Siemens AG Österreich AMEC: Durchgängige AM-Lösungen

Am Beispiel einer Reparatur eines Spritzgießwerkzeuges einer Drohne wird der durchgängige Workflow für eine kombinierte additive und subtraktive Fertigung gezeigt.

Nikolas Witter
zuständig für Business Development Additive Manufacturing in der Digital Factory Division der Siemens AG

„Unser Anspruch ist es, den gesamten additiven Fertigungsprozess digital zu begleiten. Dafür haben wir entweder bestehende Lösungen für die Additive Fertigung fit gemacht oder in Kooperation mit Industriepartnern geeignete Lösungen entwickelt.“

In der Siemens AG gibt es viele verschiedene Bereiche, in denen man sich mit Additiver Fertigung beschäftigt. In der Digital Factory Division beschäftigt man sich schon seit je her damit, Entwicklungs- und Fertigungsprozesse digital abzubilden. Dazu gehören neben den Industriesteuerungen für Werkzeugmaschinen auch Themen wie Production Engineering, Datenmanagement, Digital Rights Management und Industrieautomation. „Unser Anspruch ist es, den gesamten additiven Fertigungsprozess digital zu begleiten. Dafür haben wir entweder bestehende Lösungen für die Additive Fertigung fit gemacht oder in Kooperation mit Industriepartnern geeignete Lösungen entwickelt“, erklärt Nikolas Witter, der am Siemens Competence Center Additive Manufacturing in Erlangen für die Geschäftsfeldentwicklung zuständig ist.

Der additive Fertigungsprozess fügt sich nahtlos in NX ein. Hier auf der Basis einer Hybridfertigung auf einer DMG Lasertec 65 3D.

Industrieanforderungen verstehen und umsetzen

Die Anforderung aus der Industrie, den additiven Produktionsprozess und die damit verbundene Datenaufbereitung in die CAD-Entwicklungsumgebung zu integrieren, hat man bei Siemens aufgenommen und konsequent umgesetzt. So kann der Nutzer heute direkt aus NX heraus sämtliche Schritte für die Aufbereitung der Daten zur Additiven Fertigung bewältigen, ohne die gewohnte Umgebung verlassen zu müssen. Sei es die Vorbereitung des Baujobs in unterschiedlichen Verfahren bis hin zur Simulation des Baujobs oder die Generierung der Maschinendaten für die eigentliche Fertigung. „Die Aufbereitung der Daten für die Additive Fertigung ist meist eine iterative Aufgabe, bei der man beispielsweise bei der Auswahl, wie das Bauteil in den Bauraum gelegt wird oder bei der Definition der Supports feststellt, dass möglicherweise eine geometrische Anpassung des zu fertigenden Teils erforderlich ist, weil eben bestimmte Fertigungsrichtlinien zu berücksichtigen sind. Nutzt man für die Datenaufbereitung getrennte Systeme, müssen dafür oftmals die Daten aus dem CAD exportiert, in Folgesysteme wieder importiert und dann weiterverarbeitet werden. Sobald eine Änderung vorgenommen wird, muss dieser Vorgang von vorne komplett erneut durchlaufen werden. Da entstehen Genauigkeitsverluste und Fehler“, weiß Witter und ergänzt: „Die Industrie möchte durchgängige Systeme, bei denen man die Arbeitsumgebung möglichst nicht verlassen muss und Änderungen aus der Konstruktionsumgebung automatisch in eine Simulation und beispielsweise eine automatisierte Supporterstellung mitgezogen werden.“

Der neue Hage 3D Extrusionskopf basiert auf einer HSK-Aufnahme und wird in einem Gemeinschaftsprojekt mit dem AMEC auf einem Roboter betrieben.

Strategische Partnerschaften

Um diese tiefe Integration erzielen zu können arbeitet man bei Siemens eng mit zahlreichen Maschinenherstellern, Materiallieferanten und Softwarefirmen zusammen. Sei es für die integrierte Lösung, die es ermöglicht, die gesamte Leistungsbandbreite einer DMG Lasertec 65 3D auszunutzen oder aber die Entwicklung komplett neuer Ansätze. So arbeitet Siemens auch mit der österreichischen Firma Hage Sondermaschinenbau GmbH eng zusammen, die im Bereich der FDM-Technologie mit ihrer 5-Achs FDM Maschine neue Maßstäbe setzt. Diese ist mit einer Sinumerik Steuerung ausgestattet und bietet somit Zugang zur FDM-Technologie über eine Standard Industriesteuerung. Ebenso wurde gemeinsam mit Hage ein FDM Druckkopf entwickelt. Zusammen mit einem Comau Industrieroboter wird ein Anwendungsbeispiel des neuen Extrusionskopfes mit HSK Aufnahme gezeigt. Der Roboter wird von dabei einer Siemens Sinumerik gesteuert und der Filamentvorschub wird über die Spindeldrehzahl geregelt. Eine separate Siemens-Steuerungseinheit definiert die Düsentemperatur. Somit lassen sich sämtliche Prozessparameter unabhängig von der Maschine einstellen, was den Druckkopf universell auf verschiedenen CNC Systemen einsetzbar macht.

V.l.n.r.: Markus Obermeier, Nikolas Witter, beide zuständig für Business Development Additive Manufacturing in der Digital Factory Division der Siemens AG, und Klaus Ponweiser, Geschäftsfeldleiter Machine Tool Systems bei Siemens CEE.

AM auf Industrieniveau

Diese Aktivitäten zeigen, dass sich industrielle Steuerungstechnik und Additive Fertigung nicht widersprechen. Schon jetzt ist in Planung, das Siemens AMEC komplett in das neue Digitalization and Application Experience Center zu integrieren. „Dann wird es auch eine Erweiterung hinsichtlich Maschinentechnologie geben. Bei Siemens gibt es AM-Fertigungssysteme in verschiedenen Bereichen, mit denen wir selbstverständlich eng zusammenarbeiten. Aber wir wollen natürlich möglichst viele Technologien auch hier am AMEC haben, um sie unseren Besuchern zeigen zu können und anhand dieser Verfahren die Teileentwicklung methodisch voranzutreiben“, so Witter weiter. Das AMEC wird sowohl von externen Kunden gerne besucht, um sich einen Eindruck zu verschaffen, wie eine enge Verzahnung zwischen digitaler Prozesskette und realer Fertigung aussieht. Aber auch interne Bereiche nutzen das AMEC um Verfahren zu evaluieren, die Möglichkeiten der Additiven Fertigung für ihren Bereich auszuloten und die Technologie für den Konzern breiter nutzbar zu machen.

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