Variantenmanagement neu gedacht
Neues Konfigurationselement für Werkzeugmaschinen
Bild: ©Prathankarnpap/stock.adobe.comBei der Entwicklung moderner Werkzeugmaschinen sollten die steigende Variantenvielfalt sowie die wachsende Abhängigkeit von komplexer Steuerungssoftware Berücksichtigung finden. Gerade Fräs- und Drehzentren, multifunktionale Bearbeitungszentren oder hochflexible 5-Achs-Maschinen werden heutzutage derart konfiguriert, dass sie den individuellen Anforderungen der Kunden gerecht werden. Diese Flexibilität stellt die Hersteller wiederum vor die Herausforderung, nicht nur vielfältige mechanische Optionen zu beherrschen, sondern auch deren Auswirkungen auf Achskinematik, Prozesslogik, Sensorik und CNC-Programme konsistent abzubilden.
Mithilfe des neu entwickelten Konfigurationselements lassen sich sämtliche relevanten Varianten einer Werkzeugmaschine innerhalb eines einzigen Modells abbilden. Achspakete, Spindeltypen, Werkzeugmagazine, Automationseinheiten oder Messtaster können über Parameter aktiviert, ausgetauscht oder skaliert werden. Anstatt mehrere Modelle unabhängig voneinander zu pflegen, gibt es nun einen zentralen Digital Twin. Dessen Struktur passt sich dynamisch an die gewünschte Maschinenvariante an. Dies basiert technisch auf einer Verbindung aus Parameterverwaltung, regelbasierter Strukturänderung und automatischer Anpassung der zugehörigen Steuerungssignale. Wird beispielsweise ein Palettenwechsler aktiviert, werden nicht nur dessen Geometrie und Kinematik, sondern auch alle zugehörigen Signale und Sicherheitslogiken angezeigt. Das Modell verhält sich genau wie die reale Maschine - unabhängig davon, wie viele Varianten existieren oder wie sehr sie voneinander abweichen.
Nutzen in der
virtuellen Inbetriebnahme
Gerade in der Werkzeugmaschinenbranche, in der mechanische Präzision und softwareseitige Prozesssteuerung enorm wichtig sind, bietet diese Konfigurierbarkeit einen großen Mehrwert. Während herkömmliche VIBN-Modelle oft nur eine Standardmaschine abbilden, kann die Steuerungssoftware nun für jede spezifische Ausprägung getestet werden. Kollisionssituationen, Werkzeugwechselabläufe, Palettenlogiken oder Variantenabhängigkeiten im NC-Code lassen sich mithilfe der exakten Maschinenkonfiguration prüfen, noch bevor die Maschine aufgebaut wurde. Infolgedessen sinkt die Fehlerrate bei der realen Inbetriebnahme deutlich. Gleichzeitig können Entwickler automatisiert unterschiedliche Varianten durchspielen, testen und optimieren, ohne das Modell manuell umbauen zu müssen. Dies führt zu einer besseren Absicherung der Softwarequalität und zu deutlich verkürzten Testzyklen. Die virtuelle Inbetriebnahme wird somit nicht nur genauer, sondern auch effizienter, da Variantenwechsel mit wenigen Klicks oder sogar automatisiert erfolgen können.
Vorteile im laufenden
Maschinenbetrieb
Das Konfigurationselement bietet auch nach der Auslieferung weitere Vorteile. Service, Schulung und Retrofit-Projekte profitieren davon, dass der digitale Zwilling der Maschine, die beim Kunden steht, genau entspricht. Bediener lassen sich auf der jeweiligen Maschinenvariante schulen, ohne dass eine reale Maschine blockiert wird. Servicetechniker können Variantenabhängigkeiten nachvollziehen und Fehlerbilder simulieren, die nur bei bestimmten Ausstattungen auftreten. Modernisierungen sind virtuell evaluierbar: Wenn etwa ein neues Werkzeugmagazin oder ein anderer Messtaster ergänzt wird, entsteht die neue Maschinenkonfiguration sofort im Digital Twin. Das verkürzt Stillstandszeiten und vermeidet Planungsfehler.
Individualisierbarkeit und praxisnahe Anwendung
Der wohl wichtigste Vorteil des neuen Konfigurationselements ist seine hohe Individualisierbarkeit. Werkzeugmaschinenhersteller können nicht nur vordefinierte Parameter nutzen, sondern eigene Strukturen, Regelwerke und Abhängigkeiten hinterlegen. Damit lässt sich die Konfiguration exakt an die vorliegende Maschine, die Steuerung und den Variantenkatalog des Unternehmens anpassen. Selbst komplexe Sonderausstattungen können über kundenspezifische Parameter abgebildet werden. Das Element wird damit nicht zu einem starren Baukasten, sondern zu einem vollständig erweiterbaren Werkzeug, das auf die spezifische Produktstrategie eines Herstellers zugeschnitten werden kann.
Dieses Potenzial zeigt sich besonders klar bei einem Werkzeugmaschinenhersteller, der das Konfigurationselement bereits eingeführt hat. Das Unternehmen stand vor der Herausforderung, viele eng verwandte Varianten eines 5-Achs-Bearbeitungszentrums abzubilden. Unterschiedliche Spindelmodule, zwei Werkzeugmagazingrößen und optionale Automation führten bisher zu einer Vielzahl separater Simulationsmodelle. Mit dem Konfigurationselement von Machineering wurde daraus ein einziges parametrierbares Modell, das alle Ausprägungen abdeckt. Der Pflegeaufwand verringerte sich spürbar und Softwaretests konnten erstmals für alle Konfigurationen durchgeführt werden, ohne das Modell umzubauen. Damit gelang es, die reale Inbetriebnahmezeit im Schnitt deutlich zu verkürzen und Variantenabhängigkeiten frühzeitig abzusichern.
Bild: ©Prathankarnpap/stock.adobe.comBei der Entwicklung moderner Werkzeugmaschinen sollten die steigende Variantenvielfalt sowie die wachsende Abhängigkeit von komplexer Steuerungssoftware Berücksichtigung finden. Gerade Fräs- und Drehzentren, multifunktionale Bearbeitungszentren oder hochflexible 5-Achs-Maschinen werden heutzutage derart konfiguriert, dass sie den individuellen Anforderungen der Kunden gerecht werden. Diese Flexibilität stellt die Hersteller wiederum vor die Herausforderung, nicht nur vielfältige mechanische Optionen zu beherrschen, sondern auch deren Auswirkungen auf Achskinematik, Prozesslogik, Sensorik und CNC-Programme konsistent abzubilden.
machineering GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erscheint in www.der-maschinenbau.de 2026 - 22.12.26.Für weitere Artikel besuchen Sie
