Geautomatiseerd programmeren – snel en eenvoudig
Häwitool AG | Amriswil, Zwitserland
Gereedschaps- en matrijzenmakers gebruiken het hyperMILL CAM-systeem om de programmeer- en freesprestaties te verbeteren: De Zwitserse gereedschaps- en matrijzenmaker Häwitool vertrouwt op automatisering - in zijn machines en nu ook in CAM-programmering. Hiervoor investeerde het bedrijf in het hyperMILL CAM-systeem van OPEN MIND, dat dankzij zijn geavanceerde 5-assige strategieën, het hyperMILL MAXX Machining Performance Package en het hyperMILL AUTOMATION Center een doorslaggevende bijdrage levert aan een snelle, efficiënte programmering en bewerking.
Toen Christoph Häberli en John Wirth's in 2000 hun bedrijf oprichtten, was het idee dat Häwitool AG hoogwaardige producten voor het maken van gereedschappen en matrijzen zou produceren. Hun eerste bedrijfsgebouw werd ontwikkeld op een greenfield-locatie in Amriswil, Zwitserland, en het was vanaf het begin uitgerust met de modernste technologie. "Dit is absoluut noodzakelijk om ervoor te zorgen dat we onze nauwkeurige spuitgietgereedschappen met succes op onze locatie kunnen gebruiken", zegt Christoph Häberli. "Alleen zo kunnen we korte productietijden en een goede prijs-kwaliteitverhouding realiseren. Daar waren we vanaf het begin van overtuigd."
Het plan werkte. In 2003 namen de twee directeuren hun eerste werknemer in dienst, Tobias Roffler, die nu de teamleider van de freesmachine is. In 2011 waren er tien werknemers en vandaag zijn er meer dan 26 werknemers. Häwitool investeerde achtereenvolgens in de uitbreiding van zijn machinepark en innovatieve software, met de installatie van het eerste 5-assige bewerkingscentrum in de productiehal in 2007. Dit werd al snel gevolgd door een DMG MORI HSC 105 5-assige machine uitgerust met lineaire aandrijvingen voor het nabewerken van grote componenten en een kleinere DMG MORI HSC 55 met een Workmaster-systeem van System 3R voor volledig geautomatiseerd elektrodefrezen.
“In vergelijking met voorheen hebben we met het hyperMILL Automation Center de terugkerende taaktijden met 50 procent verkort.”
Tobias Roffler, teamleider van de freesmachine
Sterk in de productie van elektroden, maar ook in zinken en draadvonken
Andere hoogtepunten van de machine zijn de twee GF AgieCharmilles Form X600 EDM-cellen met 180 elektroden en 13 pallets. "Onze matrijzenmakerij heeft dankzij deze geautomatiseerde machines een grote stap voorwaarts gezet en ze hebben geleid tot talrijke EDM-orders uit andere industriële sectoren", zegt Christoph Häberli. "Hetzelfde geldt voor de AgieCharmilles CUT P 550 draadvonkmachine die we begin 2023 hebben aangeschaft."
Deze investeringen illustreren het belang van innovatie en automatisering bij Häwitool. Maar er moeten ook de juiste digitale structuren aanwezig zijn. De gereedschaps- en matrijzenbouwers hebben zich daarom in 2016 gereorganiseerd – met een ERP-systeem dat de volledige werkplanning voor elk afzonderlijk gereedschapsonderdeel overneemt en een MES-systeem dat volgens Häberli uiterst nuttig is voor werkprocessen en kostenberekening: "Elke medewerker is betrokken en profiteert van de gevisualiseerde productieorders en capaciteiten. We hebben ook gezorgd voor consistentie van de gegevens, van inkomende bestellingen, CAD en CAM tot kwaliteitsborging, waardoor grotendeels papierloze productie wordt ondersteund."
Nieuw CAM-systeem versnelt processen
Een belangrijk kenmerk van de bedrijfsstrategie van Häwitool is om nooit achterover te leunen, maar continu te zoeken naar mogelijkheden voor optimalisatie. In 2021 waren de managers het erover eens dat CAM-programmering een knelpunt was geworden dat dringend moest worden weggewerkt. "De onderdelen die we produceren worden steeds complexer qua geometrie en veel veeleisender als het gaat om de freespaden. Hoewel we met onze vorige CAM-software elk onderdeel konden programmeren, was de inspanning die ermee gemoeid was soms enorm", legt Christoph Häberli uit. "De bewerkingstijden met de beschikbare freesstrategieën boden ook een aanzienlijk potentieel voor verbetering."
Kubieke componenten met hoge precisie – de juiste CAM-strategie bespaart bewerkingstijd.
