Siemens PLM: NX-Software integriert 3D-Druck Additive Fertigung in CAD/CAM integriert

Redakteur: Konrad Mücke

Die aktuelle Version der Software NX bietet einen deutlich erweiterten Funktionsumfang zur Digitalisierung in der Fertigung. Auch das Programmieren additiver Verfahren sowie von Robotern ist enthalten. Digitale Zwillinge sorgen für höchste Planungs- und Prozesssicherheit.

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Umfassende Integration: Die aktuelle Version der CAD/CAM-Software NX von Siemens bietet auch eine Vielzahl an Funktionen für den 3D-Druck.
Umfassende Integration: Die aktuelle Version der CAD/CAM-Software NX von Siemens bietet auch eine Vielzahl an Funktionen für den 3D-Druck.
(Bild: Siemens)

Auftraggeber fordern von Fertigungsbetrieben zunehmend genauere Bauteile bei weiter kürzeren Reaktionszeiten. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, nutzen die Unternehmen die Funktionen einer weitreichenden Digitalisierung. Ziel ist dabei, alle Schritte von der Planung bis zur Produktion in einer einzigen Informationsquelle zu verbinden. Die Digitalisierung wirkt dabei wie ein roter Faden. Dabei trägt sie dazu bei, dass Fertigungsbetriebe von den Vorteilen der Automatisierung sowie von innovativen Produktionsverfahren wie dem 3D-Druck profitieren können. So können sie zusätzliche Märkte erschliessen, flexibler auf Anfragen reagieren und Durchlaufzeiten verkürzen.

Umfassende Software entscheidend

Dies gelingt Fertigungsbetrieben beispielsweise mit der aktuellen Version der Software NX von Siemens. Sie vereint eine Vielzahl an Funktionen, um unter anderem die additive Fertigung, die CNC-Bearbeitung, die Robotik und die Qualitätsprüfung mit nur einem Softwaretool programmieren zu können. Somit ermöglicht sie, den gesamten Produktionsprozess mit einem einzigen integrierten End-to-End-System zu erfassen. Zu den erweiterten Automatisierungsmöglichkeiten der aktualisierten Softwareversion für die computergestützte Fertigung (CAM) gehören unter anderem die Roboterprogrammierung, das Adaptive Milling und die Werkzeugkonstruktion. Das neue Werkzeug NX Machining Line Planner in Kombination mit der integrierten CAM-Software für formbasierte Bearbeitung (Feature Based Machining, FBM) bietet neue Möglichkeiten zur Fertigungsplanung in Branchen, die in grossen Serien komplexe Werkstücke fertigen, zum Beispiel in der Automobil- und deren Zulieferindustrie. Mit ihren ausgereiften Funktionen für die additive Fertigung trägt die Software wesentlich dazu bei, dass Fertigungsbetriebe die Vorteile dieser Fertigungsverfahren schnell und zuverlässig in ihre Produktion integrieren können.

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Additiv fertigen in automatisierter Prozesskette

«Um ihr Geschäft auszubauen und in hart umkämpfte Märkte wie Luft- und Raumfahrt- oder der Halbleiterindustrie zu expandieren, müssen Unternehmen additive Fertigung in Kombination mit einer hoch automatisierten Prozesskette bieten. Diese sollte Konstruktion, Druckvorbereitung, NC-Programmierung und Qualitätsprüfung digital miteinander verbinden», berichtet Christoph Hauck, Geschäftsführer von New Technologies and New Markets, MBFZ toolcraft GmbH, einem der ersten Anwender der Siemens-Technologie für additive Fertigung. «Siemens bietet all diese Möglichkeiten in einem einzigen kompletten und integrierten System für die Fertigung – inklusive der Assoziativität bei Änderungen. So können wir alle Schritte unserer digitalen Prozesskette miteinander verknüpfen, kritische Prozesse steuern und die Rückverfolgbarkeit der Arbeitsschritte gewährleisten. Das ist für unsere Kunden sehr wichtig.»

