3-D Nesting Software für Quader – Optimaler Workflow für vertikale Schneidemaschinen

So einfach eine vertikale Schneidemaschine auch wirkt, so kompliziert ist sie in der täglichen Anwendung. Der Maschinenbediener steht vor der Herausforderung, unterschiedliche Größen von Rechteckblöcken aus vielen verschiedenen Aufträgen optimal in verschiedenen Blöcken zu verschachteln, so dass möglichst wenig Abfall entsteht. Diese Quader muss er dann auch noch in einer möglichst zeitsparenden Abfolge aus dem Block schneiden.

Hinzu kommen das Sortieren der Aufträge nach unterschiedlichen Materialqualitäten, Farben etc. sowie die Kennzeichnung entstehender Restblöcke. 

Ein komplizierteres Nesting aus vielen verschiedenen Aufträgen, wie hier beispielhaft mit Cube dargestellt, ist von einem Bediener nur zu leisten, wenn er ein extrem gutes räumliches Denkvermögen besitzt und die nächsten Schritte vorausschauend, wie beim Schachspielen, vorausdenken kann. 

Block genestet mit Bäumer Cube

 

Die Abwicklung einer Tagesproduktion an der vertikalen Schneidemaschine erfordert also neben einer guten Planung auch ein Höchstmaß an räumlichem Denkvermögen und Logik. Effizienz und Qualität des Prozesses sind stark bedienerabhängig. 

Die Lösung für eine schnelle, vorausschauende Planung, konstante Qualität und einen möglichst geringen Zeitaufwand ist die Software Bäumer Cube. Sie verschachtelt mit einem speziellen Nesting-Algorithmus die  Aufträge dreidimensional und nutzt die Blöcke optimal aus. Üblicherweise wird dieser Schritt von der Arbeitsvorbereitung erledigt. 

Die besondere Herausforderung, der sich unsere Softwareprogrammierer bei Cube stellen mussten, ist die Kombination aus automatischen und manuellen Prozessen. Anders als beispielsweise an einer CNC-Maschine, wo Schneidprogramme an die Maschine geschickt und vollautomatisch abgearbeitet werden, können an der vertikalen Schneidemaschine mit SPS-Steuerung nur Teilprozesse automatisiert werden. Z. B. müssen Teilblöcke zwischendurch manuell von der Maschine genommen oder um jede beliebige Achse gedreht werden, bevor der Workflow weiter geführt wird, sprich der nächste Schnitt gemacht wird. 

An der Maschine gibt Bäumer Cube dem Bediener dann den optimalen Workflow vor. Schritt für Schritt leitet die Software den Werker an.  

Bäumer Cube gibt zunächst vor, welcher Block zu verwenden und wie dieser auf der Maschine zu positionieren ist. Dann wird der Block geschnitten. Es werden zunächst alle Schnitte durchgeführt, die gemäß der aktuellen Orientierung des Blocks möglich sind. Im Anschluss gibt Bäumer Cube an, ob es sich bei den entstandenen Teilblöcken um fertige Teile, Restblöcke, Abfall oder temporäre Blöcke für die Weiterverarbeitung handelt.

  • Fertige Teile ordnet Cube Aufträgen oder Kommissionen zu, so dass der Bediener diese entnehmen, beschriften oder labeln und lagern kann
  • Restblöcke werden mit einer eindeutigen Kennung versehen und ins Lager zurückgebucht
  • Temporäre Blöcke werden im weiteren Verlauf des Schneidprogramms noch benötigt. Auch sie werden von Cube mit einer eindeutigen Kennung versehen und zwischengelagert und für die nächsten Schnitte entsprechend der Vorgabe von Bäumer Cube neu positioniert 

Jede Anweisung von Bäumer Cube muss vom Bediener per Taste am Touchscreen bestätigt werden, bevor der nächste Schritt vorgegeben wird. 

Die Visualisierung von Bäumer Cube zielt darauf, dem Bediener eindeutige Anweisungen zu geben. In einem vereinfachten Modell der Maschine werden die Position des Messers und des Anschlags dargestellt sowie die Positionierung des Blocks im Bezug zur Maschine. Zusätzlich sind die Kanten des Blocks bemaßt und es wird eindeutig angezeigt, ob die Ränder besäumt werden müssen. 

Features im Überblick:

  • Vorbereitung der Schneidjobs in der Arbeitsvorbereitung
  • Optimale Blockausnutzung durch cleveren Nesting-Algorithmus
  • Bedienerindividuelle Parameter hinterlegbar
  • Feature zur Kostenkalkulation des einzelnen geschnittenen Teils
  • Bäumer Cube ist netzwerkfähig – Schneidjobs werden über Client-PC an der Maschine über einen großen Bildschirm vom Bediener aufgerufen
  • Vorgabe optimaler Workflows
  • Eindeutige Anweisungen an Maschinenbediener dank klarer Visualisierung
  • Kennzeichnung und Abbuchung der Fertigteile und Fertigmeldungen
  • Integration in die Steuerung der vertikalen Schneidemaschine IS-M zur automatischen Abarbeitung der Anweisungen von Cube, wie z. B. Anschlagspositionierung, Einstellung der Anzahl und Schnittstärken, Ausführung der Schneidjobs
  • Schneidfehler können dem System mitgeteilt werden und die aus dem     (Teil-)Block geplanten Teile werden automatisch zurück in den Auftragspool geschickt
  • Identifikation identischer Fertigteile innerhalb eines Blocks und Aufforderung zur Entnahme ganzer Lagen
  • Berücksichtigung von Blockrändern (Seiten-, Ober- und Unterhaut oder nicht besäumte Kanten)
  • Labeldruck zur Kennzeichnung von fertig gestellten Aufträgen, Rest- und temporären Blöcken
  • Integrierte Restblockverwaltung
  • Log-Daten als MDE-Daten (BDE) 

Höchstmögliche Effizienzsteigerung durch Integration von Cube in die Steuerung 

Grundsätzlich kann Cube jeder vertikalen Schneidemaschine beigestellt werden. Der Bediener gibt die von der Software vorgegebenen Maße manuell und einzeln in die Steuerung ein, verstellt die Anschläge etc. Ein Quantensprung in der Effizienzsteigerung ist es jedoch, wenn die von Cube vorgegebenen Arbeitsschritte automatisch von der Maschine ausgeführt werden. Diese totale Integration von Cube ist mit der neuen Generation vertikaler Schneidemaschinen IS-M, verkauft ab Mai 2017, gegeben. Der Schneidprozess erfolgt hier automatisch, unter Berücksichtigung der materialabhängigen Schneidparameter wie der Schnittgeschwindigkeit. An der IS-M werden der Schneidfortschritt und schließlich das Schneidende angezeigt. Fertig geschnittene Teile werden visualisiert und Etiketten können gedruckt werden.

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Die Albrecht Bäumer GmbH & Co. KG ist seit 70 Jahren ein führender Hersteller von Maschinen und Anlagen für die Schaumstoff­­­industrie. Der Unternehmens­­schwerpunkt liegt auf Spezial­­maschinen und Anlagen. In diesem Bereich haben wir uns als mittelständisches Unternehmen vom Pionier zum weltweiten Marktführer entwickelt.

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