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WiWaPro - Wissensbasierte Unterstützung des Werkzeugauswahlprozesses unter Nutzung einer herstellerunabhängigen Werkzeugbeschreibung und teilautomatisierten Informationserfassung

In unterschiedlichen Industrie- und Forschungsprojekten im thematischen Umfeld der CAD-CAM-NC-Prozesskette – hier sind insbesondere die Projekte STEPMAN (EU286962), WiWaPro (FVP-2012/01) und Minimalsteuerung (BR2905/1 und BR2905/2) zu nennen – dokumentieren die begleitenden KMU-Industriepartner häufig eine mangelnde Wettbewerbsfähigkeit bei komplexen Fertigungsaufträgen. Verstärkt wird dieses Problem durch den allgemeinen Trend hin zu einer wachsenden Produktindividualität und -dynamik [BULL08]. Von wesentlicher Bedeutung ist es daher, auch kleine und mittelständische Unternehmen dazu zu befähigen individualisierte Produkte mit minimalen Kosten, hoher Flexibilität und höchst möglicher Dynamik zu produzieren [BREC11].

Diese Aufgabe verdeutlicht ein zentrales Dilemma der Produktionstechnik, welches mit den Begriffen Planungs- und Wertorientierung beschrieben werden kann [BREC08]. Findet eine detaillierte Planung statt, kann gegebenenfalls mit einem verkürzten Zeitbedarf beim Bearbeitungsprozess gerechnet wer­den. Mit den heute verfügbaren Planungswerkzeugen steht dies allerdings im Widerspruch zur erforder­lichen Zeit und den resultierenden Personalkosten, die für eine detaillierte Planung in erhöhter Form anfallen. Letzten Endes ist zur Betrachtung der Wirtschaftlichkeit die Summe aus Planungs- und Ferti­gungskosten maßgebend. Die zu fertigende Stückzahl bestimmt daher zusammen mit der Bearbei­tungszeit den Aufwand, der für Planung und Laufzeitoptimierung gerechtfertigt ist [ENGS02].

Optimierungen entlang der CAD-CAM-NC Verfahrenskette versprechen hier eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit während der Arbeitsvorbereitung sowie bei Produkt- oder Technologiewechseln. Die Effizienz und die Durchgängigkeit der CAD-CAM-NC-Kette [GÜNE07], ebenso wie das Wissen und die Erfahrung des NC-Programmierers [KIEF09] sind daher ein wesentlicher Wettbewerbsfaktor.

Eine genauere Analyse der Praxis bei Planung und Fertigung in KMU zeigt insbesondere in Bezug auf die Datendurchgängigkeit – den bidirektionalen Informationsaustausch zwischen einzelnen Stationen der CAD-CAM-NC-Kette – Probleme auf. Häufig kommt es zu Datenverlusten oder inkonsistent und bzw. oder redundant geführten Daten. Eine manuelle Nacharbeit und Datenpflege ist meist unvermeid­lich und reduziert drastisch die Effizienz der Arbeitsvorbereitung. Vor diesem Hintergrund wird der Be­darf an Lösungen zur Verbesserung der Planungsqualität bei gleichzeitiger Reduktion des Aufwands für Planung, Einrichten, Einfahren und Fertigung erkennbar.

Technologische Weiterentwicklungen im Bereich des Cloud-Computing, aber auch die Verfügbarkeit kostengünstiger und leistungsfähiger mobiler Endgeräte eröffnen einen neuen vielversprechenden Lö­sungsraum, der im Rahmen von CAMCloud analysiert und prototypisch validiert werden soll. Die Kernidee des Forschungsvorhabens, die im Anschluss an den Stand der Technik und Forschung dargestellt wird, ist dabei die Verlagerung der Softwarekomponenten und Datenstrukturen des CAM-Systems in eine Cloud. Das resultierende Cloud-CAM-System wird gegenüber konventionellen Lösun­gen erhebliche Vereinfachungen in den Bereichen Informationsbereitstellung, Datenpflege und Daten­austausch – durch den Einsatz mobiler Endgeräte mit Cloud-Zugriff können dabei alle Fertigungsebenen kostengünstig angebunden werden – für kleine und mittelständische Unternehmen ermöglichen.