Innovative 3D-Druckverfahren unterstützt

Die aktuelle Version der Software NX enthält erweiterte Fertigungslösungen zum Beispiel mit dem Modul NX AM für 3D-Drucker HP Multi Jet Fusion. Das Modul ist von HP zertifiziert und wird von Materia­lise unterstützt, um Druckaufträge für HP-Jet-Fusion-4200-3D-Drucker vorzubereiten. Das NX-Modul ermöglicht, Werkstücke für 3D-Drucker der Serie Multi Jet Fusion in nur einer Softwareumgebung zu entwickeln und zu verwalten. Somit entfallen kostspielige, zeitaufwändige und fehleranfällige Datenkonvertierungen. Softwaretools von Dritt­anbietern sind nicht erforderlich. Die Effizienz des gesamten Arbeitsablaufs von der Konstruktion bis zum fertigen Bauteil verbessert sich dadurch erheblich. Darüber hinaus entwickelt Siemens in Simcenter 3D-Anwendungen für die Simulation von Fertigungsprozessen in der additiven Fertigung. Dabei entsteht ein wichtiges Softwarewerkzeug, mit dem Unternehmen die additive Fertigung industrialisieren können. Schon beim ersten Druck entstehen korrekte Bauteile. Diese Simulationen sind integraler Bestandteil der durchgängigen additiven Fertigungslösung von Siemens.

«Transformative Technologien wie die additive Fertigung und Advanced Robotics bieten Herstellern aller Grössenordnungen ein enormes Potenzial für Wettbewerbsvorteile», sagte Zvi Feuer, Senior Vice President of Manufacturing Engineering Software bei Siemens PLM Software. «Die CAD/CAM Software NX bietet eine vollständig integrierte Lösung, mit der Fertigungsbetriebe diese leistungsfähigen Technologien nutzen können. So können sie die Effizienz der kompletten Fertigung verbessern und eine durch und durch digitale Fertigung schaffen.»

Adaptive Regelung beim Fräsen

Mit weiteren Verbesserungen zur Automatisierung steigert die aktuelle Softwareversion die Effizienz in der Produktion und trägt dazu bei, Kosten zu senken. Die Technologie zur Roboterprogrammierung ermöglicht es, komplette Fertigungszellen zu automatisieren, einschliesslich der Programmierung von Robotern für NC-Bearbeitungen und Pick-​and-Place-Prozesse. Mit den Funktionen Adaptive Milling und Tube Milling (Fräsen von Innenraum-Konturen) lässt sich die Programmierung von CNC-Maschinen weitgehend automatisieren und die Bearbeitung komplexer Werkstücke deutlich beschleunigen. Adaptive Milling nutzt dabei Algorithmen, die die Bearbeitungszyklen um bis zu 60 Prozent verkürzen. Dennoch verlängern sie die Standzeiten der Werkzeuge. Tube Milling optimiert das Programmieren für 5-Achs-Bearbeitung. Vorbereitende Arbeiten können entfallen, die Anzahl an Eingaben beim NC-Programmieren wird minimiert. Die Software NX CAM nutzt erweiterte Funktionen, um ideale Werkzeugwege zu generieren und Fehler beim Bearbeiten zu minimieren.

Kosten im Formenbau vorab kalkulieren

Durch die nahtlose Integration von NX und dem Teamcenter®-Portfolio können Anwender im Werkzeug- und Formenbau die Produktionskosten nun automatisch und exakt kalkulieren. Die CAD/CAM-Software zeigt Werkzeugkonstrukteuren automatisch Formelemente und Parameter am konzipierten Bauteil und überträgt die entsprechenden Informationen zum Teamcenter. Dort lassen sich dann die Werkzeugkosten exakt kalkulieren. Die nunmehr integrierten Funktionen der PLM-Softwarelösungen (Product Lifecycle Management) von Siemens ermöglichen es Werkzeugherstellern, durch automatisierte Kostenkalkulation präzise Angebote zu erstellen. Somit können sie zusätzliche Aufträge akquirieren und zuverlässig unbedingt erforderliche Deckungsbeiträge verwirklichen.

Zuverlässig planen für die Serienfertigung

Der NX Machining Line Planner ermöglicht zusammen mit NX CAM die Feature-Erkennung, Verteilung der Fertigungsschritte, NC-Programmierung sowie die integrierte Simulation für mehrere Maschinen und Setups. Davon profitieren besonders Branchen, in denen komplexe Werkstücke mit umfassenden Funktionen in grossen Serien gefertigt werden. Der NX Machining Line Planner nutzt einen digitalen Zwilling für die gesamte Fertigungslinie sowie die NX-CAM-Technologie für formbasierte Bearbeitung, um den gesamten Prozess zu optimieren. NX Machining Line Planner, kombiniert mit den Funktionen und Vorteilen des digitalen Zwillings, bietet eine einzigartige Lösung. Speziell bei Automobil- und Maschinenherstellern sorgt diese für deutlich kürzere Planungszeiten und eine wirtschaftlichere Produktion. SMM

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