Om de kans te benutten en het programmeren te automatiseren, investeerden de matrijzenbouwers in het hyperMILL CAD/CAM-systeem van OPEN MIND Technologies AG. Het contact met de CAM-specialisten uit Wessling, Duitsland, bestond al langer. "Vrienden van het bedrijf hadden herhaaldelijk gerapporteerd over het gebruiksgemak, de automatiseringsmogelijkheden en de zeer efficiënte 5-assige programmeermogelijkheden in hyperMILL", zegt Häberli. "We waren ook erg onder de indruk van de gelijktijdige vijfassige freesresultaten." Het enige punt van voorzichtigheid was de omschakelingsfase, omdat het bedrijf de productie niet te lang wilde onderbreken.
Eenvoudige systeemwissel
De vrees bleek ongegrond en de overstap naar hyperMILL verliep begin 2022 zonder grote problemen. Tobias Roffler, de leider van het freesteam en de meest ervaren CAM-programmeur, speelde hierin een sleutelrol. In nauw overleg met Sinisa Stankovic, OPEN MIND Sales Manager voor Zwitserland, ontwikkelde hij een plan waarbij hij in eerste instantie werd opgeleid als key user en daarna door teamleden werd gevolgd. Roffler heeft hen vervolgens geholpen en geadviseerd. Sinisa Stankovic legt uit: "We bieden uitgebreide trainingen die bestaan uit basiscursussen over hyperMILL en verschillende cursussen voor gevorderden. Voor het Häwitool-team hebben we de basistrainingen persoonlijk gegeven. De trainingssessies over functie- en macrotechnologie, 5-assige technologie, de gereedschapsdatabase en het hyperMILL AUTOMATION Center werden uitgevoerd met een op maat gemaakte mix van persoonlijke en online training."
Tobias Roffler (vooraan) en Sinisa Stankovic leverden een indrukwekkende teamprestatie – de overstap naar het hyperMILL CAD/CAM-systeem verliep zonder grote beperkingen in de processtroom.
Bewerkingstijd teruggebracht van drie uur naar 30 minuten
Inmiddels zijn er in totaal negen medewerkers getraind om onderdelen met hyperMILL te programmeren en te verspanen op de freesmachines. "In zeer korte tijd maakten ze zich vertrouwd met hyperMILL en waren ze in staat om snel geavanceerde NC-programma's voor 5-assige bewerkingen te creëren. We waren ook onder de indruk van de automatiseringsmogelijkheden, omdat ze ons veel routinewerk besparen en ons meer tijd geven voor de echt interessante taken", zegt Tobias Roffler. "Dit geldt ook voor het prestatiepakket hyperMILL MAXX Machining. Het is echt leuk om te zien hoeveel sneller we het kunnen voorfrezen en nabewerken. We maken ook steeds vaker gebruik van 5-assig simultaan frezen voor zowel elektroden als matrijs onderdelen. In ons vorige systeem konden we dit nooit echt onder de knie krijgen, maar hyperMILL maakt programmeren heel eenvoudig en de juiste strategieën zijn altijd beschikbaar. We bereiken veel betere oppervlakken met een gelijkmatiger freespatroon. Dit was voorheen niet mogelijk."
Het resultaat: Häwitool realiseerde een tijdsbesparing van 80 procent bij het nabewerken van de verticale vlakken van zijdelingse schuiven voor dit spuitgegoten kunststof onderdeel – dankzij de bareltool en de hyperMILL MAXX Machining "tangens plane machining"-strategie.
Tobias Roffler illustreert aan de hand van enkele onderdelen de besparingen die gerealiseerd kunnen worden, zoals de zijdelingse schuif voor een spuitgietmatrijs voor kunststof onderdelen. De verticale vlakken werden bewerkt met behulp van een bareltool en de "tangent plane machining"-strategie uit het hyperMILL MAXX Machining pakket. "Vroeger duurde het proces drie uur en 40 minuten. Nu duurt het machinaal bewerken slechts 30 minuten", zegt Roffler. Verwijzend naar de matrijskern waarin de matrijsscheiding ook tangentieel werd gefreesd met een conische bareltool, realiseerde het team een tijdsbesparing van factor acht.
Häwitool maakt sinds 2022 gebruik van het hyperMILL CAD/CAM-systeem. Het gereedschaps- en matrijzenbouwbedrijf benadrukt de eenvoudige bediening, uitgebreide 5-assige strategieën en geïntegreerde automatiseringstechnologie als zijn sterke punten.
Afbeelding: Häwitool
Voor een spuitgegoten kunststof onderdeel is een zijdelingse schuif geprogrammeerd met hyperMILL MAXX Machining. De verticale vlakken worden bewerkt met behulp van een conische bareltool en de "tangens plane machining" strategie.
