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CNC-Ausbildung 4.0

Die Digitalisierung ist unaufhaltsam und macht auch vor Ausbildungsberufen nicht halt. Eine CNC-Trainingspartnerschaft zeigt, wie künftige Zerspanungsmechaniker auf die Digitalisierung ihrer Arbeitsprozesse vorbereitet werden.

Ausbildung heute - Ausbildung morgen

Die Fertigung mit CNC-Werkzeugmaschinen ist eine technologisch sehr anspruchsvolle Aufgabe und wirft nur dann gute Gewinne ab, wenn der Fertigungsprozess optimal organisiert ist. Der Trend zur Individualisierung von Produkten, die immer kürzeren Produktlebenszyklen und die damit verbundene Reduzierung der Markteinführungszeit zwingen die Betreiber von Werkzeugmaschinen zu weiteren Optimierungsschritten. Das Ziel dabei ist, ungeplante Stillstandszeiten der Maschinen möglichst komplett zu eliminieren. Denn nur wenn die Maschine Späne macht, wirft sie Profit ab.

Digitalisierungslösungen rund um die Werkzeugmaschine sind unausweichlich. Die Möglichkeiten der Digitalisierung wirkt sich bereits jetzt schon auf die Berufsbilder aus, beispielsweise auf das des Zerspanungsmechanikers. Seine Tätigkeit wird sich in Zukunft nicht mehr nur auf die reine Bedienung und Programmierung der CNC-Werkzeugmaschine beschränken. Die Umsetzung der Digitalisierung in der zerspanenden Fertigung verlangt von der Fachkraft zukünftig vermehrt übergeordnetes Prozessverständnis. Damit werden sich die Aufgaben zwischen Arbeitsvorbereitung und Fertigung neu verteilen.

Die Kompetenzen von morgen

Kompetenzen wie das Know-how in der Zerspanung, wozu auch die richtige Wahl der Schnittgeschwindigkeit in Bezug auf das Material des Bauteils gehört, oder die CNC-Bedienung
und -Programmierung werden auch weiterhin unverändert erforderlich sein, sie werden allerdings immer mehr durch IT-Verfahren unterstützt. Ein kompetenter Umgang mit diesen IT-Verfahren ist daher eine wichtige Voraussetzung für die Umsetzung der Digitalisierung in der Praxis. Diesen Trend kann die CNC-Ausbildung schon heute einschließen.

Als konsequenter Vordenker in diese Richtung sieht sich Dr. Peter Marx, Geschäftsführer der vem.die ilw gemeinnützige GmbH, dem überbetrieblichen Ausbildungszentrum der Industrie in der Region Koblenz, Westerwald und Eifel. „Als Ausbildungsdienstleister müssen wir unserer Klientel eine möglichst zukunftsweisende Ausbildung unter besten Bedingungen anbieten“, erklärt Peter Marx. Als Anbieter von CNC-Ausrüstungen sowie führender Anbieter von Digitalisierungslösungen im industriellen Umfeld sieht sich Siemens verpflichtet, die gewerbliche Aus- und Weiterbildung als eine der tragenden Säulen der Industrie zu unterstützen, vor allem aber sich auf die zukünftigen Herausforderungen vorzubereiten.


Wertvolle CNC-Trainingspartnerschaft

Aus dieser gemeinsamen Motivation heraus ist eine CNC-Trainingspartnerschaft zwischen vem.die ilw und Siemens Machine Tool Systems entstanden. Ziel dieser Partnerschaft ist es, einen zentralen Teil der Lehrpläne, nämlich die CNC-Bedienung- und Programmierung, möglichst
hochwertig und zukunftsweisend zu gestalten. „Der theoretische Teil des CNC-Trainings findet auf Sinutrain, einer steuerungsidentischen Trainingssoftware in den Schulungsräumen
statt“, erläutert Peter Marx und ergänzt: „Dies ist bereits der erste Nutzen der Digitalisierung. Sinutrain liefert ein virtuelles Abbild des Materialabtrags und kann so neben Trainingszwecken auch als Offline-Programmiersystem im industriellen Umfeld in der CNC-Arbeitsvorbereitung verwendet werden.“

