Die richtige Wahl des CAM-Systems

Worauf bei der Auswahl der CAM-Software zu achten ist

Worauf bei der Auswahl der CAM-Software zu achten ist

Wenn man auf der Suche nach einem (neuen) CAM-System ist, stehen einem zahlreiche Programme zu Auswahl. Und dennoch gestaltet sich die Suche nach dem richtigen System gar nicht als so schwierig, wie man zunächst annehmen könnte. Bei der Auswahl kommt es vor allem darauf an, das am besten passende System für Ihre Anwendungen und Anforderungen auszuwählen. Im Folgenden möchten wir Ihnen einige Auswahlkriterien an die Hand geben, die Ihnen bei dieser Entscheidung helfen sollen und die sicherlich auch für die Wahl Ihres nächsten CAM-Systems wichtig sind.

 

Auswahlkriterium: Produktpaket

Ein Blick auf die CAD-Möglichkeiten sollte bei der Wahl eines CAM-Systems auf jeden Fall Berücksichtigung finden. Hier gibt es drei verschiedene Möglichkeiten: ein integriertes CAD/CAM-System, CAM mit einigen CAD-Funktionen und reines CAM.

In einem vollintegriertem CAD/CAM-System ist die CAM-Software in der CAD-Software integriert und in einem solchen Paket sind in der Regel Designfunktionen enthalten, die in anderen CAM-Paketen nicht enthalten sind, bspw. Bemaßung, Plotten, Stückliste, Volumenmodellierung, Oberflächenmodellierung, Baugruppen und natürlich die integrierte CAM-Lösung. Ein Vorteil einer solchen Lösung ist, dass Sie einen einzigen, durchgängigen Fertigungsworkflow abbilden. Darüber hinaus steht die volle CAD-Funktionalität zum Bearbeiten von Teilen oder Modellieren von Vorrichtungen zur Verfügung, sie behalten häufig die Assoziativität mit dem Modell bei und es gibt keine Probleme bei der Datenübersetzung.

CAM-Pakete mit einigen CAD-Funktionen sind die nächste Konfiguration. Diese werden normalerweise als CAM-Systeme vermarktet, enthalten jedoch viele CAD-Funktionen, die für die Fertigung erforderlich sind. Diese Systeme können bspw. Drahtmodell-, Oberflächen- und Volumenmodelle erstellen und bearbeiten, verfügen jedoch  in der Regel nicht über erweiterte Entwurfswerkzeuge, die in einem vollständigen CAD / CAM-Paket verfügbar sind. Ein solches System kann Nischen- oder Spezialfunktionen enthalten, die in Allzwecksystemen nicht vorhanden sind oder auch auf die Fertigung ausgerichtete CAD-Funktionen wie die Elektrodenerstellung. Abhängig von der Organisationsstruktur kann ein solches System die Fertigung maßgeblich beschleunigen, da das hin- und her senden von Daten zwischen Konstruktionsabteilung und Werkstatt minimiert wird, wenn Daten direkt in der Werkstatt für die Fertigung aufbereitet werden können.

 

Reine CAM-Pakete schlussendlich fokussieren sich sehr präzise nur auf CAM. Die Software erstellt nur Werkzeugwege für CNC-Maschinen und verfügt lediglich über minimalistische Konstruktionsfunktionen bspw. für das Erstellen von Grenzlinien. Derartige CAM-Systeme sind oft sehr leistungsfähig und finden dort Anwendung, wo die für die Fertigung notwendigen Daten direkt bearbeitet werden können und keine Aufbereitung der Daten für die Fertigung notwendig ist.

