Wenk-Hausausstellung 2020

Werkzeugmaschinen mit künstlicher Intelligenz

| Redakteur: Anne Richter

Wenk Hausausstellung am 28. und 29. Januar 2020 in Grenchen: im Fokus standen die neuen Technologien, die Mazak auf der EMO 2019 in Hannover vorgestellt hatte.
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Wenk Hausausstellung am 28. und 29. Januar 2020 in Grenchen: im Fokus standen die neuen Technologien, die Mazak auf der EMO 2019 in Hannover vorgestellt hatte. (Bild: Anne Richter, SMM)

Auf seiner Hausausstellung im Januar 2020 hat Wenk die von Mazak auf der EMO präsentierten Neuheiten auch der Schweizer Öffentlichkeit vorgestellt. Dazu gehören die auf künstlicher Intelligenz basierende Steuerung SmoothAi, die CV5-500 – eine 5-Achs-Maschine im Einstiegssegment – sowie die neue Multifunktionsmaschinen-Serie Integrex i-H.

«Es ist eine Mazak-Tradition, alle neuen Technologien, die auf der EMO vorgestellt wurden, auch in den Ländern zu präsentieren. Wir haben jetzt die Möglichkeit, auch als Händler die Neuheiten zu zeigen. Wir konzentrieren uns dabei vor allem auf die Produkte, die aus unserer Sicht am meisten Potential auf dem Schweizer Markt haben», erklärt Wenk-Geschäftsführer Thomas Siegrist. An zentraler Stelle steht hier die neue, auf künstlicher Intelligenz basierende, Steuerung SmoothAi. Demonstriert wurde die SmoothAi-Steuerung auf der ebenfalls neuen Multifunktionsdrehmaschine Integrex i-200H ST. Mit den verbesserten Funktionen der Maschinen der neuen Integrex-i-H-Serie will Mazak dem Trend hin zu immer stärkerer Automatisierung Rechnung tragen. Aus­serdem hat Mazak mit der CV5-500 ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum entwickelt, das als Einstiegsmodell vor allem für Zulieferbetriebe, Start-ups und Auftragswerkstätten geeignet ist.

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Steuerung mit künstlicher Intelligenz und digitalem Zwilling

Mit der Entwicklung der neuen, auf künstlicher Intelligenz basierenden, Steuerung SmoothAi hat Mazak auf eine perfekte Harmonisierung zwischen CNC-Steuerung und Maschine hingewirkt, mit dem Ziel, dem Anwender schnellere Programmierung, höhere Zerspanleistungen und noch höhere Genauigkeiten zu garantieren. Den Kern der SmoothAi machen drei wesentliche Eigenschaften aus: Machine Learning basierend auf dem Einsatz künstlicher Intelligenz (KI), die Nutzung digitaler Zwillinge (Digital Twins) und das Automatisierungspotential. Die KI-Fähigkeiten der SmoothAi ermöglichen der Maschine das Erlernen von Informationen aus unterschiedlichsten Quellen. Solche Quellen können der Bediener, aber auch frühere Bearbeitungsprozesse und bekannte Umweltdaten sein. Basierend auf diesen Informationen kann die Leistung stetig verbessert werden – mit dem Ergebnis kürzerer Zykluszeiten, höherer Oberflächengüte, grösserer Bedienerfreundlichkeit und verbesserter Automatisierung. Dieser als maschinelles Lernen bezeichnete Prozess wird durch eine – laut Mazak – branchenweit einzigartige, serverbasierte Rechenleistung unterstützt, die in allen Stufen des Prozesses – von der Programmierung über die Simulation und Einrichtung bis hin zur Automatisierung und Bearbeitung – erhebliche Produktivitätssteigerungen mit sich bringen kann.

Während der Programmierung ermöglicht Solid Mazatrol die automatische Erstellung von Programmen basierend auf 3D-Modellen. Hierbei wird künstliche Intelligenz zum intuitiven Erlernen und Verstehen der vom Hersteller verwendeten Zerspanungsstrategien eingesetzt. Das Ergebnis ist eine Verkürzung der Programmierzeit um 90%. Die enorme Rechenleistung der SmoothAi ermöglicht die verzögerungsfreie Durchführung von 3D-Simulationen an der CNC-Steuerung. Damit werden die Simulationszeiten im Vergleich zur SmoothX um 56% verkürzt. Die neue Steuerung verfügt darüber hinaus mit Mazatrol Twins über eine Digital-Twin-Funktion, mit der ein digitaler Zwilling der Maschine erzeugt wird. Ein Digital Twin von SmoothCAM Ai oder einem CAD/CAM-System eines anderen Herstellers kann dann genutzt werden, um sicherzustellen, dass das offline erstellte Programm an der Maschine funktioniert.

Über SmoothAi und die neue Roboterzellen-Software Smooth Robot Cell Con­troller (RCC) werden die Automatisierungsmöglichkeiten erheblich erweitert. Smooth RCC bietet zusätzliche Automatisierungsfunktionen wie die Prüfung der Eigenschaften von Werkzeugen und Spannvorrichtungen sowie die Einrichtung von Werkzeugen und Spannvorrichtungen. Dadurch kann die Automatisierung viel flexibler gestaltet werden. Als weiteres Merkmal verfügt die SmoothAi-Steuerung über einen Teach-Assistenten für Roboter, der die schnelle Programmierung des Robo­ters über eine einfache Schnittstelle für die Eingabe von vorprogrammierten Roboterbetriebsmustern mit verringertem Teach-Aufwand ermöglicht.