Afbeelding: Häwitool
CAM-programmering wordt steeds meer geautomatiseerd
Automatiseringstechnologie was een andere doorslaggevende reden om voor hyperMILL te kiezen. Het helpt bij het standaardiseren van de programmering van vergelijkbare geometrieën, terugkerende vormelementen en functies zoals gaten of kamers. Dit bespaart de gebruiker tijd en verkleint de kans op fouten.
Een belangrijk onderdeel van de automatiseringstechnologie in hyperMILL is de geavanceerde functie- en macrotechnologie. Hiermee kan geometrie-informatie van het CAD-model automatisch worden gebruikt voor CAM-programmering. Sinisa Stankovic legt uit: "Dit is niet beperkt tot standaardfuncties zoals gaten en pockets, maar geldt voor bijna alle geometrie-informatie, die wordt gecombineerd met behulp van kleuren, vormen of layers. Dit kan vervolgens automatisch worden overgebracht naar het NC-programma met behulp van de productie-expertise die is opgeslagen in macro's."
Christoph Häberli, Managing Director van Häwitool: "We zijn allemaal blij met onze nieuwe hyperMILL CAD/CAM-software. Het systeem is eenvoudig te gebruiken en biedt uitstekende freesstrategieën die ons veel tijd besparen. Ik waardeer de automatiseringsmogelijkheden die het hyperMILL AUTOMATION Center biedt en die we in de toekomst zullen blijven uitbreiden."
De gereedschapsdatabase slaat ook technologiegegevens op
Een goed onderhouden gereedschapsdatabase biedt een belangrijke basis voor geautomatiseerde CAM-programmering. De oplossing van hyperMILL maakt het mogelijk om alle soorten gereedschappen te beheren – van boren en frezen tot complexe draaigereedschappen. Ze kunnen virtueel in kaart worden gebracht en worden gekoppeld aan technologiegegevens.
Voor Tobias Roffler en zijn team was de systeemomschakeling een welkome gelegenheid om de gereedschapsdatabase opnieuw op te bouwen: "We hebben geprobeerd onze gereedschappen zoveel mogelijk te standaardiseren om de voorraad te minimaliseren. Per gereedschap hebben we uitgebreide gegevens opgeslagen, inclusief materialen en toepassingen. Hierdoor kunnen we voor elke verspanende bewerking eenvoudig het juiste gereedschap en de juiste snijwaarden selecteren. Deze database is net zo essentieel voor geautomatiseerd programmeren als onze goed opgeleide medewerkers."
Deze vormkern met simultaan gefreesde bolling laat "glanzende" resultaten zien.
Het gebruik van de hyperMILL MAXX Machining afwerkingsmodule en conische bareltool resulteerde in een tijdsbesparing van een factor acht voor deze matrijskern.
hyperMILL AUTOMATION Center: 50 procent tijdsbesparing
Häwitool heeft ook een licentie aangeschaft voor het hyperMILL AUTOMATION Center Advanced om optimaal gebruik te maken van alle CAM-automatiseringsmogelijkheden. Sinisa Stankovic legt uit: "Het hyperMILL AUTOMATION Center Advanced biedt een technologieniveau dat veel verder gaat dan de automatisering van standaard geometriekenmerken. De specifieke kenmerken van de CAD-modellen zijn in dit verband slechts van secundair belang. De nadruk ligt op de elementen die een CAD-model kan bevatten. hyperMILL-gebruikers kunnen complexe processen definiëren en standaardiseren en de processtappen specificeren met behulp van een breed scala aan sjabloonfuncties."
Bij Häwitool zullen in eerste instantie drie medewerkers met het hyperMILL AUTOMATION Center werken. Een van hen is Felix Gasser. Volgens zijn ervaring: "Als je de software en de vele mogelijkheden eenmaal onder de knie hebt, kun je grote successen behalen." Hij en zijn collega's concentreerden zich aanvankelijk op de productie van elektroden en ze automatiseerden terugkerende taken zoals het creëren van banen, het definiëren van vlakken, het instellen van oorsprongen, kleuren, labelen en meer. "Dat betekent niet dat programmeurs volledig buiten de boot vallen. In plaats daarvan leidt het hyperMILL AUTOMATION Center hen interactief door de afzonderlijke processtappen. De programmeur geeft aan of het een koper- of grafietelektrode is die moet worden bewerkt, en hij kan ook ingrijpen om andere voorgestelde en details te corrigeren", legt Felix Gasser uit.
Is het een succes? "In vergelijking met voorheen hebben we de terugkerende taaktijden met 50 procent verkort", bevestigt teamleider Roffler. "Dit motiveert ons natuurlijk om in de toekomst nog intensiever gebruik te maken van de automatiseringsmogelijkheden."
Felix Gasser is one of the hyperMILL® AUTOMATION Center specialists at Häwitool. He is convinced that “anyone who is well versed in milling technology and deals intensively with the software and its many possibilities can achieve great success with it.”