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Fertigung: „Intuitives Bedienkonzept‧erleichtert tägliche Arbeit“

Messe EMO 2019: Hermle-Vorstand Franz-Xaver Bernhard im Interview
„Intuitives Bedienkonzept erleichtert tägliche Arbeit“

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Automatisierte Fräsprozesse sollen einfacher und intuitiver zu beherrschen sein. Daran arbeiten die Entwickler beim Gosheimer Maschinenbauer Hermle. Den aktuellen Stand der Technik und kommende Entwicklungen erläutert Entwicklungsvorstand Franz-Xaver Bernhard. ❧

Mona Willrett

Herr Bernhard, Sie sagten mal, 5-Achs-Fräsen und Automation beherrsche Hermle. Jetzt gehe es darum, anspruchsvolle Prozesse für Nutzer möglichst leicht beherrschbar zu machen. Wie wollen Sie das umsetzen?

Wir haben auf diesem Weg schon viel erreicht. Unsere ‚Digitalen Bausteine‘ schaffen die Voraussetzung dafür, automatisierte Anlagen möglichst einfach und komfortabel zu handhaben. Ein wichtiger Aspekt für die Akzeptanz automatisierter Prozesse bei den Werkern ist die Prozesssicherheit. Dazu gehört auch, dass der Bediener vor Schichtende die Gewissheit hat: Es sind alle nötigen Werkzeuge, Rohteile und NC-Programme für die anstehende mannlose Fertigung vorhanden, die Programme sind lauffähig und Kollisionen ausgeschlossen. Um hier Sicherheit zu schaffen, bietet beispielsweise unser Software-Modul HACS – Hermle Automation Control System – die Möglichkeit, Prozesse zu simulieren. Wir bieten solche Module seit Jahren an und entwickeln sie ständig weiter – vor allem mit dem Ziel, die Bedienung zu vereinfachen und den Nutzer intuitiv, schnell und sicher zu den benötigten Funktionen und Informationen zu führen.

Das Leitthema der EMO – die digitale Vernetzung – spielt auch auf Ihrem Stand eine tragende Rolle. Wie unterscheidet sich Ihr Angebot hier von dem der Marktbegleiter?

Fairerweise muss man sagen, dass auch Andere solche Systeme anbieten. Mit unseren ‚Digitalen Bausteinen‘ Digital Production, Digital Operation und Digital Service gehen wir aber eigene Wege. Ein Beispiel: Im Bereich Service bieten wir mit dem Modul ‚Vorbeugende Wartung‘ die Möglichkeit, Maschinendaten regelmäßig von unseren Experten auswerten zu lassen und so frühzeitig Anomalien zu erkennen. Wir können dem Kunden gezielt Hinweise auf sinnvolle und notwendige Wartungsarbeiten geben, ehe es zu Qualitätseinbußen am Werkstück kommt. Wichtig ist dabei: Diese Daten werden nicht automatisch an uns weitergeleitet. Der Kunde schickt sie uns im vereinbarten Umfang zu, wir werten sie aus und senden das Ergebnis zurück. Das passiert in einem bestimmten Betriebsstunden-Rhythmus. Eine automatische Auswertung mittels Künstlicher Intelligenz halten wir noch nicht für sinnvoll.

Wird eine solche Auswertung mithilfe von KI in absehbarer Zeit möglich sein?

Wir haben bereits Versuche durchgeführt und beschäftigen uns kontinuierlich mit dem Thema, aber bis dato gibt es keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Dabei geht es nicht um die Frage, ob KI das kann. Das möchte ich nicht beurteilen. Das vorrangige Problem ist, dass die Daten in der Regel unstrukturiert und in unterschiedlichen Formaten bei den Kunden vorliegen – etwa als manuelle Aufschriebe, Word-Dateien, Excel-Tabellen, Sensordaten oder Bilder aus Thermografiekameras. Sie lassen sich mit Hilfe menschlicher Intelligenz und der Erfahrung unserer Experten schnell und einfach auswerten. Maschinell geht das derzeit noch nicht mit akzeptablem Aufwand. Wir arbeiten jedoch intensiv daran, künftig alle Daten strukturiert und in einem maschinell auswertbaren Format vorliegen zu haben.

Welche Highlights Ihres Messe-Sonderbereichs ‚Digitale Bausteine‘ sind aus Ihrer Sicht besonders interessant?

Die Kombination unserer beiden Hauptmodule HACS und HIMS, dem Hermle Information Management System. Durch sie kann der Nutzer Prozesse nicht nur simulieren und prüfen, er bekommt auch aktuelle Prozessinformationen zugespielt oder er kann diese jederzeit und von jedem Ort aus abrufen und – bei Bedarf – auch Bearbeitungsprioritäten verschieben. Hinzu kommen Elemente wie unser neues, intuitives Bedienkonzept Navigator, das dem Nutzer die tägliche Arbeit an der Maschine wesentlich erleichtert. Wir haben damit eine sehr gute Lösung, um eine automatisierte Zelle relativ einfach zu beherrschen.

In welche Richtung werden sich die digitalen Systeme künftig entwickeln?

