Warum werden anteilig mehr spanende als umformende Maschinen in Deutschland produziert? (Hinweis: welche Vor-/und Nachteile haben diese Verfahren im Vergleich?)
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Mehr Spanende, weil flexibler
Umformende sind dagegen schneller und beinhalten eine ähnliche Qualität
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Nennen und beschreiben Sie mindestens 5 technologische Trends, die die Entwicklung von Werkzeugmaschinen beeinflussen!
Hochleistungsprozesse Die Steigerung von Produktivität und Bauteilqualität erfordert die kontinuierliche Weiter- entwicklung von Fertigungsprozessen und Anlagen, insbesondere für neue Werkstoffe für Werkzeuge und Bauteile. Hierzu gehören Hartfeinbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide, Trockenbearbeitung, Minimalmengenschmierung usw.
Industrie 4.0: Industrie 4.0 steht als Überbegriff für die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung in der Produktion. Im Vordergrund stehen dabei durchgängige Prozessketten, bei denen der realen Welt weitestgehend eine parallele digitale Abbildung an die Seite gestellt wird, z. B. um Ab- läufe effizienter zu machen oder dezentral zu steuern.
Mikrobearbeitung: Bearbeitungsverfahren zum Erzeugen miniaturisierter Werkstücke, zum Teil mit Geometrie- abmessungen im Mikrometer- und Oberflächen im Nanometerbereich.
Laser Strahlquellen: Höhere Leistungsklassen, Miniaturisierung, Flexibilitätssteigerung durch neuartige Strahl- führungen, Diodenlaser, Scheibenlaser, Faserlaser, EUV-Laser.
Komplettbearbeitung: Integration verschiedener Bearbeitungsverfahren wie Drehen, Fräsen, Verzahnen, Schleifen in einer Maschine zur Fertigbearbeitung des Werkstückes.
Steuerungen: Innovative Steuerungen halten mit den wachsenden Anforderungen Schritt. Dezentralisierung, Vernetzung, Ferndiagnose über Internet, Fehlererkennung bis zur Ebene der Feldgeräte (z. B. Sensoren, Aktoren) kennzeichnen die zukünftigen Herausforderungen.
Additive Fertigung: Fertigung von Bauteilen aus u. a. metallischen oder Kunststoff-Werkstoffen durch gezielte Schaffung von lokalem Stoffzusammenhalt mit den Zielen, entweder bei hoher Flexibilität komplexe Geometrien für Funktionsbauteile zu realisieren (generative Fertigung) oder schnell Ansichts- oder Funktionsmuster zu erhalten (3D-Druck / Rapid Prototyping).
Hybride Prozesse: Unterstützung von Bearbeitungsprozessen durch Zusatzenergie, z. B. Ultraschall oder Laser, sowie additive Prozesse. Faserverbundwerkstoffe Bearbeitungsverfahren für Faserverbundwerkstoffe zur Realisierung von Leichtbaupotenzialen.
Nennen Sie 5 wichtige Merkmale flexibler Fertigungssysteme!
(Lernzettel)
• ausreichender Vorrat an Werkstücken für den automatisierten Betrieb in der personalarmen Schicht
• automatisierte Werkstücktransport- und -wechselsysteme,
• eine automatisierte Werkzeugversorgung mit Verwaltung aller Werkzeugdaten und -korrekturwerte
• automatisierte Späneentsorgung
• automatisierte Reinigung von Werkstücken, Spannvorrichtungen und Palet
Ziele von flexiblen Fertigungssystemen
• Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke
• Komplettbearbeitung in einer Aufspannung
• Anwendung verschiedener Fertigungsverfahren
• Bearbeitung in beliebiger Reihenfolge
• Bearbeitung in wechselnden Losgrößen
• Vollautomatisierte Abläufe ohne manuellen Eingriff
• Mannlose 3. Schicht
• Wirtschaftliche Fertigung mit hoher Produktivität
• Losgröße 1
Im Hinblick auf Produktivität und Flexibilität: Wann setzt man starre Transferstraßen, wann eher Bearbeitungszentren ein?
Starre Transferstraßen: Massenfertigung gleicher Teile
Bearbeitungszentrum: Mittel- und Kleinserienfertigung, große Formvielfalt, Komplettbearbeitung
Nennen Sie ausgehend von einem Bearbeitungszentrum ohne Werkstückspeicher 2 weitere Möglichkeiten zur Steigerung des Automatisierungsgrades?
Werkstücküberwachung und Maßüberwachung
flexible Verkettung
Nennen Sie 2 Gründe, warum in produzierenden Unternehmen häufig eine Steigerung des Automatisierungsgrades angestrebt wird!
Stückkosten reduzieren
bessere Überwachung
3. Mannschicht ??
Nennen Sie 5 wichtige Auswahlkriterien für flexible Fertigungssysteme, die gleichzeitig auch bei der Auswahl von Werkzeugmaschinen im Allgemeinen im Rahmen der Pflichtenhefterstellung relevant sind!
Funktion
Genauigkeiten
Kosten
Werkstückgeometrie
Mengenleistung
Nennen sie 3 Ziele der digitalen Produktion/Industrie 4.0!
Ganzheitliche Planung
Evaluierung und laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen
Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung mit dem Produkt
Was versteht man unter den Begriffen First Time Right und First Path Yield?
Die Virtualisierung von Produkt, Produktionsmittel und Produktion.
First Time Right = First Path Yield: Produkte, die hergestellt werden, ohne Ausschuss, drückt Produktivität aus, geht runter, wenn viel Ausschuss
Fehler direkt vermeiden
Wozu können virtuelle Prototypen in der Werkzeugmaschinenentwicklung eingesetzt werden?
Zur Maschinenkonstruktion
strukturmechanische Auslegung
Dynamikoptimierung
Kollisionsprüfung
Prozessoptimierung
Konzeptentwicklung
Welche 4 Vorteile bringt die virtuelle Abbildung einer Werkzeugmaschine (in einem sogenannten virtuellen Kern)?
Erhöhung der Maschinen- und Anlagenproduktivität bereits vor der realen Fertigung
durchgängige Digitalisierung über den kompletten Lebenszyklus
schnellere Reaktionszeiten bei steigender Variantenvielfalt und kürzeren Produktionszeiten
Referenzanwendungen bei Werkzeugmaschinenherstellern und –betreibern
SYSTEME ZUR VIRTUALISIERUNG VON WERKZEUGMASCHINEN
NACHTEILE VIRTUELLER WERKZEUGMASCHINEN
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