The motion control system is the core of this transformation. The Watts W-244 features a four-axis profiling carriage moving on precision-machined and hardened tracks. The motion is divided into four critical synchronized axes: X (Axial along pipe), A (Tilt across pipe), B (Tilt along pipe), and C (Rotate pipe). All axes are now powered by NUMDriveX (MDLUX) digital drives. For the primary rotation (C-axis), a high-torque NUM SPX126 servo motor provides the necessary precision and IP67-rated durability. To streamline the retrofit workscope and maintain mechanical compatibility, Hudson motors with NEMA-compatible mounts were selected for the X, A, and B axes. The inherent flexibility of the NUMDriveX platform allows the system to control these third-party motors with the same high-level algorithms used for NUM’s own motors, ensuring optimum performance across the entire drive train.
One of the most significant technical advantages of this hardware suite is the inclusion of the FXSO000523 Backtrack On Path function, which allows operators to safely retract the plasma torch along its stored path — a critical feature for maintaining part integrity during unforeseen process interruptions.

Under the hood, the NUM CNC G-code programming format is both performant and extensive. Complying with IEC 61131, it also supports advanced features like G93 (inverse time feedrate), custom G-code cycles, and even custom homing routines that allow the integrator to modify the behavior of the homing process to suit unique mechanical constraints. To tie the hardware and software together, the FXServer SDK gives the integrator the ability to use any type of programming interface to communicate with the NUM system. This enables them to deeply embed the Flexium control system within the PypeServer interface for everything from simply sending G-code files to achieving fine-tuned, real-time user control.

The mechanical efficiency is further supported by a floating pipe clamp with a locking mechanism that eliminates “pipe walk” during rotation. Material handling is equally advanced, featuring a hydraulically controlled lift deck with a machine conveyor on the cutting bed and hydraulically actuated off-loader arms to transfer finished parts off the cutting cell.

The true strength of this retrofit lies in the seamless “design-to-cut” workflow enabled by PypeServer. By connecting the NUM CNC directly to industry-standard design software — including Revit, AutoCAD, SDS2, and Tekla Structures — PypeServer eliminates the manual data entry that often leads to costly errors. Through a combination of PypeServer’s Cloud+ software add-ons and status tracking system, fabricators can move projects from the drafting table to the machine floor instantly and have full visibility on progress.

The benefits of this recent upgrade are measurable. First, the precision of NUM’s control algorithms delivers superior cut quality and significantly higher throughput. Second, PypeServer’s software introduces flexible label printing with a “what-you-see-is-what-you-get” (WYSIWYG) editor and QR codes for end-to-end part tracking. This transparency extends beyond the shop floor; with PypeServer’s web and mobile apps, stakeholders can monitor project status in real-time through fabrication, assembly, and field installation.

This advancement is the result of a close technical partnership. NUM’s control engineering staff and PypeServer’s software team work in tandem to ensure that the complex motion cycles required for intricate pipe miters and beveled holes are executed with mathematical perfection. This collaborative approach ensures that the end-user receives a unified, modern system that outperforms its original specifications for a fraction of the cost of a new machine.

Zu seinen Kernkompetenzen zählen CNC-Bearbeitungszentren, automatisierungsfähige Maschinenkonzepte und flexible Konfigurationen, die auf kundenspezifische Anforderungen zugeschnitten sind. Durch die Integration bewährter CNC-Technologien in effiziente Fertigungsprozesse liefert TAIGONG zuverlässige und skalierbare Lösungen für eine Vielzahl von Branchen.

Entwickelt für anspruchsvolle Anwendungen
TAIGONG-Maschinen finden breite Anwendung im allgemeinen Maschinenbau, in der Fertigung von Automobilkomponenten, in der Präzisionsmetallbearbeitung, im Formen- und Werkzeugbau sowie in der Elektronik- und Industriekomponentenfertigung.

TAIGONG bedient sowohl den heimischen als auch den internationalen Markt und unterstützt Hersteller, die konstante Präzision, hohe Produktivität und zuverlässige Bearbeitungsleistung benötigen. Die Kombination aus robustem Maschinendesign, wettbewerbsfähigen Preisen und starker Anwendungsorientierung hebt das Unternehmen deutlich von der Konkurrenz auf dem globalen Markt ab.

Der Wendepunkt: Der Einstieg in die Welt der Fünfachs-Bearbeitung
Da sich die Kundenanforderungen ständig weiterentwickelten, erkannte TAIGONG die Notwendigkeit, in die fortschrittliche 5-Achs-Bearbeitung zu expandieren. Höhere Präzision, gesteigerte Flexibilität und verbesserte Prozessstabilität wurden zu entscheidenden Erfolgsfaktoren.

Gleichzeitig stellte die Einführung eines importierten 5-Achs-CNC-Systems einen bedeutenden technologischen Schritt dar. Die internen Ingenieurteams mussten sich schnell Fachwissen in den Bereichen Mehrachsensteuerung, Systemintegration und fortschrittliche Bearbeitungsstrategien aneignen.

Die Herausforderung war klar: Komplexität reduzieren, den Lernprozess beschleunigen und die Leistung vom ersten Tag an aufrechterhalten.

Die NUM-Lösung: Steuerung trifft auf Flexibilität
NUM begegnete dieser Herausforderung mit einer leistungsstarken und offenen CNC-Architektur. Im Mittelpunkt: das CNC-System Flexium+ 68, kombiniert mit dem Milling Pack M3, MDLUX-Antrieben und leistungsstarken SPX-Motoren. Zusammen sorgen sie für eine dynamische Achssteuerung und herausragende Bewegungsgenauigkeit.