Im Folgenden aufgelistet die Vor- und Nachteile der genannten
Produktpakete:

Vollständig integriertes CAM-System

  • Ein einziger (durchgängiger) Design-to-Manufacturing Workflow

  • Vollständige CAD-Funktionalität zum Bearbeiten von Bauteilen oder für das Modellieren von Vorrichtungen, bspw. Spannmittel

  • Behalten häufig die Assoziativität mit dem Modell bei, sobald also Änderungen am CAD-Modell vorgenommen werden, werden diese Änderungen automatisch auch im CAM-System vorgenommen

  • Baugruppen-Funktionen ermöglichen den einfachen Import von Vorrichtungen, Klemmen, Schraubstöcken und Tischen

  • Weniger Schnittstellen und Software zum Erlernen

  • Keine Probleme oder Bedenken bei der Datenübersetzung

 

CAM-Pakete mit CAD-Funktionen

  • Kann Nischen- oder Spezialfunktionen enthalten, die in Allzwecksystemen nicht zu finden sind

  • Auf die Fertigung ausgerichtete CAD-Funktionen, bspw. für die Elektrodenerstellung

  • Das Fertigungsunternehmen ist stark auf CAM ausgerichtet

 

Reine CAM-Pakete

  • Fokussiert rein auf CAM

  • Viele dieser Lösungen sind ziemlich mächtig/umfangreich

  • Kann nützlich sein, wenn immer für die Fertigung aufbereitete CAD-Daten vorliegen

Auswahlkriterium: Die zu fertigenden Bauteile

Welche Arten von Bauteilen fertigen Sie? Und auf welche Weise fertigen Sie diese? Überlegen Sie sich, welche Anforderungen im Hinblick auf Ihre Bauteile ein neues CAM-System optimalerweise erfüllen sollte. Dies kann helfen, die in Frage kommenden Lösungen (weiter) einzugrenzen, denn die meisten CAM-Pakete fokussieren sich auf verschiedene Funktionskategorien, die meistens die Art der Bearbeitung widerspiegeln.

  • Bohren – Tieflochbohren, Einlippenbohren und Kühlmittelleitungen – verwendet normalerweise Festzyklen auf Ihrer Maschinensteuerung.
  • 2-Achsen-Fräsen – wobei sich die CNC-Maschine gleichzeitig in X- und Y-Richtung bewegt, nicht aber in Z. Hierfür werden einfaches Konturieren und Taschenbearbeitungen angeboten.
  • 3-Achsige Bearbeitung – diese kann von kleinen, ziemlich einfachen Teilen wie einer Halterung für eine Motoraufhängung bis hin zu sehr komplexen Formen wie bspw. einem Armaturenbrett reichen. Typischerweise bewegt sich die CNC-Maschine gleichzeitig in X, Y und Z. Diese Form der Fräsbearbeitung ist die gebräuchlichste.
  • 5-Achsen-Fräsen – bei dem die Maschine zusätzlich zu den regulären Achsenbewegungen über eine Rotationsfähigkeit verfügt – typischerweise A, B und/oder C. Wenn die Drehungen gleichzeitig mit den Achsenbewegungen (XYZ) erfolgen, spricht man von einer simultanen 5-Achs-Bewegung oder auch 5-Achs-Simultanfräsen. Wenn sich das Teil in Position dreht und dann in drei Achsen gefräst wird, wird dies als positionelle 5-Achs- (oder auch 3+2 Stellachsen) -Bearbeitung bezeichnet.
  • Außerdem benötigt man möglicherweise CAM-Funktionalität für Nicht-Fräsmaschinen wie Drehmaschinen, Drahterodiermaschinen oder Laserschneider. Auch spezielle Anwendungen wie bspw. die Bearbeitung mit Industrierobotern oder Hybride Fertigungsmöglichkeiten sollten Berücksichtigung finden.

 

Verschiedene CAM-Systeme sind bei einigen Fräs- bzw. Bearbeitungsarten stärker als bei anderen. Überlegen Sie, ob Sie bspw. eine automatische Feature-Erkennung für Bohrungen und Taschen benötigen oder diese separat programmieren. Vielleicht haben Ihre Teile keine einfachen Formen, sondern sind komplexe Freiformbauteile. Legen Sie fest, welche Art der Bearbeitung für Ihr Unternehmen am wichtigsten ist, und konzentrieren Sie sich auf die CAM-Pakete, die diese Anforderungen erfüllen. Stimmen Sie dann die Funktionalität im CAM-Programm mit der Art der Teile ab, die Sie fertigen werden.