Multitasking-Drehen mit Ausrichtung auf Automation

Die neue Multitasking-Maschinenreihe Integrex i-H ist die Nachfolgereihe der überaus erfolgreichen Integrex-i-Serie. Wenk hat auf der Hausausstellung die Integrex i-200H ST vorgestellt. Die Maschine ist mit einer B-Achse mit einem Drehbereich von 240° für uneingeschränkte Konturbearbeitung sowie mit einer neuen Kompaktfrässpindel ausgerüstet, die auf grösstmögliche Arbeitsleistung innerhalb des Arbeitsbereichs abzielen. Ein ganz wesentlicher Aspekt des neuen Maschinenkonzepts ist die Berücksichtigung des zunehmenden Automatisierungsbedarfs. Die neuen Modelle sind mit gerade verlaufender Front ausgelegt, während das Werkzeugmagazin jetzt hinten angeordnet ist. Dadurch ergibt sich ein verbesserter Zugang für vorn an der Maschine angeordnete Werksautomatisierungssysteme, insbesondere für Gelenkroboter, die verschiedenste Aufgaben durchführen können. Gleichzeitig hat der Bediener ungehinderten Zugang zum Arbeitsraum. Das an der Rückseite angeordnete Werkzeugmagazin für 38 Werkzeuge hält die Aufstellmasse der Maschine so gering wie möglich und kann bei Bedarf optional auch auf die Unterbringung von 74, 112, 157 oder 277 Werkzeugen aufgerüstet werden. Der Bediener hat Zugang zum Magazinbereich hinten an der Maschine, kann Werkzeuge aber auch ganz bequem von vorn laden und entladen.

In der Ausstattungsvariante ST verfügen die Maschinen über einen neu konzipierten unteren Revolver, der die Multifunktionalität der Integrex noch einmal verbessert und dabei die Produktivität steigert und die Zykluszeiten optimiert. Der untere Revolver in neuartiger symmetrisch gegenübergestellter Parallelanordnung ist mit 12 Werkzeugaufnahmen grös­ser als an Vorgängermodellen und verfügt zudem über verbesserte Leistungskennwerte speziell für Fräsarbeiten. Leistung und Flexibilität können mit einer optionalen hydraulischen Lünette, die direkt an der Revolver-Stirnfläche angesetzt wird, noch einmal verbessert werden.

Kompakt: vielseitiges 5-Achs-Bearbeitungszentrum

Die neue CV5-500 wurde in Grossbritannien speziell für den europäischen Markt entwickelt und präsentiert sich als 5-Achsen-Bearbeitungszentrum, das zu einem wettbewerbsfähigen Preis angeboten wird und sich ideal für Zulieferbetriebe, Start-ups und Auftragswerkstätten eignet. Die vielseitige 5-Achs-Maschine hebt sich aufgrund ihrer hoch verwindungssteifen Portalbauweise mit zapfengelagertem Tisch, der in Y-Achsen-Richtung unter dem Portal verfahren wird, aus den anderen Maschinen dieser Kategorie ab und besticht neben ihrer hohen Genauigkeit auch durch ihre ungemein kompakte Konstruktion. Der Spindelstock der CV5-500 ist mit einem gleich bleibenden Überhang ausgelegt, der hohe Steifigkeit auch dann verspricht, wenn die Z-Achse bis in die Endstellung gefahren ist. Die CV5-500 ist mit einem auf hohe Verwindungssteifigkeit ausgelegten Sankyo-Tisch ausgerüstet, der über Laufrollengetriebe angetrieben wird und einen grossen Drehwinkel aufweist – mit 220° in der B-Achse und 360° in der C-Achse. Die Maschine zeichnet sich durch hohe Reaktionsschnelligkeit aus. Darüber hinaus sorgt der Wärmeschutz für gleich bleibend hohe Bearbeitungsgenauigkeit durch automatischen Ausgleich etwaiger Temperaturschwankungen.

Neben hoher Leistung standen bei der Konzeption der CV5-500 ungehinderter Bedienerzugang und ergonomische Aspekte, insbesondere aber auch die Berücksichtigung des steigenden Automatisierungsbedarfs, im Vordergrund. Ein ganz wichtiger Aspekt ist der ungehinderte Zugang von vorn, der in keiner Weise durch Automatisierungseinrichtungen behindert wird. Der Bediener hat somit bequemen Zugang zum Rüstbereich und kann zudem zu jeder Zeit den Bearbeitungsprozess beobachten. Mit einer Stellfläche von gera­de einmal 2300 x 2790 mm ist die Maschi­ne die kompakteste 5-Achsen-Maschi­ne dieser Leistungsklasse. Insbesondere wurde bei der Entwicklung darauf geachtet, den Wartungsbereich um die Maschine so klein wie möglich zu halten. Der Kühlmitteltank mit Späneförderer für seitliche Spanabfuhr kann von vorn aus der Maschine herausgezogen werden, um so Zugang zu wichtigen Wartungsstellen zu schaffen. Dahingegen kann die Maschine mit der Rückseite eng an die Wand gestellt werden. -ari- SMM

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