MAN Diesel & Turbo SE

Mittwoch, 12 Juli 2017

MAN Diesel & Turbo SE realisiert mit dem Prozess-Baustein Vericut® das strategische Ziel der virtuellen, vorausschauenden Fertigung

Die Fertigungsfabrik, ihre Produkte und Prozesse gibt es heutzutage nur noch im Doppelpack – analog und auf demRechner. Beides zu betreiben, kann die Sache genau dann vereinfachen und profitabler gestalten, wenn das digitale Abbild die reale Welt wie einpräzises Uhrwerk antreibt. Immer öfter werden auchInvestitionsentscheidungen bei Maschinen und Anlagen an das perfekte Zusammenspiel von Software, Hardware und Produktion gekoppelt. ImGesamtbild entstehen bestenfalls durchgängige End-to-End-Prozesse von derEntwicklung bis zum fertigen Bauteil. Mit der NC-SimulationssoftwareVericut® setzt MAN Diesel & Turbo SE – weltweit führender Anbieter von Großdiesel-, Gasmotoren und Turbomaschinen – an einem neuralgischenPunkt auf den Inbegriff der Vernetzung von digitaler und realer Fertigung.

„Engineering the Future – since 1758.“ Die MAN Diesel & Turbo SE mitSitz in Augsburg beschäftigt rund 15.000 Mitarbeiter an mehr als 100internationalen Standorten, insbesondere in Deutschland, Dänemark,Frankreich, der Schweiz, der Tschechischen Republik, Indien und in China.Das Produktportfolio umfasst Zwei- und Viertaktmotoren für maritime undstationäre Anwendungen, Turbolader und Propeller sowie Gas- undDampfturbinen, Kompressoren und chemische Reaktoren. Komplettlösungen wieSchiffsantriebssysteme, Motorenkraftwerke und Turbomaschinensätze für die Öl- und Gas- sowie die Prozessindustrie ergänzen das Liefer- undLeistungsspektrum. Der Umsatz der MAN Diesel & Turbo SE betrug 2016 3,1Mrd. Euro.

Der Programmier- und Zerspanungsaufwand bei der MAN Diesel & Turbo SE istenorm. In den Abteilungen für NC-Programmierung in Augsburg sind mehrereDutzend Mitarbeiter für die Motoren-,Turbolader- undServicebauteilfertigung tätig. Die Kernprodukte des Fertigungsportfoliossind neben fingergroßen Nadeln von 10 Gramm Gewicht und Düsen,Ventilkegel und Pleuel auch Zylinderköpfe oder Zylinderkurbelgehäuse miteinem Gewicht von bis zu 120 Tonnen. Schon aus quantitativen Erwägungenbirgt eine zeichnungsbasierte 2D- und 2 1/2D-Programmierung ohneSimulation zu hohe Risiken: „Das kann zu Kollisionen, Maschinenausfall,Ausschuss oder Nacharbeit führen“, zeigen sich Dr.-Ing.Michael Krannich als Abteilungsleiter und Dipl.-Ing. Mike Richter wenigüberzeugt vom früher üblichen Anlaufmanagement, das von Prozessplanungüber Arbeitsvorbereitung bis Fertigung zu viele Unsicherheiten ausweist.Im Gegenzug forcierte MAN Diesel & Turbo SE gerade in den letzten Jahren den Weg zur virtuellen und prädiktiven (vorausschauenden) Fertigung.

Ein neues 3D-CAD/CAM-System wurde eingeführt – zusätzlich mitVericut® der Industriestandard der NC-Simulation. Pilotprojekt: dieFertigung eines 4 Takt-Motor-Zylinderkurbelgehäuses für einen neuen 10MW-Motor auf einer neuen FPT Spirit 450 HD. Das Horizontale Bohrwerk wurdeeiner konventionellen Portalfräsmaschine mit Gantry Antrieb bewusstvorgezogen. Eine ebenso bewusste Entscheidung fiel in punktoNC-Simulation: „In Frage kamen auch die Simulation des NC-Programms im3D-NC-Programmiersystem, die integrierte Crash-Überwachung durchvirtuelle Maschinen inder Steuerung oder Überwachungssysteme mit Schnellabschaltung auf Basisintegrierter Sensorik“, so Dr. Michael Krannich. Allerdings setzte dasstrategische Planungsteam harte, schlüssige Auswahlkriterien an: Nebender direkten Absicherung auf Basis der NC-Codes sollte grundsätzlichjegliche Kollision im Vorfeld vermieden werden und keinesfalls eineFehlerbehebung an der Maschine durch den Bediener erfolgen. „Wirbrauchen ein einheitliches System für die beteiligten Anwender,Technologien und Maschinen“, erläutertMike Richter, „keine Individual-Lösungenmit Maschinen-Lieferanten,sondern einen standardisierten Prozess mit Durchgängigkeit der3D-Programmierung inklusive Simulation und der Verlagerung des Aufwands indie Arbeitsvorbereitung.“ Genau das leistet Vericut®.