Berücksichtigen Sie bei Ihrer Entscheidung in jedem Fall auch zukünftige Wachstumspläne. Es ist schließlich nicht auszuschließen, dass Ihr Unternehmen zukünftig – mit zunehmendem Qualifikationsniveau und zunehmender Erfahrung – komplexere Daten- und Fertigungssaufgaben übernehmen möchte oder kann, bspw. weil die Anschaffung eines neuen Bearbeitungszentrums geplant ist. Auch wenn Sie aktuell vielleicht nur einfache prismatische Bauteile fräsen, können Sie in die Bearbeitung komplexer 3D-Daten hineinwachsen. Das CAM-Paket Ihrer Wahl sollte einen Wachstumspfad für Ihre Fräsanforderungen bieten und somit mit Ihren steigenden Anforderungen an die Fertigungsmöglichkeiten mitwachsen können.

Stellen Sie sicher, dass Sie bei Ihrer CAM-Kaufentscheidungen nicht zu wenig und auch nicht zu viel Software für Ihre Anforderungen erwerben. Wenn Sie zu wenig kaufen, sind Sie früher oder später wahrscheinlich gezwungen, auf ein anderes Paket umzusteigen. Wenn Sie zu viel kaufen, zahlen Sie möglicherweise viel und nutzen am Ende einen Großteil der Funktionen, die Ihnen zur Verfügung stehen, gar nicht. Benötigen Sie bspw. wirklich eine Software, die für simultane 5-Achs-Bearbeitung optimiert ist, oder können Sie Ihre Bauteile nicht doch einfacher und kostengünstiger in 3+2 Achsen bearbeiten?

Auswahlkriterium: Software-Hersteller

Ein CAM-System ist nur so gut wie der Entwickler der Software. Informieren Sie sich über den Software-Hersteller und berücksichtigen Sie bei Ihrer Entscheidung für ein CAM-System auch Folgendes:

  • Wie viele Entwickler und Supportmitarbeiter gibt es für das Produkt?
  • Verfügt der Entwickler über die Ressourcen, um die Entwicklung fortzusetzen?
  • Wie oft werden Updates zur Verfügung gestellt?
  • Verfügt der Entwickler über Mitarbeiter, die sich mit der Bearbeitung auskennen oder über Bearbeitungserfahrung verfügen?

 

Ein kleiner Tipp an dieser Stelle: Kaufen Sie von einem Unternehmen, das sich mit dem Produkt auskennt, hervorragenden Support bietet und sich auch langfristig der Fertigung sowie der Unterstützung seiner Kunden verpflichtet hat.

Eine Frage, die sich immer wieder stellt, wenn es darum geht, sich eine neue Software anzuschaffen:  Kann man gebrauchte Software von einem anderen Unternehmen (ab)kaufen oder nicht. Die meisten Softwareunternehmen – nicht nur CAM-Software-Hersteller – verkaufen entweder ein Abonnement für die Software oder eine Lizenz zur dauerhaften Nutzung der Software. Im Allgemeinen sind diese Lizenzen nicht übertragbar, und in den meisten Fällen benötigen Sie eine schriftliche Genehmigung des Softwareherstellers, um eine Softwarelizenz zu übertragen. Stellen Sie daher in jedem Fall sicher, dass die Lizenz auf Ihr Unternehmen übertragen werden kann, bevor Sie eine derartige Entscheidungen treffen.

Auswahlkriterium: Datentypen

Wie ist das eigentlich bei Ihnen? Entwerfen Sie das, was gefertigt wird, im eigenen Unternehmen, oder erhalten Sie die Daten von Ihren Kunden? Beim Fertigen von Teilen gibt es normalerweise verschiedene Typen von Daten. Da sind einfache Daten, 2D-Drahtgittermodelldaten, aber auch 3D-Drahtgitterdaten, Volumenmodelle, Oberflächenmodelle und anderen spezielle Daten wie Scandaten oder Punktewolken. Häufig schränken diese Datentypen, die Sie für die Bearbeitung erhalten, die verfügbaren CAM-Optionen ein.