Ein entscheidender Faktor ist RTCP (Rotation Tool Center Point). Diese Funktion gewährleistet eine präzise Werkzeugpositionierung bei komplexen mehrachsigen Bewegungen und verbessert die Bearbeitungsqualität erheblich.

NUM unterstützte TAIGONG in jeder Phase. Von der Systemkonfiguration bis zur Inbetriebnahme vor Ort stellten die NUM-Ingenieure ihr praktisches Fachwissen bei der Feinabstimmung, Validierung und Optimierung zur Verfügung.
Die offene Systemarchitektur ermöglichte zudem eine vollständige Anpassung. Ein massgeschneidertes HMI mit integrierter virtueller SPS-Funktionalität gewährleistet eine intuitive Bedienung und eine perfekte Abstimmung auf die Anwendungsanforderungen.

Präzision, die überzeugt
Das Ergebnis ist eine leistungsstarke 5-Achs-Lösung mit einer Positioniergenauigkeit von ± 0,005 mm und einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,003 mm. Dieses Präzisionsniveau gewährleistet gleichbleibende Qualität bei anspruchsvollen Bearbeitungsanwendungen.Die NUM-Technologie ermöglicht eine verbesserte Effizienz durch optimierte Bewegungssteuerung und verkürzte Einrichtzeiten. Die Flexibilität des Systems ermöglicht eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Produktionsanforderungen und Kundenbedürfnisse.

Die integrierte 3D-Simulationsfunktion verbessert Entwicklungs- und Testprozesse zusätzlich. Durch die Ermöglichung virtueller Bearbeitungsszenarien werden Risiken reduziert und die Inbetriebnahme beschleunigt. Darüber hinaus stärkt die Kombination aus Leistung und Kosteneffizienz die Wettbewerbsposition von TAIGONG sowohl auf dem heimischen als auch auf dem internationalen Markt.

Kundenstimme: Echte Auswirkungen in der Fertigung
„Das NUM-CNC-System bietet eine hohe Flexibilität und ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis“, erklärt Herr Liu, Geschäftsführer von TAIGONG. „Die Unterstützung durch die NUM-Ingenieure war hervorragend. Ihr Fachwissen half uns, Herausforderungen zu meistern und das volle Potenzial des Systems schnell auszuschöpfen.“ Diese enge Zusammenarbeit war insbesondere während der Entwicklung der massgeschneiderten HMI und der anfänglichen Systemintegration von entscheidender Bedeutung.

Blick in die Zukunft: Gemeinsam Innovationen skalieren
Mit dieser erfolgreichen Implementierung ist TAIGONG für die nächste Wachstumsphase gut aufgestellt. Gemeinsam mit NUM baut das Unternehmen seine Kompetenzen in den Bereichen hochpräzise Bearbeitung und intelligente Fertigung weiter aus. Die Partnerschaft zeigt, wie offene CNC-Plattformen und eine enge technische Zusammenarbeit neue Leistungsniveaus erschließen können. Die Reise endet hier nicht. Sie ist erst der Anfang einer flexibleren, digitaleren und produktiveren Zukunft.

Its core strengths include CNC machining centers, automation-ready machine concepts, and flexible configurations tailored to customer -specific requirements. By integrating proven CNC technologies with efficient manufacturing processes, TAIGONG delivers reliable and scalable solutions for a wide range of industries.

Engineered for Demanding Applications
TAIGONG machines are widely used in general mechanical engineering, automotive component manufacturing, precision metalworking, mold and die production, as well as electronics and industrial component manufacturing.

Serving both domestic and international markets, TAIGONG supports manufacturers that require consistent precision, high productivity, and dependable machining performance. Its combination of robust machine design, competitive pricing, and strong application focus clearly differentiates the company in a competitive global market.

The Turning Point: Entering the Five Axis World
As customer requirements continued to evolve, TAIGONG identified the need to expand into advanced five-axis machining. Higher precision, increased flexibility, and improved process stability became critical success factors.

At the same time, introducing an imported five axis CNC system marked a significant technological step. Internal engineering teams needed to quickly build expertise in multi-axis control, system integration, and advanced machining strategies.

The challenge was clear: reduce complexity, accelerate learning, and maintain performance from day one.

The NUM Solution: Control Meets Flexibility
NUM addressed this challenge with a powerful and open CNC architecture.

At the core: the Flexium+ 68 CNC system, combined with the Milling Pack M3, MDLUX drives, and high-performance SPX motors. Together, they deliver dynamic axis control and outstanding motion accuracy.

A key enabler is RTCP (Rotation Tool Center Point). This function ensures precise tool positioning during complex multi-axis movements, significantly improving machining quality.

NUM supported TAIGONG at every stage. From system configuration to on-site commissioning, NUM engineers provided hands-on expertise in tuning, validation, and optimization.

The open system architecture also allowed full customization. A tailored HMI with integrated virtual PLC functionality ensures intuitive operation and perfect alignment with application needs.

Precision That Performs
The result is a high performance five axis solution with positioning accuracy of ± 0.005 mm and repeatability of ± 0.003 mm. This level of precision ensures consistent quality across demanding machining applications.

NUM technology enables improved efficiency through optimized motion control and reduced setup times. The system’s flexibility allows fast adaptation to different production requirements and customer needs.

The integrated 3D simulation capability further enhances development and testing processes. By enabling virtual machining scenarios, it reduces risk and accelerates commissioning.

