DNC-Max steigert die Leistung bei M-1

Da sich die Maschinen in zwei separaten Gebäuden befinden und erweitert werden, um neuen Anforderungen gerecht zu werden, wandte sich M-1 Tool Works Inc. an CIMCO für eine zuverlässige und effiziente Netzwerk- und DNC-Kommunikationslösung. M-1 ist ein Unternehmen, das sich 1984 von der Produktion von Rennsportteilen zum Zulieferer von Präzisionskomponenten für so unterschiedliche Bereiche wie die Luft- und Raumfahrtindustrie, die Verteidigungsindustrie, die Medizintechnik und die High-Tech-Energiebranche entwickelt hat.

 

Rennsportteile im Jahr 1984

M-1 Tool Works Inc. mit Sitz in McHenry, Illinois, nordwestlich von Chicago, wurde 1984 vom Rennfahrer Martin Ryba gegründet, um Rennsportteile und -komponenten herzustellen. Die Werkstatt erlangte einen guten Ruf für hochwertige, hochpräzise Teile, die auf mehrachsigen Fräs- und Drehmaschinen gefertigt wurden, wurde jedoch nie als Großserienproduktionsbetrieb konzipiert. „Wir haben jetzt 50 Maschinen und etwa 40 Mitarbeiter in zwei Gebäuden, aber ich würde sagen, 80% unseres Geschäfts besteht aus Bestellungen für 10 Teile oder weniger“, sagte Rusty Thielsen, M-1-Projektmanager.

Mentoring-Programm und neue Anforderungen

Als M-1 langsam expandierte, erregte das Unternehmen zunehmend die Aufmerksamkeit von Luft- und Raumfahrtunternehmen. Eine davon war Northrop Grumman Corp., ein führendes globales Sicherheitsunternehmen, das sich mit autonomen Systemen, Cyber, C4ISR, Weltraum, Streik sowie Logistik und Modernisierung beschäftigt. Anfang 2003 begannen der Bereich „Integrated Systems“ von Northrop Grumman und M-1 Tool Works im Rahmen einer Mentoring-Vereinbarung zusammenzuarbeiten.

„Dieses Mentoring-Programm gibt Northrop Grumman die Möglichkeit, unser Fachwissen mit einem kleinen Lieferanten zu teilen, der das Wissen nutzen wird, um eine Infrastruktur zu entwickeln, die mit der Bereitstellung hochwertiger Produkte für die Landesverteidigung kompatibel ist“, sagte Thomas E. Vice, Sektor-Vizepräsident für Operationen bei Northrop Grumman Integrierte Systeme. „M-1 Tool Works ist äußerst kompetent und hat das Potenzial, ein geschätztes Mitglied des Lieferantenteams von Northrop Grumman zu werden.“

Im Rahmen der Vereinbarung begann M-1 mit dem Erwerb der Ausrüstung und des Fachwissens, um die Spezifikationen des Verteidigungsministeriums für die Herstellung komplexer Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungskomponenten und -baugruppen zu erfüllen. Mit 14 Plätzen der Mastercam CAD/CAM-Software programmieren M-1-Maschinenbauer ihre eigenen Teile an ihren eigenen Maschinen. Was benötigt wurde, war die Möglichkeit, Programme an jede Maschine in den beiden Gebäuden von M-1 zu senden. „In einer Zeit, in der Programme immer größer und komplexer wurden, bedeutete dies, Programme auf Flash-Laufwerke herunterzuladen und sie manuell an die verfügbaren Maschinen zu übergeben, um sie zu bearbeiten“, erklärte Thielsen.

Netzwerkfähigkeiten gelten nicht nur für neue Geräte. Rusty Thielsen, Projektmanager bei M-1 Tool Works, zeigt, wie ein „Moxa-Box“-Anschluss (oben signalisiert grün) ältere Geräte mit dem DNC-System der Werkstatt verbinden kann.

Strengere Kontrolle mit CIMCO DNC-Max

Auf der Suche nach Verbesserungen wurde M-1 auf CIMCO aufmerksam, einen Anbieter von CNC-Kommunikations- und Netzwerksoftware mit weltweitem Hauptsitz in Kopenhagen und Hauptsitz im Mittleren Westen der USA in Elgin, Illinois. Neben CNC-Editoren, Fertigungsdatenerfassung und Fertigungsdatenverwaltungssoftware stellt CIMCO auch die Netzwerksoftware CIMCO DNC-Max bereit, die M-1 über die lokale CIMCO Solution Provider ShopWare Inc., ebenfalls mit Sitz in Elgin, installiert hat.

„M-1 war genau der richtige Ort, um von einem DNC-Softwaresystem (Distributed Numerical Control) zu profitieren“, sagte Ryan Mermall, leitender Anwendungsingenieur und Servicekoordinator bei ShopWare. „Die ideale Zielgruppe wäre jeder Kunde mit CNC-Maschinen, der eine Lösung für die Übertragung von Programmen auf die Maschine finden und gleichzeitig über ein System zu deren Sicherung und Organisation verfügen muss. CIMCO unterstützt problemlos Kunden mit 1-4000 Maschinen und mehr.“

Normalerweise können Kunden die Übertragung von Programmen auf CNC-Geräte automatisieren, erklärte Mermall. Darüber hinaus haben Benutzer eine strengere Kontrolle über Programmrevisionen und Benutzerberechtigungen darüber, wer was mit dem Hauptprogramm in der Software tun kann. Zu den weiteren Funktionen gehören die dynamische Anpassung der Vorschub- und Spindelgeschwindigkeit, Parameter-Offsets sowie erweiterte Protokollierung und Sicherung/Versionierung.