Die praktische Umsetzung erfolgt anschließend an modernen Dreh- und Fräsmaschinen, die mit Sinumerik-CNCs ausgestattet sind. „Man muss das Material in den Händen gespürt haben. Deshalb bauen wir die Ausbildung stufenweise auf. Zuerst lernen die Auszubildenden das konventionelle Drehen und Fräsen. Erst danach kommt die CNC ins Spiel. Nach dem virtuellen Training mit Sinutrain müssen die Auszubildenden dann Werkstücke an den CNCMaschinen eigenständig fertigen können“, erklärt Peter Marx.

Der digitale Zwilling des Zerspanungsprozesses

Von Beginn an ist auch die Prozesskette auf Basis von NX CAD/CAM und Sinumerik-CNC essenzieller Bestandteil der Trainingspartnerschaft, denn immer mehr CNC-Lohnfertigungsbetriebe ziehen CAM-Systeme der herkömmlichen CNC-Programmierung an der Maschine vor. Die Möglichkeit, über CAM offline erstellte CNC-Programme mit einer virtuellen Sinumerik in einer virtuellen Maschine zu simulieren, erhöht die Prozesssicherheit enorm und ermöglicht es zudem, CNC-Programme bereits virtuell einzufahren.

Dieser erste wichtige Schritt in Richtung Digitalisierung des Zerspanungsprozesses verlagert die Arbeit weg von der Maschine hin zur CNC-Arbeitsvorbereitung. Der Produktionsprozess mit Werkzeugmaschinen steht vor einem Wandel, davon ist Peter Marx überzeugt: „Der digitale Zwilling der Zerspanung ist mittelfristig nicht mehr wegzudenken. Die Maschine macht damit früher Späne, sprich die Produktivität steigt. Allerdings müssen nun die Zerspanungsmechaniker die entsprechenden IT-Verfahren beherrschen. Diese Kompetenz zu vermitteln, wird in Zukunft Bestandteil unserer überbetrieblichen Fachkurse sein.“

„Next Steps“ in der Digitalisierung der CNC-Ausbildung

Die CAD/CAM-CNC-Prozesskette ist noch lange nicht das Ende dieser Entwicklung. Weitere Schritte in Richtung der Digitalisierung des Zerspanungsprozesses müssen in die CNC-Ausbildung implementiert werden. Als Beispiele seien hier die Planung des Werkzeugbedarfs oder die Verwaltung von CNC-Programmen genannt. Ein wichtiges Schlagwort im Kontext der Digitalisierung ist das Internet of Things, also das Internet der Dinge. Cloud Services im Umfeld der Werkzeugmaschine werden bereits jetzt schon angeboten.

„Mit dieser Thematik müssen sich Ausbildungsdienstleister möglichst früh auseinandersetzen“, betont Peter Marx.„Sicherlich haben die jungen Auszubildenden als Digital Natives bereits eine große Affinität zu solchen Themen. Dennoch müssen wir sie methodisch heranführen. Das Wissen über Fertigungskennzahlen könnte langfristig durchaus ein Kompetenzfeld von Zerspanungsmechanikern werden. Genauso interessant sind solche Daten außerdem für die Mechaniker in der Instandhaltung, aber auch für die Elektroniker, die das Informationssystem erst einmal aufbauen müssen.“ Auch hier sieht sich Siemens in der Pflicht: Mit MindSphere, dem cloudbasierten, offenen Betriebssystem für das Internet der Dinge, steht auch für diese Anwendung der Digitalisierung eine optimale Basis für eine zukunftssichere Ausbildung zur Verfügung.

26.04.2018 | Author: Andreas Grötzinger