Entwicklung einer kostengünstigen, minimalfunktionalen Steuerung für Werkzeugmaschinen in der Großserienfertigung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Christian Brecher
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2007 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 43679767

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Konzepts für eine modulare, minimalfunktionale Steuerung sowie dessen prototypische Realisierung. Es soll eine möglichst kostengünstige numerische Steuerung mit eingeschränkter Funktionalität für Werkzeugmaschinen in der Großserienfertigung entworfen werden, welche möglichst geringe Einschränkungen im Produktionsbetrieb verursacht und dabei dennoch flexibel an die Bedürfnisse der jeweiligen Unternehmen anzupassen ist. Um die Aufwände zum Einrichten und Einfahren von NC-Programmen zu minimieren, kommt es zu einer zunehmenden Verlagerung von Funktionalitäten von der NC-Steuerung in das CAM-System. Hierbei wird das Ziel verfolgt, die Qualität der im CAM-System erzeugten Programme – z.B. durch die Berücksichtigung der Dynamik der Maschinenachsen bei der Bahnplanung – zu erhöhen. Idealerweise wäre die komplette Geometriekette der NC-Steuerung im CAM-System verfügbar. Dadurch ist es allerdings denkbar, diese Funktionalität in der NC-Steuerung an der Maschine einzusparen. In diesem Forschungsvorhaben wird auf Basis der Ergebnisse des Projekts OCEAN eine erweiterte modulare Referenzarchitektur für minimale, skalierbare Steuerungssysteme in der Großserienfertigung entworfen. Hierzu wurden im ersten Antragszeitraum die Ansprüche der Serienfertiger an die Steuerung untersucht und auf Basis der Ergebnisse ein neuer Typ von Bearbeitungsprogramm entwickelt. Einzelne Funktionalitäten wurden durch eine prototypische Implementierung verifiziert. Es wurde festgestellt, dass die noch grobgranulare OCEAN-Architektur nicht ausreicht, die Bedürfnisse der Serienfertigung abzubilden. Im zweiten Antragszeitraum soll nun die benötigte und darauf aufbauende neue Referenzarchitektur entwickelt und eine minimalfunktionale Steuerung prototypisch implementiert werden.

• DFG Programme: Research Grants