Mit der Software «MiCAT Planner» von Mitutoyo können Fertigungsbetriebe aus 3D-CAD-Daten automatisch NC-Programme für Koordinatenmessgeräte zum Messen zu fertigender Werkstücke generieren.
Die von Mitutoyo verwirklichte Software erkennt automatisch PMI und geometrische Toleranzen in 3D-CAD-Zeichnungen und nutzt diese beim Generieren von CNC-Messprogrammen für KMG.
(Bild: Mitutoyo)
Mit dem Wandel der Fertigungsindustrie von 2D-Zeichnungen hin zu vollständig annotierten 3D-CAD-Modellen mit Produkt- und Fertigungsinformationen (PMI) standen Unternehmen vor einem Dilemma. Trotz umfangreicher 3D-Daten wurden NC-Programme zum Messen auf Koordinatenmessgeräten (KMG) weiterhin manuell erstellt. Das ist allerdings langsam, uneinheitlich und stark abhängig von der Erfahrung spezialisierter Messtechniker.
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Schnelle Programmierung gefordert
Petra Brieger, Feature Owner der Software «MiCAT Planner», seit vielen Jahren CTL-Expertin und seit 14 Jahren Teil eines Entwicklungsteams bei Mitutoyo, beschreibt die Herausforderung treffend: «Kunden verfügten über leistungsfähige CAD-Modelle, hatten jedoch keine schnelle und zuverlässige Möglichkeit, all diese PMI-Daten in ein hochwertiges NC-Programm umzuwandeln. Die von und verwirklichte Software ‹MiCAT Planner› war unsere Antwort auf dieses branchenweite Problem.»
In nahezu sämtlichen Branchen, vor allem der Automobilindustrie der Luft- und Raumfahrt und in der Medizintechnik, fordern Fertigungsunternehmen eine schnellere Programmierung, standardisierte Messstrategien, eine verbesserte Qualität und Rückführbarkeit sowie eine verminderte Abhängigkeit von ausgesuchten Experten.
Vom CAD-Modell zum NC-Programm
Experten beim Messtechnikspezialisten Mitutoyo beabsichtigten mit ihrer Softwareentwicklung, CAD-/PMI-Daten automatisch, effizient und einheitlich in vollständige CNC-Messprogramme zu überführen. Petra Brieger erinnert sich an den Anspruch des Projekts: «Wir wollten einen grossen Schritt in Richtung Industrie 4.0 machen und das automatisieren, was zuvor reine Expertensache war. Wenn wir in der Lage waren, metrologisches Wissen direkt in die Software zu integrieren, konnten Kunden enorm viel Zeit sparen und gleichzeitig konsistente Ergebnisse erzielen.» Die Software «MiCAT Planner» sollte nicht nur PMI lesen und interpretieren, sondern optimierte Regeln anwenden, geeignete Taster und Werkzeuge auswählen, kollisionsfreie Messpfade erzeugen und ein vollständiges, funktionstüchtiges NC-Programm erstellen bevor physisch gefertigte Bauteile zur Verfügung stehen. Wie Petra Brieger sagt, sollte die Software nicht nur ein Assistent sein, sondern ein Partner, der wie ein Experte denkt.
Bügelmessschraube gewinnt renommierten iF Design Award 2026
(Bild: Mitutoyo)
Der Preis IF Design Award würdigt nicht nur die technologische Leistung der Bügelmessschraube «QuantuMike MD-E» sondern auch das Engagement des Herstellers für die Weiterentwicklung präziser Messsysteme.
Bügelmessschrauben «QuantuMike MD-E» vereinen einige besonders vorteilhafte Funktionen und Merkmale. Das betrifft Hochgeschwindigkeitsmessungen mit einem Spindelvorschub von 2 mm pro Umdrehung,Präzision dank einer Genauigkeit von +/-1 μm, Einhaltung der aktuellen messtechnischen Vorschriften entsprechend Klasse 1 der Norm DIN EN ISO 3611:2023, zusätzliche Anwenderunterstützung beispielsweise durch Warnungen zur Annäherungsgeschwindigkeit, Erinnerungen an Kalibriertermine und intuitive Anzeigefunktionen für eine effiziente Toleranzbewertung. Das hochauflösende digitale Sensorsystem gewährleistet eine präzise Datenerfassung über den gesamten Messbereich hinweg. Eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht eine nahtlose Integration in digitale Qualitätsmanagementsysteme (QMS). Die Konnektivität verbessert die Rückführbarkeit und unterstützt datenbasierte Produktionsprozesse.