Vericut® simuliert die NC-Fertigung unabhängig von Maschine, Steuerungund CAM Systemen und überprüft das NC-Programm auf Kollisionen undFehler vor dem echten Maschinenlauf. Vericut®, das im D.A.CH.-Raum vonder Kölner CGTech GmbH vertrieben wird, kann darüber hinaus die Bearbeitungsvorschübe des NC-Programmsoptimieren, so dass die Fertigung effizienter und schonender abläuft.Seit fast 30 Jahren gilt die Software als „State oftheart“, wenn esum die Simulation,Verifikation und Optimierung von NC-Maschinen geht. Dennnur die Fertigungssimulation der NC-Daten, also desMaschinencodes, bietet Unternehmen wie MAN Diesel & Turbo SE hinreichendeSicherheit für ihre Bearbeitungsprozesse. Mehr noch: Es geht nicht nur umhöchste Produktqualität, Investitionssicherheit bei Maschinen undAnlagen und unbedingte Liefertreue, sondern ebenso um kalkulierbarenEffizienzgewinn. Wie lässt sich Zeit- und Kostenreduktion durch NC-Simulation mit Vericut® generieren?„Indem wir Kollisionen durch Erkennen und Korrektur gefährlicherSituationen und Programmierfehler vermeiden“, erläutert Dr. MichaelKrannich, „indem wir Ausschuss durchden virtuellen Vergleich von gefertigtem, also programmiertem undkonstruiertem Bauteileliminieren und die Bearbeitungsstrategien in Bezug auf dieZugänglichkeiten mit vorgesehener Maschine, Spannmitteln, Bauteil undWerkzeugen optimieren.“

Die Rechnung geht auf: Keine einzige Maschinen-Kollision verzeichnete dasMAN-Team seit dem Einsatz von Vericut®. Und die Einfahrzeit wurde imVergleich zum bekannten Prozess mehr als halbiert. „Zumal derMaschinenbediener dank der Simulation ohnedie sonst üblichen Überprüfungen von zum Beispiel Positionen undBohrungstiefensowie übertriebene Vorsichtsmaßnahmen agieren kann“, so Mike Richter,„die Akzeptanz bei den Bedienern ist hoch – MAN vertraut denProgrammen.“ Für die eingeforderte Durchgängigkeit der Prozesse sorgtdie Schnittstelle vom CAM-System zu Vericut®.Heute sind die wichtigsten CNC-Maschinen am MAN Standort Augsburg – Daruntermehr- und einkanalige Dreh- und Dreh-/Fräsmaschinen, 4- und 5-Achs-Bearbeitungs-zentren sowie Portalmaschinen und Bohrwerke mit Aggregaten– bereits in Vericut® abgebildet, die Umsetzung weiterer Maschinenbereits in Planung. Ist ein 3D-Modellvon vor allem älteren Maschinen nicht verfügbar, lässt MAN handfesteRaffinessewalten: Mit einem 3D-Scanner wird die Maschine bei einer theoretischenGenauigkeit von 0,03 mm aufgemessen – weit genauer als das manuelleAufmaß – und schließlich inVericut® umgesetzt. Dipl.-Ing. Mike Richter und Dr.-Ing. MichaelKrannich:„Mit CGTech und Vericut® können wir diese Herausforderungenmeistern.“

Zahlen & Fakten:
>50% weniger Einfahrzeit verzeichnet MAN Diesel & Turbo SE seit demEinsatz von Vericut®.
0,03mm beträgt die Genauigkeit beim 3D-Scanning älterer Maschinen, vondenen kein 3D-Modell verfügbar ist. Das Aufmaß lässt sich schließlich inVericut® umsetzen.
10g - 120t umfasst die Gewichtspalette im Portfolio der MAN Diesel & TurboSE