In der Serienfertigung wählt man ein CAM-System, das den wiederholbaren Fertigungsprozess optimal unterstützt. Das Programm muss für eine bestimmte Maschine erstellt, nach einer Modelländerung überprüft und ohne unnötige manuelle Nacharbeit auf das nächste Bauteil der Baureihe angewendet werden können. Der Name der Software allein sagt wenig darüber aus, wie gut sich eine Serie damit steuern lässt.
Öffentliche Daten, die einen verlässlichen Vergleich der Marktanteile von CAM-Systemen speziell in der Serienzerspanung erlauben, sind rar. Für den Gesamtmarkt gibt es einzelne Einschätzungen: Mastercam nennt sich unter Berufung auf die CIMdata-Studie 2024 die am weitesten verbreitete CAM-Software in der Industrie. Das bedeutet jedoch nicht, dass sie in jeder Art der Serienfertigung führend ist. In Werkstätten werden auch Siemens NX CAM, hyperMILL, Autodesk Fusion, ESPRIT und weitere Systeme eingesetzt. Die Wahl hängt von den Bauteilen, dem Maschinenpark und der Art der Verwaltung der Fertigungsdaten ab.
Mastercam: vielseitig für verschiedene Maschinen
Mastercam findet man in Betrieben mit Fräs-, Dreh- und Kombinationsmaschinen. In einer Umgebung lassen sich Gehäuseteile, Drehoperationen und Mehrachsenfräsen programmieren. Für Unternehmen mit unterschiedlicher Ausstattung ist das praktischer, als für jeden Bereich ein eigenes CAM-System zu betreiben.
Für die Serienfertigung sind bewährte Postprozessoren, Werkzeugbibliotheken und einheitliche Programmierregeln entscheidend. Wenn die Fertigungstechnologen mit gleichen Ablaufvorlagen und zuverlässigen Werkzeugdaten arbeiten, lässt sich ein neues Bauteil einfacher anhand eines erprobten Prozesses programmieren. Trotzdem wird der Postprozessor auf der konkreten CNC-Steuerung und Maschinenkonfiguration geprüft, da selbst Maschinen desselben Typs unterschiedliche Optionen haben können.
NX CAM und die gemeinsame Produktmodellverwaltung
Siemens NX CAM eignet sich für Unternehmen, die Konstruktion und Fertigung in einer einzigen Engineering-Umgebung verbinden. Das System unterstützt Automatisierung beim Programmieren, Postprozessieren und maschinenbezogene Simulation. Das ist besonders hilfreich, wenn ein Serienbauteil häufig neue Revisionen erhält: Der Programmierer muss die Änderungen erkennen, die Bearbeitungen anpassen und das NC-Programm erneut prüfen.
Dieser Workflow ist besonders sinnvoll, wenn mehrere Fachleute an demselben Produktmodell, den Vorrichtungen und der Fertigungstechnologie arbeiten. Die Integration ersetzt jedoch nicht die Produktionsprüfung. Nach einer Geometrieänderung müssen die Werkstückbezüge, Rohteilzugaben, Werkzeuge und sichere Bewegungen kontrolliert werden.
hyperMILL und die Automatisierung von Bauteilfamilien
hyperMILL wird für Fräs-, Dreh-Fräs- und Mehrachsenbearbeitung eingesetzt. OPEN MIND bietet Werkzeuge zur Standardisierung des Prozesses: Der Fertigungstechnologe kann die Abfolge von Schritten von der Modellvorbereitung bis zur NC-Ausgabe beschreiben und auf neue Bauteile anwenden. Das ist praktisch für Bauteilfamilien mit wiederkehrenden Konstruktionselementen und ähnlichen Bearbeitungsschemata.
Die Automatisierung bringt erst nach der Anpassung der Regeln an reale Bauteile und Maschinen Vorteile. Weichen die Ausgangsmodelle stärker ab als erwartet, ist eine Eingriffsmöglichkeit des Programmierers notwendig. Das ist eine praktische Grenze der Automatisierung in der Serienfertigung: Wiederholbare Operationen sollten automatisiert werden, während kritische Stellen vom Fertigungstechnologen geprüft werden.
Fusion und ESPRIT für unterschiedliche Fertigungsszenarien
Autodesk Fusion vereint CAD und CAM und ermöglicht die Wiederverwendung von Ablaufvorlagen. Das ist vorteilhaft für kleine und mittelgroße Betriebe, die unterschiedliche Bauteile in Losgrößen fertigen und Konstruktion oder Vorrichtungen häufig ändern. Vorlagen verkürzen die Vorbereitung ähnlicher Operationen, doch vor der Programmausgabe müssen Werkzeug, Schnittparameter und Postprozessor geprüft werden.
ESPRIT EDGE richtet sich unter anderem an komplexe Dreh-, Dreh-Fräs- und Schweizer Maschinen. Hier sind die Synchronisation von Operationen zwischen Spindeln und Kanälen sowie die Simulation des gesamten Zyklus wichtige Funktionen. Für ein Serienbauteil, das auf solchem Equipment gefertigt wird, können diese Fähigkeiten wichtiger sein als die allgemeine Verbreitung des CAM-Systems.
Worauf man beim Vergleich achten sollte
Der Vergleich sollte mit einem konkreten Bauteil und einer realen Maschine beginnen. Programmieren Sie den bestehenden Fertigungsprozess im in Frage kommenden System und verfolgen Sie den Weg bis zum ersten einwandfreien Teil. Dabei sollten Sie bewerten:
- die Qualität des Postprozessors für die vorhandene Steuerung, inklusive zusätzlicher Achsen, Zyklen und Optionen;
- die Unterstützung der benötigten Bearbeitungen: Fräsen, Drehen, Mehrkanalbearbeitung oder Fünf-Achsen-Bearbeitung;
- die Möglichkeit, Werkzeugbibliotheken, Vorlagen und bewährte Strategien wiederzuverwenden;
- die Maschinensimulation, Kollisionsprüfung und die Programmüberprüfung nach Änderungen;
- den Datenaustausch mit der Konstruktion und die Verwaltung von Modell- und Programmrevisionen.
In der Serienfertigung wird der Aufwand für Änderungen besonders deutlich. Die Programmierung des ersten Teils benötigt Zeit, doch das Programm wird oft mehrfach neu freigegeben, wenn sich Maße, Werkzeuge, Vorrichtungen oder Maschinen ändern. Das CAM-System sollte dabei helfen, diese Änderungen zu erkennen und den erprobten Prozess sicher auf die nächste Revision zu übertragen.
Mastercam, NX CAM, hyperMILL, Fusion und ESPRIT decken unterschiedliche Anforderungen in der Fertigung ab. Die verfügbaren Daten belegen die breite Verbreitung von Mastercam im CAM-Bereich insgesamt, liefern aber keine verlässliche Rangfolge speziell für die Serienzerspanung. Für eine einzelne Werkstatt ist entscheidend, wie sicher das System ihre Bauteile durch Programmierung, Prüfung und wiederholte Freigabe begleitet.