Koordinierte Experten
Die Entwicklung der Software war eine koordinierte, globale Teamleistung. Mitutoyo CTL leitete das Projekt, unterstützt von Mitutoyo-Teams in Belgien und den USA, die jeweils eine ganz spezielle Expertise einbrachten, unter anderem in den Bereichen CAD-Übersetzung, Pfadoptimierung, Merkmalserkennung oder Anwendungsworkflows. Dazu sagt Petra Brieger: «Das war nie ein Ein-Personen-Projekt. Es war erfolgreich, weil das Team über Länder- und Zeitzonengrenzen hinweg zusammengehalten hat. Jede Herausforderung wurde gemeinsam gelöst. Neben starken Entwicklungskompetenzen bringen unsere Softwareentwickler viele Jahre Erfahrung und tiefgehendes messtechnisches Know-how mit, die das Produkt direkt prägen.»
Die Arbeit mit unterschiedlichen CAD-Formaten, externen Geometrie-Bibliotheken und hochkomplexer Logik stellte hohe Anforderungen an das Team. Dieses musste speziell einzelne Forderungen nach Rechengeschwindigkeit und Genauigkeit, leistungsstarken Funktionen und Benutzerfreundlichkeit sowie fortschrittlicher Geometrieverarbeitung und externen Einschränkungen berücksichtigen.
Praxisgerechte Funktionen
Die Software kombiniert zahlreiche, für die Fertigungspraxis effiziente und sinnvolle Funktionen. Anwender können eigene Messstrategien definieren und so vollkommen konsistente Programme über Mitarbeiter, Abteilungen und weltweite Standorte hinweg gewährleisten. Petra Brieger erklärt: «Egal wer den Startknopf drückt - die Logik hinter dem Programm ist immer dieselbe. Diese Standardisierung ist einzigartig.»
Stand vom 30.10.2020
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(Bild: Mitutoyo)
Zudem arbeiten Anwender mit der Software zum automatisierten Generieren von NC-Messprogrammen deutlich schneller als bisher. Um bis zu 95 Prozent lassen sich die Zeiten beim NC-Programmieren verkürzen. Darüber hinaus sorgt offline zu programmieren dafür, Stillstände an Maschinen und Produktionszyklen deutlich zu verkürzen. Die generierten NC-Messprogramme erweisen sich als zuverlässig und auf Kollisionen geprüft. Dafür sorgen eine intelligente Pfadplanung und optimierte Werkzeugwechsel.
Da die Logik CAD-basiert ist, lassen sich NC-Programme problemlos an unterschiedliche Koordinatenmessgeräte (KMG) oder Konfigurationen anpassen. Zudem kann beim Überarbeiten eines CAD-Modells das bestehende Projekt aktualisiert werden. Dabei bleiben alle Einstellungen und Strategien erhalten und werden auf das geänderte CAD-Modell übertragen. Die CNC-Messprogramme sind dank der Software «MiCAT Planner» skalierbar.
Weiter optimieren
Petra Brieger sieht eine weitere Entwicklung mit enormem Potenzial: «Wir haben ein starkes Fundament geschaffen. Jetzt können wir den nächsten Schritt gehen - hin zu noch intelligenterer Automatisierung: KI-gestützte Interpretation, adaptive Regeln, Integration in digitale und sogar Closed-Loop-Fertigungsprozesse.»
Zukünftig könnten zahlreiche zusätzliche Funktionen integriert werden. Das betrifft eine KI-gestützte Entscheidungsfindung, eine zunehmend intelligente Pfadoptimierung, engere Workflows zwischen CAD, CAM und KMG, erweiterte Simulationen und Validierung der Messprogramme, sowie eine tiefere Integration in das «MiCAT»-Ökosystem.
Mitutoyo im Programm «DMQP» von DMG Mori
Mitutoyo ist jetzt ein «DMG MORI Qualified Products» (DMQP) Partner. V. l. n. r.: Christoph Grosch, Executive Director DMQP bei DMG Mori, Alfred Geissler, Vorstandsvorsitzender der DMG Mori AG, Dr.-Ing. Masahiko Mori, Präsident und CEO von DMG Mori, Shigeyuki Sasaki, Representative Director, Senior Managing Executive Officer und amtierender Präsident Mitutoyo Corporation Japan, Norbert Keil, Vice President/Board Member Mitutoyo Europe, Michael Andessner, Director/Board Member Mitutoyo Europe, Henk Slotboom, Director/Board Member Mitutoyo Europe, Pralhad Thapa, Manager Mitutoyo Europe.