In addition, the combination of performance and cost-effectiveness strengthens TAIGONG’s competitive position in both domestic and international markets.

Customer Voice: Real Impact on the Shop Floor
“The NUM CNC system offers strong openness and excellent cost performance,” Mr. Liu General Manager of TAIGONG explains. “The support from NUM engineers was outstanding. Their expertise helped us overcome challenges and quickly unlock the full potential of the system.”

This close cooperation was essential, particularly during the development of the customized HMI and the initial system integration.

Looking Ahead: Scaling Innovation Together
With this successful implementation, TAIGONG is well positioned for the next phase of growth.

Together with NUM, the company continues to expand its capabilities in high-precision machining and smart manufacturing. The partnership highlights how open CNC platforms and strong engineering collaboration can unlock new levels of performance.

The journey does not end here. It is only the beginning of a more flexible, digital, and productive future.

Als Erstnutzer einer importierten CNC-Plattform stand OBOT vor einer steilen Lernkurve. Gleichzeitig waren die Kundenerwartungen kompromisslos. Hohe Präzision, hervorragende Oberflächenqualität und schnellere Zykluszeiten waren unerlässlich, um in Branchen wie der Automobilindustrie und dem Feinmechanikbereich wettbewerbsfähig zu bleiben.

Die ersten Ergebnisse waren vielversprechend. Die geforderten Qualitätsstandards wurden erreicht, doch die Zykluszeit stagnierte bei 52 Sekunden. Eine Erhöhung der Geschwindigkeit führte zu Vibrationen, was eine weitere Optimierung einschränkte. Der von etablierten internationalen Maschinen definierte Massstab von 43 Sekunden blieb unerreichbar.

Engineering Intelligence für unrunde Präzision
NUM begegnete dieser Herausforderung mit einer Lösung auf Basis der Flexium+ CNC-Plattform, die sowohl Präzision als auch dynamische Steuerung bot. Die Flexium+ 8 CNC in Kombination mit dem CNCG-Funktionspaket ermöglichte die präzise Ausführung komplexer unrunder Profile.

Eine fortschrittliche Achssteuerung bildete das Rückgrat des Systems. Ein DD-Motor an der C-Achse sorgte für eine direkte und spielfreie Drehung. Ein Linearmotor an der X-Achse sorgte für eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit, während die servogesteuerte Z-Achse Stabilität und Genauigkeit gewährleistet. Diese Architektur ermöglichte eine synchronisierte Bewegung mit aussergewöhnlicher Laufruhe.

Die NUMgrind-Software und eine intuitive HMI vereinfachten die Programmierung und Prozessoptimierung. Die Ingenieure erhielten die volle Kontrolle über Schleifbahnen und Parameter, was die Entwicklungszeit verkürzte und gleichzeitig die Wiederholgenauigkeit erhöhte.

Eine enge Zusammenarbeit spielte eine entscheidende Rolle. NUM-Spezialisten arbeiteten Seite an Seite mit OBOT-Ingenieuren und verfeinerten die Leistung durch iterative Tests und massgeschneiderte Verbesserungen. Ein schneller und hocheffizienter Austausch zwischen dem NUM Technology Center China und der NUM-Zentrale spielte dabei eine Schlüsselrolle. Gemeinsame Tests, kontinuierliches Feedback und gemeinsame Verbesserungsideen führten zu einem klar definierten Optimierungsplan. Dieser strukturierte Ansatz ermöglichte letztendlich eine deutliche Verkürzung der Zykluszeit.

33 % höhere Produktivität bei bewährter Stabilität
Die Zykluszeit wurde von 52 Sekunden auf 35 Sekunden reduziert, was einer Verbesserung von etwa 33 % entspricht und den ursprünglichen Referenzwert deutlich übertrifft. Dieser Gewinn wurde ohne Einbussen bei der Stabilität oder Oberflächenqualität erzielt.

Die Präzision blieb konstant hoch, mit einer Positioniergenauigkeit von ±0,005 mm und einer Wiederholgenauigkeit von ±0,002 mm. Gleichzeitig wurden Vibrationen beseitigt, was einen stabilen Betrieb auch bei höheren Geschwindigkeiten ermöglicht.

Über die Leistungssteigerungen hinaus erhöhte die Lösung die Produktionsflexibilität erheblich. OBOT kann nun komplexe Geometrien effizienter bearbeiten und gleichzeitig die Rüstzeiten sowie den Bedienereingriff reduzieren. Die Automatisierungsfähigkeit des Systems und die intuitive HMI bieten eine skalierbare Grundlage für zukünftiges Wachstum.

Eine Partnerschaft mit messbarem Erfolg
„Die Unterstützung durch NUM war während des gesamten Prozesses aussergewöhnlich“, sagt Wang Chengbing, Leiter der Abteilung bei OBOT China. „Das Team arbeitete eng mit uns zusammen, um jede Herausforderung zu meistern. Die Erreichung von 35 Sekunden bei gleichbleibender Präzision zeigt deutlich die Stärke der NUM-CNC-Technologie.“

Die nächste Welle des intelligenten Schleifens vorantreiben
Diese Erfolgsgeschichte ist mehr als nur eine einzelne Errungenschaft. Sie markiert den Beginn einer langfristigen Partnerschaft, die auf kontinuierliche Innovation und Leistungsführerschaft ausgerichtet ist.

