GDP Koral & Houfek: Automatisierung der CNC-Kunststoffbearbeitung mit Autodesk Fusion und Fanuc FOCAS

Automatisierung ist eines der meistgenutzten Wörter in der modernen Fertigung. Die eigentliche Herausforderung entsteht jedoch nicht bei der Serienproduktion Tausender identischer Teile, sondern in einem hochvariablen Umfeld mit individuellen Aufträgen. Genau das war die Aufgabe bei einem Projekt für GDP Koral.

Das Ergebnis ist ein einzigartiges Add-on für Autodesk Fusion, das die CAM-Software vollständig digital direkt mit der Hardware einer kundenspezifischen CNC-Maschine des tschechischen Herstellers Houfek verbindet, die von einer Fanuc-Steuerung gesteuert wird.

In diesem Artikel gehen wir auf den technischen Hintergrund der Entwicklung ein, zeigen, wie die automatische Positionierung von Traversen und wechselbaren Spannvorrichtungen funktioniert, und erklären, welche Rolle die bidirektionale Kommunikation über die Fanuc-FOCAS-Bibliothek im Gesamtsystem spielt.

Der Ausgangspunkt: eine komplexe kundenspezifische Houfek-Maschine

GDP Koral hat vom tschechischen Hersteller Houfek eine spezialisierte kundenspezifische Maschine zur Bearbeitung von Kunststoffprofilen erworben. In Bezug auf Konstruktion und Flexibilität handelt es sich um Spitzentechnologie:

• Automatische Traversen — die Maschine verfügt über bewegliche Traversen, die sich flexibel an die Länge und Form des zu bearbeitenden Profils anpassen müssen.
• Wechselbare Spannvorrichtungen/Aufnahmen — austauschbare Spannvorrichtungen (Aufnahmen) dienen dazu, spezifische Kunststoffprofile sicher und präzise einzuspannen. Jeder Profiltyp erfordert eine andere Konfiguration.
• Fanuc-Steuerungssystem — die gesamte Maschine läuft auf der robusten und zuverlässigen industriellen Fanuc-Steuerung.

Das Ziel des Kunden war klar: die Rüstzeiten so weit wie möglich minimieren. Das manuelle Umpositionieren der Traversen, die manuelle Auswahl der Spannvorrichtungen und die langwierige Programmierung direkt am Bedienpanel für jedes neue Teil hätten die Vorteile einer so fortschrittlichen Hardware zunichtegemacht. Der Prozess musste durchgängig digitalisiert werden — vom 3D-Modell bis zur tatsächlichen Bewegung der Maschine.

Die technische Lösung: ein maßgeschneidertes Autodesk-Fusion-Add-on

Als Spezialisten für Softwareentwicklung für CNC- und CAD/CAM-Systeme haben wir die offene API-Plattform von Autodesk Fusion genutzt. In enger Zusammenarbeit mit den eigenen Ingenieuren von Houfek haben wir die Fanuc-Steuerung angepasst und ein maßgeschneidertes Add-on entwickelt, das zum Gehirn der gesamten technologischen Kette wurde.

So funktioniert es in der Praxis

1. Ein speziell angepasstes Maschinenmodell — wir haben direkt in Autodesk Fusion einen präzisen digitalen Zwilling (3D-Modell) der Houfek-Maschine erstellt.
2. Automatische Bearbeitungseinrichtung — das Add-on analysiert automatisch das importierte Kunststoffprofil und schlägt ein optimales Bearbeitungs-Setup vor.
3. Intelligente Verknüpfung von Spannvorrichtungen und Traversen — im Menü des Add-ons wählt der Anwender einen bestimmten Spannvorrichtungstyp aus, und die Software “bindet” diese 3D-Spannvorrichtungen automatisch an bestimmte Traversen.
4. Steuerung der Traversenbewegung — das Add-on berechnet automatisch sichere Zonen und Kollisionszonen und definiert die Traversenbewegungen so, dass sie niemals mit dem Werkzeug kollidieren.