Wenn Sie externe Daten verwenden, stellen Sie also sicher, dass das CAM-System Ihrer Wahl die zu fertigenden Daten zuverlässig einlesen kann. Bei Verwendung eines integrierten CAD/CAM-Systems werden die Daten normalerweise in derselben Umgebung konstruiert. Da jedoch viele Unternehmen Daten von einem anderen Unternehmen und normalerweise einem anderen CAD-System verarbeiten, müssen Sie auch die verfügbaren Schnittstellen berücksichtigen. Zum Einlesen in Datenformaten wie DXF, IGES, STEP oder STL stehen viele verschiedene Optionen zur Verfügung.

Bei der Beurteilung von Schnittstellen sollte gelten: Qualität vor Quantität! Prüfen Sie, ob und welche Schnittstellen enthalten sind oder zusätzliche Kosten verursachen und wie sich dies auf den Wert der CAM-Lösung auswirkt.

Auswahlkriterium: Fertigungsumgebung

In jedem Unternehmen wird die CAM-Software an unterschiedlichen Standorten und in unterschiedlichen Prozessen betrieben. Legen Sie optimalerweise von vornherein fest, wo und von welchen Mitarbeitern die Software genutzt wird. Die CAM-Software kommt üblicherweise an drei Standorten innerhalb eines Betriebes zum Einsatz: in der CAD-Abteilung, in der CAM-Abteilung und / oder in der Fertigung.

Die Nutzung der CAM-Software innerhalb der CAD-Abteilung ermöglicht es einer ingenieurtechnischen Funktion neben der Konstruktion auch für die Fertigung verantwortlich zu sein. Je nach Auslastung kann diese Option die Anzahl der benötigten Softwarelizenzen und Computer reduzieren. Da CAD-Anwender bereits über Computerkenntnisse verfügen, erlernen sie auch die CAM-Software normalerweise schneller. Oftmals kommt in dieser Struktur das komplett integrierte CAD/CAM-System zum Einsatz.

Der Nachteil dieser Strategie besteht darin, dass viele CAD-Konstrukteure keine Erfahrung mit den tatsächlichen Fertigungsvorgängen haben. Darüber hinaus können häufige Unterbrechungen (bspw. der Wechsel von CAD zu CAM zu CAD oder direkt aus der Fertigung) die Konstruktionsproduktivität negativ beeinträchtigen. Zu guter Letzt kann in einer geschäftigen Umgebung die Softwarelizenz mit CAD-Vorgängen „gebunden“ und für CAM nicht verfügbar sein – Sie müssen also warten, bis alle Konstruktionsberechnungen beendet sind, bevor Sie zum CAM wechseln können.

Unternehmen, die eine eigene CAM-Abteilung einsetzen, nutzen diese in der Regel als Schnittstelle zwischen den CAD-Konstrukteuren und den Fräsmaschinen bzw. Maschinenbedienern in der Fertigung. CAM-Abteilungen erhalten die Daten von der CAD-Abteilung und programmieren die Bearbeitungswege für die Bearbeitung auf den Maschinen. Oft sind die CAM-Anwender mit den Fertigungsvorgängen vertraut. In dieser Umgebung finden alle drei Arten von Systemen ihren Einsatz: Integriertes CAD/CAM, CAM mit etwas CAD-Funktionalität sowie reine CAM-Software.

Die Nachteile einer CAM-Abteilung bestehen darin, dass es sich logistisch um einen zusätzlichen Schritt im Prozess handelt. CAM-Anwender können sowohl von Mitarbeitern der CAD-Abteilung als auch Mitarbeitern aus der Fertigung mit Fragen und Änderungen in Ihrer Arbeit unterbrochen werden.

