Die Groupe Speciale Mobile Association (GSMA) hat führende Industrieunternehmen aufgefordert, intelligente Technologien zu nutzen, um auf dem Weg zum Netto-Null-Energieverbrauch voranzukommen. Die Industrievereinigung der Mobilfunkanbieter und Hersteller von Netzwerkinfrastruktur prognostiziert, dass auf diese Weise bis zu 40 % der erforderlichen globalen Emissionsreduzierung erreicht werden können.
In ihrer Studie über das Internet der Dinge (IoT) und die Verringerung des Kohlendioxidausstoßes schätzt die GSMA, dass im Fertigungsbereich 16 % der CO2-Reduzierung, die nötig ist, um das Netto-Null-Ziel zu erreichen, durch intelligente Fertigungsprozesse erreicht werden kann. Das entspricht einer Menge von 1,4 Gigatonnen CO2 oder den Emissionen von 140 Mio. Autos. Angesichts dieser Zahlen muss man sich fragen, warum in einer Branche, die vor mehr als einem Jahrzehnt den Begriff Industrie 4.0 geprägt hat, intelligente Technologien nicht flächendeckend eingesetzt werden. Eines der häufigsten Hindernisse für die Einführung intelligenter Technologien in der Fertigung ist oft das fehlende Verständnis dafür, wie einfach manche dieser Lösungen implementiert werden können.
Der Begriff „Industrie 4.0“ wurde erstmals auf der Hannover Messe 2011 verwendet. Damals wurden intelligente Fabriken noch als futuristische Anlagen betrachtet, die wenig Ähnlichkeit mit realen Fabriken haben würden. Inzwischen hat sich gezeigt, dass die Digitalisierung keine komplette Überholung einer Produktionsstätte erfordert, sondern eher schrittweise durch skalierbare IoT-Technologien und Big Data erreicht wird.
Intelligente Technik macht Energieverbrauch transparent
Jede Produktionsanlage erzeugt täglich riesige Datenmengen. Und Daten sind bei den Bemühungen der Fertigungsunternehmen, die CO2-Emissionen zu reduzieren, das wertvollste Gut. Allerdings nutzen viele Unternehmen dieses Kapital noch zu wenig. Doch wie sollen sie sinnvoll Energie einsparen, wenn anlagenweite Daten, durch die der Verbrauch in einzelnen Bereichen transparent würde, nicht verfügbar sind?
Noch immer hält sich der Irrglaube, dass sich Daten nur erfolgreich generieren lassen, wenn alle Geräte intelligent sind. Tatsächlich haben selbst Fabriken, in denen auch noch veraltete Maschinen arbeiten, das Potenzial, Daten aus ihren Produktionslinien zu gewinnen. Dazu genügt die Kombination von Sensoren und intelligenter Software – je nach Alter und Hersteller der Anlagen und den verwendeten Kommunikationsprotokollen.
Der Schlüssel, um Problembereiche zu identifizieren, sind Einblicke in den Energieverbrauch von Maschinen und Anlagen. Oft können bereits kleine Änderungen an einzelnen Stellschrauben von Produktionsprozessen zu einer erheblichen Verringerung der CO2-Emissionen führen. Dazu ist es wichtig, jene Elemente der Prozesskette zu identifizieren, die den größten Spielraum für Verbesserungen bieten. Das gelingt jedoch nur, wenn Daten zum Energieverbrauch einzelner Maschinen oder Geräte vorliegen. Beim Sammeln dieser Daten können verschiedene Technologien helfen.
Werkzeuglösungen helfen auf dem Weg zu mehr Effizienz
Eine dieser Lösungen ist die CoroPlus-Produktreihe. Sie gehört zu Sandvik Coromants Angebot für die datengesteuerte Zerspanung. Die einzelnen Lösungen innerhalb dieser Produktreihe wurden entwickelt, um Fertigungsunternehmen dabei zu unterstützen, die Effizienz ihrer Zerspanungsprozesse zu verbessern. So trägt beispielsweise CoroPlus Process Control dazu bei, den Ressourcenverbrauch durch weniger Materialverschwendung zu senken. Das Tool überwacht Maschinen in Echtzeit und kann Aktionen nach programmierten Protokollen auslösen. Wenn etwa in einer Anlage ein einprogrammiertes Problem auftritt, löst CoroPlus Process Control automatisch eine Korrekturmaßnahme aus oder hält die Maschine an, um weiteren Ausschuss zu vermeiden. Außerdem verbessert es die betriebliche Effizienz laut dem schwedischen Präzisionswerkzeug-Hersteller um bis zu 89 %, wenn Wartungsarbeiten mithilfe dieser Technologie durchgeführt werden.
