Die CNC-Technik: Ein großer Fortschritt seit den 60ern

Die CNC-Technik ist aus der numerischen Steuerung (kurz NC) hervorgegangen. Die erste CNC-Steuerung kam Mitte der 1960er-Jahre auf den Markt und veränderte die Produktion mit Werkzeugmaschinen erheblich. Schnellere und genauere Bearbeitung war möglich. Die Computerized Numerical Control Technologie ermöglicht es, die Maschinen direkt mit dem Computersystem zu steuern.  Deshalb sind heute fast alle Werkzeugmaschinen mit einer CNC-Steuerung ausgerüstet. Diese ist aus dem Bereich der Fertigung nicht mehr wegzudenken. Ob wir von der Medizintechnik, dem Maschinenbau oder der Automobilbranche sprechen – diese Wirtschaftszweige setzen fast ausschließlich auf Technologie mit CNC.  
 
Das präzise Herstellen von Markierungen, Frästeilen und Gravuren ist so überzeugend, dass die Fertigung nur davon profitieren kann. Dank der direkten Übermittlung der Daten an die Werkzeugmaschine ist die Herstellung nun viel exakter. So können die verschiedenen Branchen Produkte herstellen, die mit einem manuellen Verfahren von Hand nicht möglich wären. Die neue Technik entlastet bei der Bedienung der Maschinen. 

Hierbei kommt die CAD-CAM-Software ins Spiel, durch welche keine aufwendigen Programmierarbeiten mehr notwendig sind. Durch die hochpräzise Arbeit der CNC-Maschinen ist der Materialausschuss besonders gering. Das senkt die Produktionskosten. Die große Flexibilität von computergesteuerten Maschinen führt zu einer unproblematischen Herstellung von neuen Produkten. Diese Anlagen können ihre Werkstücke weitestgehend selbstständig fertigen und benötigen nur wenig Supervision. Einmaliges Einspannen von Material reicht meist aus, damit die Anlage gleich mehrere Arbeitsschritte nacheinander ausführen kann. Das verringert das zeitintensive Einrüsten der Anlagen und das Umspannen verschiedener Materialien kann teilweise komplett entfallen. Die Unternehmen können somit verschiedene Werkobjekte fertigen, ohne ihre Maschinen umrüsten zu müssen. Dies spart Zeit und Aufwand. 
 

Die CNC-Simulation: Der digitale Zwilling 

Die CNC-Simulation ermöglicht es den Herstellfirmen, jegliche Schritte im Voraus zu programmieren, zu planen und zu prüfen. Hierzu müssen sämtliche Komponenten als digitale Zwillinge - eins zu eins - in der virtuellen Fertigungsumgebung hinterlegt sein. Die Simulation ermöglicht es, jegliche Kollisionen und Probleme noch vor der eigentlichen Herstellung zu erkennen und daraufhin zu beheben. 

Damit ist höchste Prozesssicherheit gegeben, denn das komplette Bearbeitungsszenario wird geprüft, bevor die Produktion beginnt. Das bedeutet, dass alle Positionen, Verfahr- und Achsbewegungen sowie die Zustellungskomponenten kontrolliert werden. Falls die Simulation mögliche Konflikte anzeigt, wie zum Beispiel Kopfkollisionen, Schneidenkollisionen oder Endschalterverletzungen, kann individuell entschieden werden, ob diese Konflikte in Kauf genommen werden können oder behoben werden sollen. 

Zur Optimierung stehen je nach Bearbeitungssituation verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Entweder man wechselt das Werkzeug, den Maschinenkopf oder die Maschine aus. Es können auch die Aufspannlage verändert, die Achsen interaktiv gedreht oder gar die Kopfanstellung umgeschaltet werden. Das Beste an der Simulation ist, dass diese sich im Hintergrund durchführen lässt und alle zeitgleich weiterarbeiten können. Damit nimmt sie keine kostbare Arbeitszeit in Anspruch und stört den Arbeitsablauf nicht.