Die Verfügbarkeit schnellerer und kostengünstiger Rechner sowie benutzerfreundliche CAM-Systeme haben es vielen Unternehmen ermöglicht, die CAM-Programmierung direkt in der Fertigungsumgebung zu platzieren. Dies ermöglicht es den Mitarbeitern, die mit den Maschinen und den Werkzeugen am besten vertraut sind, ihre eigenen Fräswegprogramme zu erstellen. Diese Strategie ermöglicht nicht nur weniger Unterbrechungen in beiden Abteilungen, sondern im Allgemeinen auch kürzere Vorlaufzeiten. Nachteile dieser Methode sind, dass möglicherweise mehr bzw. zusätzliche Lizenzen und Schulungen erforderlich sind. Die Werkstattprogrammierung erfordert in der Regel eine CAM-Lösung, die einfach zu bedienen ist und schnell abarbeitet.

Das Wichtigste zum Schluss: Testen Sie die Software

Dies ist der wahrscheinlich wichtigste Teil bei der Auswahl eines CAM-Systems. Testen Sie das für Sie am ehesten in Frage kommende CAM-System – auch auf Ihrer Maschine. Die Bewertung der Software anhand Ihrer eigenen Daten, Ihres eigenen Zeitplans und Ihrer eigenen Bearbeitungsmaschinen hilft Ihnen festzustellen, ob das gesamte Paket und der Prozess funktionieren oder nicht.

Berücksichtigen Sie beim Testen der CAM-Software Folgendes:

  • Testen Sie die Software an den größten Bauteilen, an denen Sie möglicherweise arbeiten, um zu sehen, wie gut die Datenbank mit größeren Datensätzen umgeht.
  • Probieren Sie die Software an den kleinsten und feinsten Teilen aus, an denen Sie möglicherweise arbeiten, und überprüfen Sie die Oberflächenbeschaffenheit und -qualität.
  • Wenn es Teile aus der Vergangenheit gab, die besonders schwierig zu programmieren waren, probieren Sie einige davon aus.
  • Prüfen Sie, ob es bereits Postprozessoren für Ihre Maschinen gibt.
  • Überprüfen und verwenden Sie Online-Ressourcen für Schulungen, wie YouTube-Videos, Webinare und andere Online-Ressourcen.
  • Überprüfen und verwenden Sie Online-Ressourcen für Unterstützung, wie z. B. Foren. Überprüfen Sie, ob sie aktiv sind und ob die Leute Antworten auf Fragen erhalten.

 

Bedenken Sie, dass mit dem Test einer Software unter Umständen Kosten verbunden sind, die für einen erfolgreichen Test wichtig sind. Je komplexer bspw. die Nutzung einer Software ist, desto sinnvoller kann eine vorherige Kurzeinweisung in die Benutzeroberfläche sein, die in der Regel nicht kostenfrei ist. Jedoch ist dies sinnvoll, wenn Sie die Software nicht nur oberflächlich testen möchten. Auch kann es sein, dass ein Postprozessor für eine Ihrer Maschinen, auf der Sie testen wollen, nicht standardmäßig vorhanden ist und extra für den Test erstellt werden muss. Scheuen Sie diese Initialkosten jedoch nicht. Schließlich geht es darum, ein für Sie passendes System zu finden, mit dem Sie dann auch lange arbeiten möchten. In der Regel werden Ihnen diese Kosten dann auch im Falle einer positiven Entscheidung für die getestete Software auf den Gesamtauftrag angerechnet.

Fazit

Die Auswahl eines CAM-Systems muss nicht schwierig sein. Beginnen Sie mit der Entscheidung, ob Sie eine vollständig integrierte Design-to-Manufacturing-Lösung bevorzugen oder die Nutzung mehrerer verschiedener Systeme einzusetzen. Prüfen Sie im nächsten Schritt, ob die Funktionalität der CAM-Lösung den Anforderungen Ihrer Bauteile entspricht und testen Sie das am ehesten in Frage kommende System. Wenn dieser Test erfolgreich ist, haben Sie Ihre Auswahl fast abgeschlossen.