Zu den weiteren Bausteine der CoroPlus-Produktreihe gehören:
- CoroPlus Tool Guide, der Werkzeug- und Schnittdatenempfehlungen liefert, mit denen der Zerspanprozess im bestmöglichen Parameterfenster läuft.
- CoroPlus Tool Library bietet dem Nutzer virtuelle Komplettwerkzeuge mit geprüfter Qualität, die eine hochwertige Programmierung und Simulation in CAM ermöglichen.
- CoroPlus Tool Path hilft dem Nutzer, NC-Programme fürs Bearbeiten von Dichtringnuten, das Drehen in allen Richtungen und das Fräsen von Pass-/Laufverzahnungen sowie Steckverzahnungen zu erstellen.
- CoroPlus Tool Supply – die Tool Management Soft- und Hardware für die Bestandskontrolle integriert auch Lösungen anderer Hersteller, etwa Kartenleser oder Scanner.
- CoroPlus Machining Insights liefert einen Überblick über die Maschinenauslastung sowie die Gründe von Maschinenstillständen.
Natürlich muss bei Investitionen in neue Werkzeuge und Bearbeitungsprozesse stets die Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden. Dabei sollte man aber nicht vergessen, dass geeignete Technologien auch dazu beitragen können, die Gewinne zu steigern und zugleich Energie zu sparen.
CoroPlus Machining Insights wurde beispielsweise entwickelt, um anhand von Echtzeitdaten die Werkzeugoptimierung und damit die Produktivität und den Gewinn zu steigern. Die Technologie bietet den direkten Zugriff auf Daten einer bestimmten Maschine – und ermöglicht es so, die Gesamtanlageneffektivität (OEE) und -leistung zu überwachen. Letztlich helfen solche Kontrollmöglichkeiten Fertigungsunternehmern, sowohl effizienter als auch rentabler zu arbeiten.
Potenziale werden noch zu selten ausgeschöpft
Seither mehr als einem Jahrzehnt ist der Begriff „Industrie 4.0“ fester Bestandteil des Vokabulars der Industrie. Trotzdem deuten verschiedene Untersuchungen darauf hin, dass viele Unternehmen das Potenzial der Digitalisierung noch immer nicht nutzen, um den Energieverbrauch in der industriellen Fertigung zu reduzieren. Um die weltweiten CO2-Emissionsziele zu erreichen, müssen sich Fertigungsunternehmen bewusst darum bemühen, den Energieverbrauch zu reduzieren. Sandvik Coromant möchte seinen Kunden helfen, die verfügbaren Lösungen erfolgreich einsetzen zu können. (mw)
Kontakt:
Sandvik Tooling Deutschland GmbH
Heerdter Landstr. 229–243
40549 Düsseldorf
Tel: +49 211 50270
support.coromant@sandvik.com
www.coromant.sandvik.com/de
Normen regeln kollaborative Fertigung
Die Art und Weise wie Fertigungsunternehmen entwerfen, implementieren und mit ihren Maschinen arbeiten verändert sich. Im Fokus einer viertägigen Konferenz, die Sandvik Coromant Mitte 2022 im schwedischen Sandviken veranstaltete, stand die Frage, wie digitale Standards eine kollaborative Umgebung über digitale Bearbeitungsplattformen hinweg ermöglichen. Der Präzisionswerkzeughersteller stellt sein Fachwissen seit Jahrzehnten zur Verfügung, um den ISO-Ausschuss bei der Entwicklung und Bewertung von Normen zu unterstützen. Zu den Vorgaben, die die Nutzung von Prozessdaten in der Fertigung regeln, gehören:
- ISO 23247 – sie unterstützt das Erstellen digitaler Zwillinge für verschiedene Elemente, die an der Komponentenfertigung beteiligt sind und ermöglicht eine schnellere und effizientere Produktion sowie Anlagennutzung.
- ISO 10303-238 (AP238), auch bekannt als STEP-NC-Norm, ergänzt die ISO 6983 M- und die G-Code-Norm um eine assoziative Sprache, die die CAD-Konstruktionsdaten mit den erforderlichen CAM-Prozessdaten verbindet.
- ISO 10303–242 (AP242) ist ein umfassender Standard fürs Verwalten von 3D-Konstruktionsmodellen.
- ISO 13399 unterstützt den Austausch von Schneidwerkzeugdaten.
Der Präzisionswerkzeughersteller sieht seine Mitarbeit an den Normen als Möglichkeit, die Zukunft der Metallbearbeitung mitzugestalten. Ziel der Konferenz sei gewesen, Partner und Kunden über die Bedeutung dieser Regelwerke aufzuklären und zu zeigen, wie diese die Fertigung künftig beeinflussen können.
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