Das Herzstück des Systems: der Postprozessor und die Fanuc-FOCAS-Bibliothek

Die Erzeugung von korrektem G-Code in der CAM-Software ist nur die halbe Miete. Die eigentliche Stärke der Lösung liegt in der bidirektionalen Kommunikation. Das gesamte System ruht auf zwei Säulen.

1. Ein fortschrittlicher Postprozessor

Der maßgeschneiderte Postprozessor definiert nicht nur die Werkzeugwege für die Bearbeitung des Kunststoffs selbst — er verpackt auch maschinenspezifische Makros und Anweisungen zur Steuerung der automatischen Traversen in das resultierende NC-Programm. Die Maschine liest diese Informationen aus und weiß genau, wohin sich die Spannelemente vor Beginn des Zyklus bewegen müssen.

2. Rückmeldung über Fanuc FOCAS

Was diese Lösung in den Bereich Industrie 4.0 katapultiert, ist die Integration der Fanuc-FOCAS-Bibliothek (Fanuc Open CNC API Specifications). Dank dieser Bibliothek kann unser Autodesk-Fusion-Add-on in Echtzeit über Ethernet mit der laufenden Maschine kommunizieren.

Wenn ein Bediener die Position einer Traverse vor Ort in der Werkstatt physisch anpasst oder die reale Maschine leicht abweicht, sendet die Maschine diese Information zurück an Autodesk Fusion. Der digitale Zwilling in Fusion konfiguriert sich sofort neu, um dem tatsächlichen Zustand der Maschine zu entsprechen. Das garantiert vollständige Sicherheit — der Fertigungsingenieur im Büro sieht stets den aktuellen, realen Zustand der Aufspannung in der Werkstatt, wodurch das Risiko kostspieliger Kollisionen und Ausschussteile entfällt.

Vorteile für GDP Koral: von Papier zur vollständigen Digitalisierung

Das neu implementierte Ökosystem lieferte dem Kunden sofortige, messbare Ergebnisse:

• Rüstzeiten in der Produktion um mehrere Dutzend Prozent reduziert — kein langwieriges manuelles Programmieren von Anschlägen und Traversen mehr.
• Eliminierung menschlicher Fehler — die automatische Zuordnung von Spannvorrichtungen zu Traversen in einer digitalen Umgebung verhindert falsches Einspannen des Materials.
• Maximale Sicherheit — die Rückmeldung über Fanuc FOCAS ermöglicht es der Software, mögliche Kollisionen zu erkennen, bevor die Spindel überhaupt das Material berührt.
• Flexibilität — GDP Koral kann sofort auf Änderungen bei Aufträgen reagieren. Das Einrichten eines neuen Kunststoffprofiltyps ist jetzt eine Sache von Minuten.

Fazit: Sie haben eine ungewöhnliche Maschine? Wir können auch diese anbinden

Dieses Projekt ist ein klarer Beweis dafür, dass Autodesk Fusion kein reines “Out-of-the-box”-CAM-Paket ist — mit der richtigen Entwicklungserfahrung ist es eine offene Plattform, die selbst die komplexesten kundenspezifischen Maschinen auf dem Markt steuern kann. Die Zusammenarbeit mit dem tschechischen Hersteller Houfek und die Nutzung des Potenzials der Fanuc-Steuerung haben es uns ermöglicht, die Grenzen der individuellen Kunststoffbearbeitung bei GDP Koral zu verschieben.

Stehen Sie in Ihrem Betrieb vor einer ähnlichen Herausforderung? Haben Sie eine moderne CNC-Maschine, deren Einrichtung und Programmierung Sie ausbremst? Werfen Sie einen Blick darauf, wie wir solche Projekte angehen, auf unserer Seite zu KI-Automatisierung & CAM-Integration, oder werfen Sie einen Blick auf unsere Autodesk Fusion Postprozessoren.

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