Mit der NUM-Technologie als Kernkompetenz stärkt OBOT China seine Position in der fortschrittlichen Fertigung. Die Kombination aus Schweizer Präzision, leistungsstarken CNC-Systemen und einer starken lokalen Zusammenarbeit bildet die Grundlage für eine zukunftsfähige Produktion.

Da die weltweite Nachfrage nach Präzision und Effizienz weiter steigt, treiben NUM und OBOT die nächste Generation intelligenter Schleiflösungen voran.

As a first-time user of an imported CNC platform, OBOT faced a steep learning curve. At the same time, customer expectations were uncompromising. High precision, superior surface quality, and faster cycle times were essential to remain competitive in industries such as automotive and precision engineering.

Initial results showed promise. Required quality standards were achieved, but cycle time plateaued at 52 seconds. Increasing speed introduced vibration, limiting further optimization. The benchmark of 43 seconds, defined by established international machines, remained out of reach.

Engineering Intelligence for Non-Circular Precision
NUM addressed this challenge with a solution built on the Flexium+ CNC platform, delivering both precision and dynamic control. The Flexium+ 8 CNC combined with the CNCG function pack enabled accurate execution of complex non-circular profiles.

Advanced axis control formed the backbone of the system. A direct drive motor on the C-axis ensured direct and backlash-free rotation. A linear motor on the X axis provided high-speed responsiveness, while the servo-driven Z-axis maintained stability and accuracy. This architecture allowed synchronized motion with exceptional smoothness.

NUMgrind software and an intuitive HMI simplified programming and process optimization. Engineers gained full control over grinding paths and parameters, reducing development time while increasing repeatability.

Close collaboration played a decisive role. NUM specialists worked alongside OBOT engineers, refining performance through iterative testing and tailored enhancements. A fast and highly efficient exchange between the NUM Technology Center China and NUM headquarters played a key role. Joint testing, continuous feedback, and shared improvement ideas led to a clearly defined optimization roadmap. This structured approach ultimately enabled the significant reduction in cycle time.

33% Higher Performance with Proven Stability
Cycle time was reduced from 52 seconds to 35 seconds, representing an improvement of approximately 33%, and clearly surpassing the original benchmark. This gain was achieved without compromising stability or surface quality.

Precision remained consistently high, with positioning accuracy of ±0.005 mm and repeatability of ±0.002 mm. At the same time, vibration was eliminated, enabling stable operation even at higher speeds.

Beyond performance gains, the solution significantly increased production flexibility. OBOT can now process complex geometries more efficiently while reducing setup time and operator intervention. The system’s automation capability and intuitive HMI provide a scalable foundation for future growth.

A Partnership That Delivers Measurable Impact
“The support from NUM was exceptional throughout the entire process,” says Mr. Wang Chengbing, the director of the department of OBOT China. “Their team worked closely with us to solve every challenge. Achieving 35 seconds while maintaining precision clearly demonstrates the strength of the NUM CNC technology.”

Driving the Next Wave of Intelligent Grinding
This success story represents more than a single achievement. It marks the beginning of a long-term partnership focused on continuous innovation and performance leadership.

With NUM technology at its core, OBOT China is strengthening its position in advanced manufacturing. The combination of Swiss precision, powerful CNC systems, and strong local collaboration creates a blueprint for future ready production.

As global demand for precision and efficiency continues to rise, NUM and OBOT are driving the next generation of intelligent grinding solutions.

Die Komplexität des Bohrens vor Ort erfordert mehr als nur rohe Kraft. Stahlträger sind selten perfekt auf den Rahmen einer tragbaren Maschine ausgerichtet. Traditionell erforderte die Ausrichtung einer tragbaren Bohrmaschine auf ein bestimmtes Lochmuster mühsame manuelle Einstellungen und ständige Eingriffe des Bedieners. Um das zu lösen, benötigte Hearn ein Steuerungssystem, das mehr als nur Bewegung bot; sie brauchten eine Plattform, die dynamische Anpassung und ausgefeilte Dateiverwaltung ermöglichte

Die Lösung: Eine starke Partnerschaft mit NUM
Hearn fand seinen idealen Partner in NUM, einem weltweit führenden Anbieter von leistungsstarken CNC-Lösungen, der für seine offene Architektur und technische Flexibilität bekannt ist. Die Zusammenarbeit zwischen den Steuerungsingenieuren von NUM und den Mechanik-Experten von Hearn führte zu einer massgeschneiderten Implementierung des CNC-Systems NUM Flexium+ 6. „Die Kombination aus der fortschrittlichen Systemfunktionalität und dem technischen Fachwissen der Mitarbeiter von NUM mit Hearns langjähriger Erfahrung im Bereich robuster Bohrtechnik hat zu einer bahnbrechenden Effizienzsteigerung bei hochtechnischen Stahlbohrarbeiten im Ausseneinsatz geführt“, erklärte Chuck Sidles von Hearn.

Die für die Hearn SDT8 ausgewählte Hardware-Suite ist ein Beweis für modernes Industrietechnik. Die Maschine basiert auf der Flexium+ 6-Plattform, die im Fräsmodus vom Typ M konfiguriert ist. Diese Kombination geht über einfache Bohrvorgänge hinaus und bietet dynamische 3D-Simulation sowie die für komplexe Konstruktionsarbeiten erforderliche Programmierflexibilität.

