Berechnung von Biegefolgen und Werkzeugkombinationen zur Minimierung von Zykluszeiten

Mit ihren Produkten aus den Bereichen Werkzeugmaschinen/Elektrowerkzeuge und Lasertechnik/Elektronik gehört die deutsche TRUMPF Gruppe zu den weltweit führenden Herstellerinnen von Fertigungstechnik. Zur Unterstützung der TRUMPF Maschinentechnologien der gesamten Prozesskette Blechbearbeitung bietet TRUMPF eine Vielzahl an Softwareprodukten an.

Die Entwicklungen der Programmiersysteme der Werkzeugmaschinen und der Fertigungssteuerungen finden in der Zentrale in Ditzingen bei Stuttgart statt. Hier wird eng mit der Maschinenentwicklung zusammengearbeitet, um zum Marktstart eines neuen Produktes sowohl die neue Maschine, als auch das dazugehörige Programmiersystem anbieten zu können. Alle Maschinentechnologien sind in einem Softwarepaket namens TruTops enthalten, so auch die Unterstützung von Biegemaschinen. Diese Abkantpressen, sowie Biegeroboter und lasergehärtete Abkantwerkzeuge werden von der TRUMPF Maschinen Austria GmbH + Co. KG, dem Kompetenzzentrum der Biegetechnologie der TRUMPF Gruppe, produziert.

Bei der Programmierung von Biegemaschinen ist es wichtig, die Fertigungszeit möglichst gering zu halten. Wie lange die Fertigung eines Bauteils mittels einer Biegemaschine dauert, hängt hauptsächlich von folgenden Kriterien ab:

• Die Anzahl der Biegekanten des Bauteils und deren Reihenfolge im Biegeprozess,
• Die jeweiligen Greifpositionen des Biegeroboters/Bedieners am Bauteil pro Biegevorgang,
• Die Auswahl und Platzierung der verwendeten Abkantwerkzeuge an der Biegemaschine.

Um die Produktionszykluszeit so gering wie möglich zu halten, müssen alle drei Einflussgrößen optimal bestimmt werden. Aufgrund ihrer gegenseitigen Abhängigkeiten können die Einflussgrößen nicht entkoppelt werden sondern müssen gleichzeitig behandelt werden. Dies führt zu einem komplexen kombinatorischen Optimierungsproblem mit einer exponentiell anwachsenden Menge an möglichen Lösungsvorschlägen, die nicht alle notwendigerweise kollisionsfreie Biegeprozesse darstellen.

In enger Zusammenarbeit mit TRUMPF verbessert die RISC Software GmbH den Optimierungsalgorithmus für diese herausfordernde Problemstellung. Dieser bestimmt, um die Produktionszykluszeit zu minimieren, vollautomatisch eine kollisionsfreie Biegereihenfolge und eine optimale Platzierung der Abkantwerkzeuge. Mit effizienten Suchalgorithmen wird die mittels eines Entscheidungsbaumes dargestellte, Lösungsmenge durchsucht. Als Ergebnis werden kollisionsfreie und kostengünstige Biegeprozesse vorgeschlagen.

Bild: (c) Trumpf GmbH + Co KG