeft zichzelf al terugverdiend. Over de hele linie heeft de Siemens-tak in het jaar 2005 een omzet van 227,20 miljoen Euro bereikt, waaraan alle 610 medewerkers een aandeel hebben, zowel de 280 werknemers op de productieafdeling als het personeel in inkoop, verkoop, service, administratie en ontwerp/ontwikkeling. Het doel is “Technologische voorsprong behouden en uitbouwen”, aldus Dr. Glahn.

Ondanks de zelfstandig opererende onderdelen wordt er constant gewerkt om met een naadloze informatie- en materiaalstroom alsmede een consistente werkwijze de kwaliteit en productiviteit verder te verhogen en doorlooptijd te verkorten. Dit past precies in het straatje van het door Planit in Reading (Engeland) ontwikkelde Edgecam.

Bravo 3 – Surfcam – Edgecam
De CAM-oplossing Edgecam is sinds 2005 in gebruik bij werkvoorbereiding en NC programmeren en past precies in de werkwijze die in Frankenthal toegepast wordt. De software biedt freescycli in 2 tot 5 assen, draai- en draaifreesfuncties en volledige machinesimulatie. Een speciaal voordeel is de mogelijkheid zonder enige problemen in vrijwel elk CAD-pakket geintegreerd kunnen worden, waaronder het in de Frankenthaler fabriek gebruikte Pro/ENGINEER. “Na met Bravo 3 en Surfcam gewerkt te hebben waren we op zoek naar een enkele CAM-oplossing waarmee we al onze verschillede machines aan kunnen sturen,” vertelt Dipl. Ing. Thomas Meier, die op de afdeling Werkvoorbereiding veel met serieproducten werkt. Hij voegt toe: “Het is voor ons erg belangrijk bij gebruik van 3D-modellen volledig associatief te kunnen werken.”

Van het ontwerpen van een model tot de gereedschapsbanen
De term “volledige associativiteit” maakt dat menig oren gespitst worden, aangezien aanpassingen en revisies in de bewerkingsindustrie eerder regel dan uitzondering zijn. De directe koppeling met Pro/E – de CAM-modellen worden niet omgezet bij het inlezen in Edgecam – sluit omzettingsfouten en problemen met 3rd-party invoegtoepassingen uit: data-integriteit is zekergesteld.

Een bijzonder nuttige functie hierin is de volledige associativiteit tussen de gereedschapsbanen die Edgecam genereert en het in Pro/E ontworpen product, waardoor last-minute aanpassingen geen invloed hebben op productietijd en precisie. Dipl.-Ing. Thomas Meier: “Het model wordt opnieuw ingeladen in Edgecam, en alle nieuwe, gewijzigde of verwijderde features worden direct aangegeven.” En er is meer: de Edgecam-gereedschapsbanen kunnen direct geregenereerd worden, zodat een nieuw NC-programma uitgevoerd kan worden.

Hans Erkelenz, bedrijfsleider van het sinds 2002 met de Fankenthaler fabriek samenwerkende CAMTECH legt uit: “Dit spaart veel tijd uit, omdat de onderdelen niet meer na elke ontwerpaanpassing naar een algemeen formaat geëxporteerd hoeven te worden, waarna ze opnieuw volledig in het CAM-systeem ingeladen moeten worden. In plaats daarvan wordt altijd direct van het meest actuele Pro/E-bestand uit gegaan. Dit is een grote stap voorwaarts in de automatisering van het fabricageproces.“

Afdichtringen, tandwielen, lagers en huizen
Veel complexer is de taak van de vier programmeurs op de in totaal 40-koppige afdeling Serieonderdelen. Elk van hen is tegelijkertijd productieplanner, metaalbewerker en NC-programmeur. En elke week worden tot 50 NC-programma's voor het maken van afdichtringen, tandwielen, lagers en huizen verstuurd naar de machines: draaibanken met aangedreven gereedschap en tot 9 assen en freesmachines met tot 7 assen en mogelijkheid tot 5-assig simultaan bewerken.

Op dit moment spelen de drie Hermle C800U en C40U bewerkingsmachines de hoofdrol, om binnenkort met een vierde machine versterkt worden om aan de toename in vraag te kunnen voldoen.

Simulatie: latere problemen nu al ondervangen
De productie van afdichtringen en impellers zijn een uitdaging voor zowel mens als machine. Het is noodzakelijk de oppervlakken exact te frezen, waardoor een lang en complex NC-programma ontstaat en de welbekende kans op botsingen bij 5-assig simultaan bewerken toeneemt. “We moeten exact weten hoe het product later op de machine bewerkt wordt,” aldus Meier. De simulator van Edgecam biedt nauwkeurige dynamische simulatie en verificatie van de gereedschapsbanen op de gebruikte machine, compleet met gereedschap, opspangereedschap en machineonderdelen.

Eenvoudig zelf postprocessors maken
“Naast de langere levensduur van gereedschappen en terug gebrachte bewerkingstijden heeft de overstap van Surfcam naar Edgecam zich op meer vlakken terugverdiend,” voegt Meier toe: “Edgecam is simpelweg efficienter en biedt op vele punten voordelen.” Met name de nieuwe draai- en boorcycli en de featureherkenning. Ook de mogelijkheid om de postprocessors zelf aan te passen charmeert de staf in Frankenthal, aangezien er op verschillende machines, met verschillende besturingen gefabriceerd wordt. Hans Erkelenz van CAMTECH legt uit: “Hiermee ligt voor elke gebruiker het maken van een persoonlijke postprocessor binnen bereik. Alle gangbare besturingen zijn immers al beschikbaar. Nog een belangrijke feature: configuratie van onderprogramma's en machinecycli ligt binnen muisbereik.”

SpaceClaim: “Een klasse apart”
Als leverancier voor ontwerp- en bewerkingsoplossingen heeft CAMTECH niet alleen het implementeren van het CAM-systeem Edgecam verzorgd, maar bieden ze ook ondersteuning, workshops en cursussen. In de zomer van 2007 hebben ze Siemens kunnen interesseren in een nieuw, in de branche snel furore makend programma: SpaceClaim, wat beschikt een serie slimme en krachtige 3D-bewerkingsfuncties onder een enkele overzichtelijke interface en zowel met losse onderdelen als samengestelde producten overweg kan. Meier: “Het is een klasse apart. Men kan zonder ingewikkelde bewerkingen een onderdeel bijzonder snel voorbereiden voor productie.” In andere woorden, “Dankzij de software kunnen we snel met CAD-modellen aan de slag die eigenlijk niet bruikbaar waren, wat ons het grootste deel van het werk bespaart.” De kloof tussen ontwerpen en fabriceren is sneller gesloten dan men had durven hopen.

Het nieuwe, CAD-onafhankelijke, softwarepakket SpaceClaim is eenvoudig onder de knie te krijgen en heeft een even eenvoudige werkwijze. Extra voordeel voor het programmeerteam van Serieproductie, die door hun volle agenda geen tijd kon maken voor SpaceClaim-cursus.

Edgecam en SpaceClaim worden in Nederland geleverd door Widenhorn Industriële Automatisering B.V. te Rhoon. Bent u ook geïnteresseerd in de mogelijkheden van Edgecam? Onze adviseurs laten u graag de software zien. U kunt een bezoek hier aanvragen.