Fortschrittliche Schnittstelle und intelligente Automatisierung
Das eigentliche Gehirn des neuen Hearn-Systems liegt in der Software-Integration. Die Maschine nutzt einen leistungsstarken P2 G4 Box-PC mit Windows IoT Enterprise LTSC, der eine robuste und stabile Umgebung für die Bedienerschnittstelle bietet. Durch den Einsatz der Flexium+ Software-Suite von NUM hat Hearn mehrere Funktionen eingeführt, die die Rüstzeit drastisch reduzieren und die Produktionseffizienz verbessern:

• Dynamische Trägerausrichtung: Einer der wichtigsten Vorteile des NUM-Systems ist die automatische Kompensationsfunktion. Nachdem ein Bediener der Maschine einige Referenzpunkte auf dem Träger beigebracht hat, richtet die CNC das interne Koordinatensystem mithilfe der NUM-Funktion für geneigte Ebenen dynamisch auf den physischen Träger aus. Dadurch wird sichergestellt, dass die Bohrungen mit mathematischer Präzision ausgeführt werden, selbst wenn der tragbare Rahmen in einer beliebigen Ebene in einem leichten Winkel montiert ist..
• Direkte CAD-Integration: Die Effizienz wird durch die Möglichkeit, DWG/DXF-Dateien direkt in die Programmierschnittstelle zu importieren, weiter gesteigert. Bediener müssen Koordinaten nicht mehr manuell eingeben; sie können einfach die Konstruktionszeichnungen laden, und die NUM-Steuerung identifiziert die Lochpositionen sofort und kann den effizientesten Bewegungsablauf für den Bohrvorgang erstellen.
• Grafische Auswahl zum „Überspringen von Bohrungen“: In der Stahlfertigung behindern oft Passstifte und vorhandene Befestigungselemente den Weg. Über die NUM-Schnittstelle können Bediener bestimmte Bohrungen grafisch auswählen und „überspringen“ oder Bohrungen „umfahren“, bei denen möglicherweise ein Hindernis im Weg ist, und so die Maschine sicher um Hindernisse herumführen, ohne das Programm neu schreiben zu müssen. Die Programmierschnittstelle zeigt zudem die aktuelle Maschinenposition an, sodass kein Rätselraten darüber erforderlich ist, was die Bewegungssequenz gerade ausführt.
• Wiederauffindbare Unterbrechung: Angesichts des Umfangs dieser Projekte sind Stromausfälle oder Werkzeugwechsel unvermeidlich. Das NUM-System ermöglicht es der SDT8, eine Programmunterbrechung zu erkennen und genau an der Stelle fortzusetzen, an der es unterbrochen wurde, wodurch die Unversehrtheit des Werkstücks gewahrt ist und stundenlange Neukalibrierungen vermieden werden.
• Dynamische Betriebsgrenzen: Die Maschine kann die Mindest- und Höchstgrenzen für die Spindeldrehzahl- und Achsvorschub-Übersteuerung intelligent auf der Grundlage der Größe der zu fertigenden Bohrung festlegen. Bei besonders grossen Bohrungen ist es wichtig, höhere Spindeldrehzahlen und reduzierte Bohrvorschubgeschwindigkeiten beizubehalten, während der Bediener bei kleineren Bohrungen die Maschine beschleunigen kann, um die Zykluszeit zu verkürzen.

Technik ohne Grenzen
Die Partnerschaft hat es ermöglicht, dass die SDT8 ihre berühmteste technische Meisterleistung beibehalten hat: den Betrieb in umgekehrter Position. Dank der präzisen Steuerung der NUM-Servoantriebe und der robusten EtherCAT-I/O-Architektur (unter Verwendung von CTMG1100-Gateways und Hochgeschwindigkeits-CTMT-Modulen) kann die Maschine horizontal oder vollständig auf dem Kopf stehend betrieben werden. Dies ist entscheidend für Brückenbauer und Schiffbauer, die an Bauteilen von der Unterseite aus arbeiten müssen, während das volle Drehmoment und der Kühlmittelfluss durch den Bohrer aufrechterhalten werden.

„NUMs Fokus auf leistungsstarke, präzise und schnelle Systeme passte perfekt zu unserer ‚Hearn Tough‘-Konstruktionsphilosophie“, sagt Chuck Sidles von Hearn. „Durch die Kombination unserer Hochleistungs-Bohrkapazitäten mit NUMs Steuerungskompetenz haben wir eine Maschine geschaffen, die sich wie eine stationäre CNC-Maschine bedienen lässt, aber dorthin bewegt werden kann, wo sich das Material befindet.“

The complexity of field drilling involves more than just raw power. Steel beams are rarely perfectly aligned with a portable machine’s frame. Traditionally, aligning a portable drill to a specific hole pattern required painstaking manual setup and constant operator intervention. To overcome this, Hearn required a control system that offered more than just motion; they needed a platform capable of dynamic adaptation and sophisticated file handling.

The Solution: A Powerful Partnership with NUM
Hearn found their ideal partner in NUM, a global leader in high-performance CNC solutions known for their “open” architecture and technical agility. The collaboration between NUM’s control engineering staff and Hearn’s mechanical experts resulted in a bespoke implementation of the NUM Flexium+ 6 CNC system. “The combination of NUM’s advanced system functionality and staff technical expertise with Hearn’s track record of rugged drilling capabilities have come together to deliver a game changing level of efficiency improvement for highly technical steel drilling for field operations” noted Chuck Sidles of Hearn.

The hardware suite selected for the Hearn SDT8 is a testament to modern industrial engineering. The machine is built around the Flexium+ 6 platform configured in Type M milling mode. This combination goes beyond basic drilling operations and provides dynamic 3D simulation and programming flexibility needed for complex structural work.