(Bild: Mitutoyo)
DMG Mori hat Mitutoyo in das «DMG Mori Qualified Products» Programm (DMQP) mit dem Ziel aufgenommen, gemeinsam Kombinationen von hochwertigen Präzisionswerkzeugmaschinen und ebenso hochwertigen Inline-Messsystemen bereitzustellen.
Während der Hausausstellung in Pfronten – einer zehntägigen Veranstaltung mit mehr als 6700 Besuchern – gaben Dr.-Ing. Masahiko Mori, Präsident und CEO von DMG Mori, und Shigeyuki Sasaki, amtierender Präsident der Mitutoyo Corporation, den offiziellen Startschuss für den Beitritt von Mitutoyo zur DMQP-Partnerschaft – ein neuer Meilenstein in der Zusammenarbeit beider Unternehmen. Diese Zusammenarbeit hat sich in den letzten Jahren deutlich intensiviert. John Kooning, Geschäftsführer von DMG Mori NL hat die Integration von Mitutoyo in das DMQP-Programm vorangetrieben: «Mitutoyo nimmt seit vielen Jahren an unseren Hausmessen teil und präsentiert dort die perfekte Kombination seiner Produkte mit unseren Maschinen. In Europa haben wir diese Zusammenarbeit seit 2023 auch auf die wichtige Branchenmesse EMO ausgeweitet.»
Der DMQP-Status von Mitutoyo muss im Zusammenhang mit der Machining Transformation (MX)-Strategie von DMG Mori gesehen werden, welche die Revolution der Fertigung darstellt. Ein wichtiger Bestandteil von MX ist die Technologieintegration, also die Kombination mehrerer Prozesse wie Drehen, Fräsen, Schleifen und auch Messen in einer Werkzeugmaschine. Diese Integration beschleunigt die Prozesse, sie spart Platz und reduziert die benötigte Anzahl der Bediener, die dadurch mehr Zeit für Tätigkeiten mit hoher Wertschöpfung aufwenden können.Integrierte Messung ist hier das Schlüsselwort für Mitutoyo. Pralhad Thapa, Manager Business Solution: «DMG Mori hat sich für unsere kompakte Koordinatenmessmaschine (CMM) ‹MiSTAR 555› entschieden, die in der Produktion, in unmittelbarer Nähe der Werkzeugmaschine, installiert wird. Den Transport der Werkstücke von einer Maschine zur anderen kann ein Roboter übernehmen. Auf der Softwareseite wird über die Tulip-Software von DMG Mori eine direkte Verbindung beider Maschinen geschaffen.» Anwender können die Präzisionsbearbeitung – integriertes Fräsen, Drehen, Schleifen – mit hochpräzisen Messungen kombinieren, ohne dass die Teile in einen speziellen Messraum oder ein Labor transportiert werden müssen. So werden auch bei höchsten Präzisionsanforderungen die geforderten Messwerte direkt erfasst und Abweichungen so früh erkannt, dass der Anwender reagieren kann, bevor Toleranzen überschritten werden. So wird Ausschuss reduziert und die Produktivität gesteigert.
Die CNC-Koordinatenmessmaschine «MiSTAR 555» eignet sich bestens für diesen Zweck, da sie für Inline-Anwendungen an Bauteilen unterschiedlicher Abmessungen und Form konzipiert wurde. Beispielsweise kann sie in einem Temperaturfenster von 10 °C bis 40 °C betrieben werden. Selbst unter ungünstigen Umgebungsbedingungen arbeitet sie bei hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit und schafft damit die Voraussetzung für die hohe Auslastung eines Bearbeitungszentrums. Das ist effizienter als mehrere Einzelmaschinen mit geringerer Auslastung, und eben dies ist ein klares Ziel der DMG Mori MX Machining Transformation als effizienter Weg zur Fabrik der Zukunft. Neben der Inline-CNC-CMM werden im Rahmen des DMQP-Angebots weitere Präzisionswerkzeuge und -maschinen von Mitutoyo verfügbar sein. Auch Pakete für Schulen und Universitäten gehören dazu: Die beiden Unternehmen arbeiten in diesem Bereich seit langem zusammen. Und es gibt weitere Gemeinsamkeiten. Henk Slotboom, Marketing Director von Mitutoyo Europe: «Sowohl für DMG Mori als auch für Mitutoyo ist soziales Engagement sehr wichtig, und beide setzen wir in unseren Märkten sehr hohe Qualitätsstandards.»