Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Automatisierungsmaßnahmen entlang der Prozesskette zur Erstellung von Bearbeitungsprogrammen für Werkzeugmaschinen. Das Ziel ist zum einen, bei der automatisierten Programmierung von komplexen Bauteilen Zeit einzusparen. Zum anderen sollen die wirtschaftlich-technologischen Grenzen verschoben werden, um komplexe Prozesse zu ermöglichen, die ohne automatisierte Verarbeitung nicht wirtschaftlich umsetzbar wären.
Eine Betrachtung des Stands der Technik zeigt, dass existierende Automatisierungsmöglichkeiten noch nicht optimal genutzt werden. Die gängigen Programmiersysteme sind universell in ihrer Funktionalität, so dass viele Einstellparameter existieren, von denen innerhalb eines abgegrenzten Bauteilspektrums die meisten nicht benötigt werden. Eine Vollautomatisierung wird nicht unterstützt oder muss mit sehr hohem Aufwand für die anwendenden Unternehmen umgesetzt werden.
Um die identifizierten Potenziale zu nutzen, wird die Automatisierung von zwei Szenarien als Zielstellung definiert. Im ersten Szenario wird eine automatisierte Lösung zur Bearbeitungsplanung für komplexe Bauteile erarbeitet. Es werden für Bauteilfamilien aus dem Werkzeugbau spezifische Softwaremodule erstellt, die dann auf den Bauteiltyp abgestimmt die Bearbeitungsprogramme generieren. Das Konzept wird mit drei Modulen implementiert, in einem industriellen Werkzeugbau prototypisch eingesetzt und bewertet.
Das zweite Szenario behandelt die automatisierte Bahnplanung für komplexe Prozesse, die mit manuellen Methoden nur mit sehr hohem Aufwand verarbeitet werden können. Als Anwendungsfall dient die Fräsbearbeitung eines Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine und das gleichzeitige Entgraten desselben Werkstücks mit einem Roboter. Die Planung der simultanen Bearbeitung wird auf Basis einer hypothetischen, sequenziellen Operationsfolge automatisiert generiert. Die Planungsmethode wurde anhand eines Testbauteils auf einer Fräsmaschine mit integriertem Roboter erfolgreich validiert.
Die Ergebnisse aus beiden Szenarien zeigen, dass Automatisierungsmechanismen sowohl zur Einsparung von Aufwänden als auch zur Erweiterung der wirtschaftlich-technologischen Grenzen eingesetzt werden können. In beiden Fällen wurde mit den automatisierten Abläufen darüber hinaus die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gegenüber einer manuellen Planung verbessert und das Fehlerpotenzial durch die Eliminierung von repetitiven, manuellen Schritten reduziert.