Advanced Interface and Intelligent Automation
The true “brain” of the new Hearn system lies in the software integration. The machine utilizes a high-performance P2 G4 Box PC running Windows IoT Enterprise LTSC, providing a rugged and stable environment for the operator interface. By leveraging the NUM’s Flexium+ software suite, Hearn has introduced several features that drastically reduce setup time and improve production efficiency:

• Dynamic Beam Alignment: One of the most significant benefits of the NUM system is the automatic compensation feature. After an operator “teaches” the machine a few reference points on the beam, the CNC dynamically aligns the internal coordinate system to the physical beam using NUM’s inclined plane feature.This ensures that even if the portable frame is mounted at a slight angle in any plane, the holes are drilled with mathematical precision.
• Direct CAD Integration: Efficiency is further enhanced by the ability to import DWG/DXF files directly into the programming interface. Operators no longer need to manually enter coordinates; they can simply load the engineering drawings, and the NUM control identifies the hole locations instantly, and can produce the most efficient motion sequence path to perform the drilling operation.
• Graphical “Skip Hole” Selection: In steel fabrication, drift pins and existing hardware often obstruct the path. The NUM interface allows operators to graphically select and “skip” specific holes, or “go around” holes that might have an obstruction in the way, guiding the machine safely around obstacles without rewriting the program. The programming interface also displays the current machine position so there is no guess-work to understand what the motion sequence is doing.
• Resumable Interruption: Given the scale of these projects, power interruptions or tool changes are inevitable. The NUM system allows the SDT8 to detect an interrupted program and also resume a program exactly where it left off, maintaining the integrity of the workpiece and saving hours of recalibration.
• Dynamic Operating Limits: The machine can intelligently set the minimum and maximum limit of the spindle speed override and axis feedrate override based on the size of the hole that is being drilled. For especially large holes it’s important to maintain  higher spindle speeds and reduced drilling infeed speed, but for smaller ones the operator can speed up the machine to reduce cycle time.

Engineering Without Boundaries
The partnership has enabled the SDT8 to maintain its most famous engineering feat: Inverted Operation. Thanks to the precise control of the NUM servodrives and the robust EtherCAT I/O architecture (using CTMG1100 gateways and high-speed CTMT modules), the machine can operate horizontally or completely upside down. This is critical for bridge builders and shipbuilders who must work on underside structural members while maintaining full torque and through-the-bit coolant flow.

“NUM’s focus on high-performance, accurate, and fast systems was the perfect match for our ‘Hearn Tough’ engineering philosophy,” says Chuck Sidles of Hearn. “By combining our heavy-duty drilling capabilities with NUM’s control expertise, we’ve created a machine that handles like a stationary CNC but can be moved to where the material is located.”

The growing complexity of machining in the automotive sector, particularly for components related to electrification, is putting pressure on traditional production models, especially when it comes to managing multiple processes simultaneously and in a controlled manner. It is in this context that the long-standing collaboration between NUM and Spada Machines — a Brescia-based company specializing in the design and manufacture of transfer machines, multi-spindle turning centers, and special-purpose machines — reaches one of its most advanced milestones: the development of a transfer machine for a German automotive customer, characterized by a level of integration and process density far exceeding industry standards.

“The main challenge of this project was not only to increase the number of machining operations, but to manage them in a coherent manner,” emphasizes Marco Battistotti, Managing Director of NUM Italy. “This machine is, in fact, among the most sophisticated NUM has ever worked on, and the numbers clearly highlight its complexity: 66 controlled axes, 26 spindles in total, and the ability to manage up to 40 simultaneous machining processes.”

A Different Approach

Spada Machines operates in this landscape with a positioning that breaks away from the established norms of transfer technology. With a history dating back to the 1960s, the company has in fact chosen not to compete on standard configurations — vertical or horizontal — but to develop proprietary solutions built around customers’ application needs. “When we started, we clearly understood that we couldn’t compete with those already dominating those segments,” says Mauro Guerra, CEO of Spada Machines; “we had to offer something different.”

This approach gave rise to the patented Multi-S technology, based on a multi-station structure capable of integrating turning and milling operations — even simultaneously — concentrating multiple operations into a single setup. This setup allows the machine to overcome the traditional limitations of transfer machines and handle components that differ in material, geometry, and dimensions within the same system, while maintaining high levels of precision and process stability. Throughout this journey, the collaboration with NUM has been crucial from the earliest stages of technology development, contributing substantially to the definition of the control architecture and application solutions.

Flexibility, Efficiency, and Precision

This level of integration finds its fullest expression in the machine developed for a German automotive industry client, where transfer technology is pushed to a degree of integration and process density rarely found in traditional configurations.

“The machine we developed,” explains Battistotti, “features 66 controlled axes, a total of 26 spindles — 13 of which are closed-loop controlled and 13 open-loop — and has the capacity to handle up to 40 simultaneous machining operations, equivalent to that many part programs running in parallel. But the critical issue is not merely the parallel execution of the programs, but rather their synchronization, because the machine’s overall efficiency depends on this coordination.”

The structure is based on a multi-station architecture — up to 12 operational stations — in which each unit can be reconfigured according to the cycle: a spindle can be transformed into a C-axis or a milling unit, switching from turning operations to milling operations within the same process. This flexibility generates a very high number of operational combinations and allows multiple production phases to be concentrated into a single system.

