Langfristige Produktionsgewinne durch Automatisierung kleiner NC-Programmieraufgaben

Für viele in der Fertigung bedeutet „Automatisierung“ Roboterflotten, unbeaufsichtigte Werkzeugmaschinen und autonome Materialflusssysteme. Aber was, wenn es eine andere Art der Automatisierung gäbe, die ähnliche Ergebnisse liefert – die Fähigkeit, mehr mit weniger zu produzieren – doch völlig anders aussieht als elektromechanische Systeme?

Josh Bryant, ein Programmierer, wird bereitwillig zustimmen, dass es sie gibt.

Vom Java-Programmierer zum CNC-Automatisierer

Ursprünglich hatte er nie vor, in einem Maschinenbetrieb zu arbeiten. Aber kurz nach seinem Bachelor in Informatik erhielt er einen Anruf von seinem Freund Andrew Rowe von Thumb Tool & Engineering (Teil der Gemini Group). „Hey, wir suchen jemanden, der bei Solid Modeling hilft. Interessiert?“

Als Hersteller von Extrusionswerkzeugen und diversem Tooling bearbeitet das in Bad Axe, Michigan ansässige Thumb Tool Teile bis 42 Zoll Durchmesser, 72 Zoll Länge und bis 33.000 Pfund Gewicht.

Nicht lange nachdem sich Herr Bryant in seiner neuen Position als CNC-Programmierer eingelebt hatte, wurde er ungeduldig mit einigen der routineren Aufgaben rund um die NC-Programmverifikation. Und da er als Java-Programmierer ausgebildet war, beschloss er, eine Reihe von Makros zu schreiben, die einige dieser Aufgaben automatisieren und ihn freisetzen, um an anderen, sinnvolleren Aktivitäten zu arbeiten. „Andere sahen, was ich tat, und mochten es, was im Unternehmen im Grunde eine ‚Was können wir noch tun?‘-Revolution auslöste“, sagt er.

Eigenentwickelte Automatisierung: Von Verifikation zum Dateimanagement

Was als Utility zur Verifikation grundlegender Informationen über die NC-Programme des Betriebs begann, blühte bald zu einem ausgewachsenen Dateimanagementsystem auf, das jetzt das Go-to-Tool des Betriebs für die Überwachung von Jobstatus, Dokumentation von Produktionsproblemen und -lösungen usw. ist.

Als Thumb Tool Management sah, dass ihre Ausschussraten sanken und analytische Fähigkeiten stiegen, beauftragten sie Herrn Bryant, sein wachsendes Dateimanagement-Utility mit anderen Softwarepaketen zu integrieren. Er begann mit CGTechs Vericut-Software, die das NC-Programmierer-Team zur Simulation von Werkzeugbahnen auf dem Maschinenpark aus Makino, Okuma und Mazak nutzt.

„Was ich tue, ist, den eigentlichen Vericut-Projektcode über ein benutzerdefiniertes Job-Interface zu generieren“, sagt Herr Bryant. „Alle Programmierer müssen tun, ist, auf einen grünen Knopf auf einer internen Webseite zu klicken, und die Software verbindet sich mit Creo (ein 3D-CAD-Programm von PTC), extrahiert das Volumenmodell und führt Vericut im Hintergrund für sie aus. Es macht auch eine Vorabprüfung verschiedener Programmwerte, damit keine Zeit mit der Simulation von Werkzeugbahnen für einen Job verschwendet wird, der nicht in die Maschine passt oder nicht genug Werkzeuge im Magazin hat.“

Herr Bryant gibt zu, dass die Zeitersparnis bei neuen Jobs zumindest nicht enorm ist – was in Vericut mehrere Minuten Setup gekostet hätte, ist jetzt ein automatisierter Prozess von 10 Sekunden oder weniger. Multipliziert mit den 30 bis 50 neuen Jobs pro Woche schätzt er, dass diese einfache Funktion dem Programmierteam mehrere Stunden pro Woche spart, während Fehler und Fehltritte eliminiert werden. „Der größte Vorteil war bei Wiederholaufträgen, weil ich die Logik hinzugefügt habe, automatisch das zu regenerieren, was wir zuvor getan haben – die Programmierer müssen sie nicht mal anfassen, was leicht eine halbe Stunde oder mehr pro Job spart.“

Software, die zum Anpassen gemacht ist

Das überrascht Vericut Product Manager Gene Granata nicht, der sagt, Vericuts nicht-proprietäre Dateiformate und inhärente Automatisierungsfähigkeiten machen es relativ einfach, einige der „Klick-Arbeit“ zu vermeiden, die sonst bei einem typischen NC-Programmierprojekt anfallen würde. „Viele Organisationen haben herausgefunden: ‚Hey, wenn ich ein kleines Java-Programm oder C#-Skript erstelle, das die Daten aus meinem CAM-System liest, kann ich die notwendigen Setup-Dateien erstellen und Vericut mit einem einzigen Knopfdruck starten.‘“

Herr Granata weist schnell darauf hin, dass, während benutzerdefinierte Schnittstellen und Automatisierungsroutinen wie die von Herrn Bryant die Programmierabteilung effizienter machen können, weniger technikaffine Betriebe die Vorteile der Automatisierung einfach durch Nutzung von Vericuts Out-of-the-Box-Fähigkeiten genießen können. Dazu gehören Batch-Dateiverarbeitung, Kommandozeilenargumente, erweiterte Softwarekontrolle durch Parsing von Statements im postprozessierten Code und mehr. Laut Herrn Granata ist eine von Vericuts größten Stärken seine Offenheit für Kundenwünsche nach Features und Anpassungen. Die Software hat tausende solcher Anfragen in den letzten Jahrzehnten aufgenommen.

Lernen aus dem Prozess

Vericuts Fähigkeiten hin oder her, ist klar, dass Herr Bryants eigenentwickeltes Softwaresystem weit über seine ursprüngliche Absicht hinausgewachsen ist. Wenn er es nochmal machen müsste, sagt er, würde er im Vorfeld gründlicher die Engineering- und Programmierprozesse von Thumb Tool dokumentieren, ihre Gemeinsamkeiten finden und diese Prozesse wo möglich vereinfachen. Das hätte die Aufgabe der Automatisierung ebenfalls einfacher gemacht.

Was seinen unerwarteten Karriereweg bei einem Unternehmen betrifft, das Metallblöcke von der Größe von Couchtischen zerspant, sagt Herr Bryant, er habe keine Reue. „Mein ursprünglicher Plan war, in eine Programmierfirma zu kommen, vielleicht auf der Medizintechnik-Seite“, sagt er. „Aber ich habe festgestellt, dass ich nach dem Eintritt in die Fertigungsindustrie von allem, was ich sehe, fasziniert bin. Mein Tag ist nie gleich. Ich repariere immer etwas oder arbeite an etwas anderem. Es fordert mich auf Arten, die ich nie erwartet hätte. Ich denke, irgendwo auf dem Weg habe ich mich in die Fertigung verliebt.“