In der digitalen Fertigung müssen Maschine und CAM-Software miteinander vernetzt werden. Eine der größten Herausforderungen in diesem Prozess besteht darin, die virtuell erzeugten Werkzeugwege in eine sichere und geprüfte, für die Maschine interpretierbare, “Sprache “ zu übersetzen. Hier kommen sogenannte Postprozessoren (PP) ins Spiel, die als Bindeglied zwischen CAM-Software und Werkzeugmaschine fungieren. Häufig werden sie als reine Schnittstellen betrachtet, was jedoch ihren Möglichkeiten zur Optimierung und Automatisierung der Fertigungsprozesse nicht gerecht wird.
Postprozessoren: Mehr als nur Werkzeugwege in Koordinaten umwandeln
Wie ein Postprozessor dazu beiträgt, den Fertigungsprozess zu optimieren
Christian Meyer | 
Die Welt der Fertigung und Produktion hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert und erweitert. Die heutigen Werkstücke und Bauteile sind komplexer und anspruchsvoller als je zuvor. Die sichere Konvertierung der Fertigungsdaten vom CAM-System in Maschinensprache und deren Validierung zur Vermeidung von Fehlern, macht einen Postprozessor zu einem entscheidenden Bindeglied mit viel Potential.
Ein Postprozessor, auch PP genannt, ist ein Computerprogramm, das die Ergebnisse eines Computer-Aided Manufacturing-Programms (CAM) in ein Format eines elektronischen Verfahrens (hier das so genannte Computerized Numerical Control, CNC) zur Steuerung von Werkzeugmaschinen umsetzt.
(Quelle: de.m.wikipedia.org) |
Das Potential eines Postprozessors
Ein Postprozessor kann weitaus mehr als nur grafische Werkzeugwege in Koordinaten, Bewegungs- und Steuerungsbefehle für eine Werkzeugmaschine zu übersetzen.
Sein Potential ist vielfältig und vor allem trägt er auf mehrere Arten und Weisen zur Automatisierung und Optimierung der Fertigung bei:
- Komplexe Informationen aufbereiten: Durch PPs werden zum Teil komplexe, für den Fertigungsprozess benötigte Informationen, aufbereitet und zur Verfügung gestellt. Beispielsweise können über integrierte Funktionalitäten Werkzeug- und Prozessdaten automatisch extrahiert und in konfigurierbare Listen oder Dateien eingefügt werden.
- Standardisierung: Postprozessoren ermöglichen eine konsistente Programmierung, indem sie sicherstellen, dass die einzelnen Schritte des Fertigungsprozesses wiederholbar sind. Dadurch können bspw. Programmierfehler minimiert und die Qualität in der Fertigung gesteigert werden.
- Fehlerreduzierung: Zudem reduziert ein Postprozessor das Risiko von Fehlern, die bei der manuellen Programmierung an der Maschine auftreten können. Darüber hinaus können durch einen PP in Kombination mit einer Maschinensimulation Fehler und Kollisionen vor der realen Fertigung erkannt und behoben bzw. vermieden werden
Postprozessor als Basis für realitätsgetreue Maschinensimulationen
Die im letzten Abschnitt angesprochene Simulation ist ein wichtiger Potentialfaktor eines Postprozessors. Denn ein PP stellt wichtige Informationen für die interne Simulation zur Verfügung bzw. bereitet diese entsprechend auf. Die integrierte Simulation in dem CAM-System von Siemens NX beispielsweise, basiert auf dem erzeugten NC-Code. Zusätzlich kann eine Datei erzeugt werden, die - wie auf der realen Steuerung - wertvolle Informationen zu den verwendeten Werkzeugen und Nullpunkten enthält. Dadurch können detailgetreue und realitätsnahe Simulationen abgebildet werden, die die Prozesse auf der realen Maschine sicherer machen und unnötige Störungen sowie Kosten vermeiden.
Postprozessor als Wissensdatenbank
Der PP ermöglicht zudem, Know-how zu binden und für zukünftige Fachkräfte zu erhalten, da beispielsweise kundenspezifische und prozessrelevante Strukturen des NC-Codes in diesen eingebracht und weiterentwickelt werden können. Die Ausbildung der nächsten Generation von CAM-Programmierer:innen ist einfacher und schneller, da der PP dieses Wissen personenunabhängig in sich trägt.
Durch die kontinuierliche Pflege ist ein PP ein "lebendes" Konstrukt, dass sich ständig weiterentwickelt. Nicht nur durch das Anreichern von Wissen (Bsp.: Verhalten bei Werkzeugbruch), sondern auch durch die Entwicklung der nötigen Programmiersprache und vor allem die Anpassung an die Bedürfnisse der Anwender:innen.
Postprozessoren abstimmen auf den Fertigungsprozess
Die tiefe Integration in NX ermöglicht nicht nur die sequentielle Übersetzung der Daten in den Maschinencode, sondern eine intelligente Abfrage der benötigten Informationen direkt aus den Operationen oder aus der Werkzeugdatenbank nach Bedarf.
Um das volle Potential zu nutzen, braucht es einen maßgeschneiderten Postprozessor, der perfekt auf die Maschinen und Fertigungsprozesse abgestimmt ist. Dabei spielt auch das CAM-System und dessen Möglichkeiten und Module eine entscheidende Rolle und diese müssen zwingend bei der Entwicklung des Postprozessors eingebunden werden.
JANUS Engineering hat sich auf die Entwicklung von Postprozessoren und Maschinensimulationen für Siemens NX spezialisiert. Für NX bieten wir eine Lösung, die den Fertigungsprozess optimal abbildet und Fertigungsdaten sicher verarbeitet. Mit einem maßgeschneiderten Postprozessor wird der notwendige NC-Code für die Maschine bereitgestellt. Darüber hinaus erstellen wir eine sehr genaue Maschinensimulation, die auf dem zu verifizierenden NC-Code und dem Modell der realen Werkzeugmaschine basiert. So können wir sicherstellen, dass die Fertigungsprozesse aufeinander abgestimmt sind und das volle Potential der Werkzeugmaschinen genutzt werden kann.
Ein Postprozessor ermöglicht die Automatisierung der Fertigung, indem alle fertigungsrelevanten Informationen zur Verfügung gestellt werden, die die Programmierung von Werkzeugmaschinen erleichtert, das Know-How bindet und eine Basis für realitätsgetreue Maschinensimulationen schafft. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung trägt er zum effizienten und optimierten Fertigungsprozess bei und sichert das Fertigungswissen für die Zukunft.
JANUS Engineering bietet individuell angepasst Postprozessoren und Maschinensimulationen für Siemens NX.
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Christian MeyerVorstand - Chief Technical Officer
E-Mail: Christian.Meyer@janus-engineering.com
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