“This versatility,” emphasizes Mattia Spada, Project Manager at Spada Machines, “is complemented by a mechanical design focused on stability. The machine must, in fact, withstand heavy material removal in the first stations while simultaneously ensuring high precision during finishing operations. The base- s and the structure are therefore designed to isolate vibrations and prevent the stresses generated during the heaviest machining operations from being transmitted to subsequent stations, preserving the quality of the part and the repeatability of the process.”

Technological Partnership

In this context, NUM’s contribution goes far beyond simply supplying the numerical control system, extending directly into the definition of the machine’s mechatronic architecture. The system is based on a configuration with 5 modular NCKs, designed to coordinate the management of the high number of active axes and processes, and on a single centralized PLC — a choice that goes against the trend of multi-PLC architectures, simplifying management by enabling unified control of all machine functions and avoiding the need to synchronize separate logic systems.

“This architecture is complemented by full integration of certified safety functions,” adds Spada, “distributed across all axes and spindles but managed by a centralized system, as well as a drive system based on DSL technology, which drastically reduces cabling by using a single cable for power and feedback. In a system with 66 axes, this choice has a significant impact on the machine’s design and industrialization, making it more compact and efficient.”

Rounding out NUM’s technological contribution is the adoption of liquid-cooled synchronous spindles, an uncommon solution in the world of transfer machines. “Unlike traditional systems based on asynchronous motors,” Battistotti explains, “these spindles are direct-drive, with no intermediate kinematics, and operate in line with the motor, while liquid cooling maintains a constant operating temperature and thus dimensional stability.” The result is greater precision over time, accompanied by high dynamic performance.

Efficiency over time

Rounding out the picture is the ability to translate this architecture into real operational continuity, where the key parameter is not theoretical speed but efficiency over time. The system integrates advanced monitoring functions that allow for real-time process control and the detection of any anomalies before they result in scrap or machine downtime — a crucial aspect in a transfer press where multiple parts are processed simultaneously. “Better to add a second to the cycle time but achieve a higher and more consistent level of efficiency,” Guerra notes, “because stability is what determines overall productivity.”

At the same time, energy management based on modular drives with grid-feedback allows for the reuse of energy generated during deceleration phases, improving the overall efficiency of a system characterized by high installed power. The result is a platform that, while developed for a specific application in the electric automotive sector, demonstrates clear industrial scalability.

Die zunehmende Komplexität der Bearbeitungen in der Automobilindustrie, insbesondere bei Komponenten im Zusammenhang mit der Elektrifizierung, setzt traditionelle Produktionsmodelle unter Druck, vor allem wenn es darum geht, mehrere Prozesse gleichzeitig und kontrolliert zu steuern. In diesem Zusammenhang erreicht die langjährige Zusammenarbeit zwischen NUM und Spada Machines – einem in Brescia ansässigen Unternehmen, das auf die Entwicklung und Herstellung von Transfermaschinen, Mehrspindel-Drehzentren und Sondermaschinen spezialisiert ist – einen ihrer Höhepunkte: die Entwicklung einer Transfermaschine für einen deutschen Kunden aus der Automobilbranche, die sich durch ein Mass an Integration und Prozessdichte auszeichnet, das weit über den Branchenstandards liegt.

„Die grösste Herausforderung bei diesem Projekt bestand nicht nur darin, die Anzahl der Bearbeitungsvorgänge zu erhöhen, sondern diese auch kohärent zu steuern“, betont Marco Battistotti, Managing Director von NUM Italien. „Diese Maschine gehört in der Tat zu den anspruchsvollsten, an denen NUM je gearbeitet hat, und die Zahlen verdeutlichen ihre Komplexität: 66 angesteuerte Achsen, insgesamt 26 Spindeln und die Fähigkeit, bis zu 40 Bearbeitungsprozesse gleichzeitig zu steuern.“

Ein anderer Ansatz

Spada Machines bewegt sich in diesem Umfeld mit einer Positionierung, die mit den etablierten Mustern der Transfertechnologie bricht. Mit einer Geschichte, die in den 1960er Jahren beginnt, hat sich das Unternehmen nämlich dafür entschieden, nicht mit Standardkonfigurationen – vertikal oder horizontal – zu konkurrieren, sondern eigene Lösungen zu entwickeln, die auf die Anwendungsanforderungen der Kunden zugeschnitten sind. „Als wir anfingen, war uns klar, dass wir nicht mit denjenigen konkurrieren konnten, die diese Segmente bereits beherrschten“, erzählt Mauro Guerra, CEO von Spada Machines; „wir mussten etwas anderes anbieten.“

Aus diesem Ansatz entstand die patentierte Multi-S-Technologie, die auf einer Mehrstationen-Struktur basiert, die Dreh- und Fräsbearbeitungen auch gleichzeitig integrieren kann und so mehrere Arbeitsschritte in einem einzigen Aufspannvorgang bündelt. Ein Ansatz, der es ermöglicht, die traditionellen Grenzen des Transferprozesses zu überwinden und Bauteile unterschiedlicher Materialien, Geometrien und Abmessungen innerhalb desselben Systems zu bearbeiten, wobei ein hohes Mass an Präzision und Prozessstabilität gewährleistet bleibt. Auf diesem Weg war die Zusammenarbeit mit NUM bereits in den ersten Phasen der Technologieentwicklung entscheidend und trug wesentlich zur Definition der Steuerungsarchitektur und der Anwendungslösungen bei.

Flexibilität, Effizienz und Präzision

Dieses Mass an Integration findet seinen höchsten Ausdruck in der Maschine, die für einen deutschen Kunden aus der Automobilbranche entwickelt wurde, wo die Transfertechnologie auf einen Grad an Integration und Prozessdichte gebracht wird, der in herkömmlichen Konfigurationen kaum zu finden ist.