Als Client-Server-Lösung konzipiert, übernimmt DNC-Max Server sämtliche Kommunikations- und Berechnungsfunktionen. Es kann je nach Kundenwunsch als Anwendung oder als Dienst im Hintergrund ausgeführt werden. Die DNC-Max-Clients für PC und Mobilgeräte sind die Schnittstellen zur Verwaltung lokaler oder Remote-Dateiübertragungen, zur Überwachung von Maschinenports sowie zur Netzwerkkonfiguration und Verwaltung mehrerer Server von einem einzigen Punkt aus.

„Jetzt können unsere Programmierer Programme schreiben und sie auf jede Maschine in unseren beiden Gebäuden übertragen und sie von einem zentralen Server aus verwalten“, sagte Thielsen. „Programme gelangen schneller in die Maschinen und die Programme selbst sind viel zuverlässiger. Es macht uns zu einem besseren und viel effizienteren Shop.“

Jedes Mal, wenn M-1 neue Geräte hinzufügt, fügt das Unternehmen diese seinem CIMCO-Netzwerk hinzu. CIMCO unterstützt zahlreiche Steuerungen, darunter FANUC, Haas, Mazak, Fagor und mehr. In Kombination mit RS-232-Kommunikationshardware (Moxa-Boxen) hat M-1 auch seine Altgeräte an CIMCO angeschlossen. „Wir verwalten größere und komplexere Programme viel schneller und effizienter“, sagte Thielsen. „Alle Programmänderungen oder -anpassungen, die an DNC-Max zurückgesendet werden, können automatisch in der Version erhöht oder in einem Quarantänebereich gespeichert werden. Dadurch wird die Verfolgung von Änderungen oder das Zurücksetzen auf frühere Versionen bei Bedarf viel strenger eingeschränkt. Unsere interne Nichtkonformität ist dadurch viel geringer.“

Fortgeschrittene Energiearbeit

Eine strengere Prozesskontrolle hat dazu beigetragen, die Fähigkeiten von M-1 Tool Works in der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungsbereich zu steigern, und das Unternehmen wurde auch für seine fortschrittliche Arbeit im Energiebereich ausgezeichnet.

M-1 ist beispielsweise Teil des Teams, das Komponenten und Baugruppen für das Linac Coherent Light Source (LCLS)-Projekt am Argonne National Laboratory (ANL) liefert. Beim Fokussieren der Lichtstrahlen werden bearbeitete M-1-Komponenten verwendet, die aus einem hochenergetischen Elektronenstrahl ultrahelle, ultrakurze Röntgenimpulse erzeugen. Diese Röntgenpulse sind eine Milliarde Mal heller als die stärkste bekannte Lichtquelle und werden verwendet, um Bilder von Molekülen aufzunehmen und ihre Aktionen innerhalb einer Atomstruktur detailliert darzustellen.

Die Bearbeitung der Metalle umfasste fünfachsiges Fräsen, Bohren sowie Draht- und Senkerosion. Die engen Toleranzen, alle im Bereich von 0,0005″ (0,0127 mm) oder weniger, wurden in der M-1-Qualitätsabteilung mithilfe von KMGs und anderen Messgeräten validiert. CAD-Dateien wurden M-1 von den Designern von ANL zur Verfügung gestellt. Besonders schwierige Bearbeitungsvorgänge erforderten eine präzise Abstimmung und Ausrichtung von gefrästen, drahterodierten und sinkerodierten Merkmalen.

Laut M-1 handelt es sich um eine der wenigen Werkstätten, die über die Maschinen, die Mitarbeiter, das Fachwissen und die Erfahrung verfügt, um diese Arbeit gemäß den erforderlichen Spezifikationen auszuführen. Verbesserte Netzwerkkompetenz und CNC-Programmsteuerung trugen dazu bei, dass das gesamte LCLS-Arbeitsprojekt von M-1 in nur drei Monaten produziert werden konnte, viel schneller als der normale Zeitrahmen für solche Projekte, so das Unternehmen. In Kommentaren während einer Anerkennungspräsentation stellten ANL-Wissenschaftler fest, dass das gesamte System dank der hohen Qualität der bearbeiteten M-1-Teile bereits beim zweiten Versuch ausgerichtet und erfolgreich abgefeuert werden konnte.

M-1 lieferte Komponenten für die Linac Coherent Light Source (LCLS),
Entwickelt, um Röntgenimpulse zu erzeugen, die eine Milliarde Mal heller sind als die stärkste bekannte Lichtquelle.

Mit einem firmeninternen Client-Server-Netzwerk für die Ausrüstung befinden sich alle M-1-CNC-Programme in einer Datenbank, die niemals die beiden Gebäude des Unternehmens verlässt. G-Code, dynamische Werkzeugwege und Verwaltungssoftware sind dadurch sicherer.

Von seinen Anfängen als Rennsportwerkstatt bis hin zu seinem heutigen Status als Luft- und Raumfahrt-/Verteidigungs- und fortschrittlicher Energielieferant zeigt M-1, dass eine verbesserte Vernetzung eine kleine Werkstatt auf Augenhöhe mit größeren Konkurrenten machen kann.

Mehr Informationen

M1 Tool Works-Website
ShopWare-Website
CIMCO DNC-Max Produktseite