„Die von uns entwickelte Maschine“, erklärt Battistotti, „zeichnet sich durch 66 angesteuerte Achsen und insgesamt 26 Spindeln aus – davon 13 im geschlossenen Regelkreis und 13 im offenen Regelkreis – und ist in der Lage, bis zu 40 Bearbeitungen gleichzeitig zu verwalten, was ebenso vielen parallel ausgeführten Werkstückprogrammen entspricht. Der kritische Punkt ist jedoch nicht nur die parallele Ausführung der Programme, sondern vielmehr deren Synchronisation, denn von dieser Koordination hängt die Gesamteffizienz der Maschine ab.“

Die Struktur basiert auf einer Mehrstationenarchitektur – mit bis zu 12 Arbeitsstationen –, bei der jede Einheit je nach Zyklus neu konfiguriert werden kann: Eine Spindel kann sich in eine C-Achse oder eine Fräseinheit verwandeln und so innerhalb desselben Prozesses von Drehvorgängen zu Fräsbearbeitungen übergehen. Diese Flexibilität ermöglicht eine sehr grosse Anzahl an Arbeitskombinationen und erlaubt es, mehrere Produktionsphasen in einem einzigen System zu bündeln.

„Zu dieser Vielseitigkeit“, betont Mattia Spada, Projektleiter bei Spada Machines, „kommt eine auf Stabilität ausgerichtete mechanische Konstruktion hinzu. Die Maschine muss nämlich in den ersten Stationen starken Materialabtrag bewältigen und gleichzeitig hohe Präzision in den Endbearbeitungsphasen gewährleisten. Das Maschinengestell und die Konstruktion sind daher so ausgelegt, dass sie Vibrationen dämpfen und verhindern, dass die bei den schwersten Bearbeitungen entstehenden Belastungen auf die nachfolgenden Stationen übertragen werden, wodurch die Qualität des Werkstücks und die Wiederholgenauigkeit des Prozesses gewährleistet bleiben.“

Technologische Partnerschaft

In diesem Zusammenhang geht der Beitrag von NUM weit über die Lieferung der numerischen Steuerung hinaus und greift direkt in die Definition der mechatronischen Architektur der Maschine ein. Das System basiert auf einer Konfiguration mit 5 modularen NCK-Einheiten, die für die koordinierte Steuerung der hohen Anzahl an Achsen und aktiven Prozessen ausgelegt sind, sowie auf einer einzigen zentralen SPS – eine Entscheidung, die dem Trend zu Multi-SPS-Architekturen entgegenläuft und eine Vereinfachung der Steuerung ermöglicht, da alle Maschinenfunktionen einheitlich gesteuert werden können und die Synchronisation separater Logiken entfällt.

„Diese Architektur wird durch eine vollständige Integration zertifizierter Sicherheitsfunktionen ergänzt“, fügt Spada hinzu, „die auf alle Achsen und Spindeln verteilt sind, aber von einem zentralisierten System gesteuert werden, sowie durch einen Antrieb auf Basis der DSL-Technologie, der eine drastische Reduzierung der Verkabelung ermöglicht, da nur ein einziges Kabel für Leistung und Rückmeldung verwendet wird. In einer Anlage mit 66 Achsen wirkt sich diese Entscheidung erheblich auf die Konstruktion und die Industrialisierung der Maschine aus und macht sie kompakter und effizienter.“

Abgerundet wird der technologische Beitrag von NUM durch den Einsatz von flüssigkeitsgekühlten Synchronspindeln, eine in der Welt der Transfermaschinen ungewöhnliche Lösung. „Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen auf Basis von Asynchronmotoren“, so Battistotti, „sind diese Spindeln direkt angetrieben, ohne Zwischenantriebe, und arbeiten in einer Achse mit dem Motor, während die Flüssigkeitskühlung es ermöglicht, die Betriebstemperatur und damit die Formstabilität konstant zu halten.“ Das Ergebnis ist eine langfristig höhere Präzision, begleitet von hoher dynamischer Leistung.

Langfristige Effizienz

Abgerundet wird das Bild durch die Fähigkeit, diese Architektur in echte Betriebskontinuität umzusetzen, wobei der Schlüsselparameter nicht die theoretische Geschwindigkeit, sondern die langfristige Effizienz ist. Das System integriert nämlich fortschrittliche Überwachungsfunktionen, die es ermöglichen, den Prozess in Echtzeit zu kontrollieren und eventuelle Anomalien zu erkennen, bevor sie zu Ausschuss oder Maschinenstillständen führen – ein entscheidender Aspekt bei einer Transfermaschine, in der mehrere Teile gleichzeitig bearbeitet werden. „Besser eine Sekunde mehr im Zyklus, aber mit einem höheren und konstanten Effizienzniveau“, bemerkt Guerra, „denn es ist die Stabilität, die die Gesamtproduktivität bestimmt.“

Parallel dazu ermöglicht das auf modularen Antrieben mit Rückspeisung ins Netz basierende Energiemanagement die Wiederverwendung der in den Verzögerungsphasen erzeugten Energie und verbessert so die Gesamteffizienz eines Systems, das sich durch eine hohe installierte Leistung auszeichnet. Das Ergebnis ist eine Plattform, die zwar für eine spezifische Anwendung im Bereich der Elektromobilität entwickelt wurde, aber eine klare industrielle Skalierbarkeit aufweist.