Im Fokus steht nicht die Erweiterung des Funktionsumfangs, sondern die weiter vereinfachte Bedienbarkeit der Anlagen. Denkt man allerdings an eine Smart Factory, dann ist eine einzelne automatisierte Zelle nur ein Zwischenschritt. Wenn viele Maschinen – auch unterschiedlicher Hersteller oder Technologien – vernetzt und mit Automationssystemen gekoppelt oder gar Bestandsmaschinen eingebunden werden sollen, dann ist noch einiges an Entwicklung zu leisten.

Hermle beteiligt sich am EMO-Show-Case der Schnittstelle Umati. Was zeigen Sie?

Es gibt ja bereits Schnittstellen, mit denen fast alles umsetzbar ist. Aber diese Lösungen sind eines nicht: standardisiert. Jeder erarbeitet eigene Lösungen. Was uns in der Mechanik sehr gut gelungen ist – Normierung –, gibt es im Bereich der Schnittstellen und der Software bislang nicht. Der fehlende Schnittstellenstandard ist derzeit noch die größte Hürde beim Vernetzen von Maschinen, Anlagen und übergeordneten Systemen im Betrieb. Umati soll die Lösung dafür sein. Wir werden eine Maschine zeigen, die in den Show Case eingebunden ist und die Daten über Umati mit dem Server austauscht. Und wir werden andere Maschinen, die über die Schnittstelle eingebunden sind, auf unserem Information Management System HIMS visualisieren. Genauso werden wir demonstrieren, dass auch Hermle-Maschinen auf den Systemen anderer Hersteller dargestellt und die Daten entsprechend ausgewertet werden können. Die Besucher werden also erleben, dass sich ein heterogener Maschinenpark über die standardisierte Schnittstelle vernetzen lässt.

Welche Bedeutung hat Umati für die Zukunft der Fertigungswelt?

Man muss in aller Nüchternheit sagen: Auch wenn mit dem aktuellen Stand von Umati ein großer Schritt gelungen ist, es bleibt noch viel zu tun. Aber es gibt inzwischen viele Nachfragen – auch aus Japan, China oder den USA –, was genau im Rahmen der Initiative geschieht, was die Ziele sind und ob man daran teilnehmen kann. Diese Reaktionen lassen hoffen, dass die Normierung der Schnittstelle gelingt. Ich bin überzeugt, dass künftig nicht nur unsere Kunden von Umati profitieren werden, sondern auch wir Maschinenbauer – obwohl dieser Standard für die einzelnen Anbieter zunächst einen Mehraufwand bedeutet. Schließlich haben viele von uns funktionierende und bereits etablierte Lösungen, die jetzt an die Vorgaben von Umati angepasst werden müssen. Aber wenn wir eine Smart Factory umsetzen wollen, dann geht das nur mit standardisierter Schnittstelle.

Welche Bedeutung hat der Trend zur Digitalisierung für Ihr Kerngeschäft?

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zuerst klären: Was meinen wir mit Digitalisierung – die Digitalisierung interner Prozesse oder die Digitalisierung unserer Produkte? Im Unternehmen gilt es, alle Glieder der Prozesskette zu vernetzen, von den übergeordneten IT-Systemen bis zur Einzelmaschine. Ein Beispiel, wie wir intelligente Software nutzen, um unsere Fertigung zu optimieren: Für uns ist es interessant, welche Maschine den gerade anstehenden Auftrag mit minimalem Rüstaufwand erledigen kann und so schneller zum fertigen Bauteil führt, als eine früher verfügbare Maschine, deren Ausstattung aber nicht zum Job passt. Eine andere Herausforderung ist, immer die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort verfügbar zu haben. Mit Blick auf unsere Produkte, sind wir nicht der Meinung, dass wir immer mehr Sensoren integrieren sollten. Vielmehr sollten wir die Möglichkeiten der bereits vorhandenen clever nutzen. Nur dort, wo wir damit nicht zum Ziel kommen, sollten wir weitere einbauen. Denn: Jeder zusätzliche Sensor kostet nicht nur Geld, er birgt auch das Risiko von Fehlfunktionen.

Welches Entwicklungspotenzial sehen Sie bei Ihren 5-Achs-Fräszentren noch?

Die Entwicklung geht immer weiter. Auch wenn unsere Maschinen auf den ersten Blick aussehen, wie eine C 800 von 1996, sind doch unzählige Verbesserungen eingeflossen – etwa hinsichtlich der statischen und dynamischen Steifigkeit, wir haben das thermische Verhalten verbessert, bessere Möglichkeiten geschaffen, die Maschine zu automatisieren, die Steuerungstechnik hat sich weiterentwickelt… Es ist heute so, dass sich unsere Maschinen perfekt auf das zu fertigende Werkstück einstellen lassen, egal ob es um möglichst kurze Bearbeitungszeit oder optimale Oberflächengüten beim 5-Achs-Fräsen geht. Das kann der Kunde quasi auf Knopfdruck wählen. Die beste Software kann aus einer schlechten Mechanik keine gute Maschine machen, aber aus einer guten Grundmaschine lässt sich mit einer cleveren Software noch mehr herausholen.

Hermle erwartet in den nächsten Jahren vor allem im Automationsbereich Wachstumspotenzial. In welcher Größenordnung?

Heute sind 30 Prozent der ausgelieferten Maschinen mit eigenen Automationslösungen ausgestattet. Auch wenn die Nachfrage insgesamt gerade nachlässt, der Trend zu automatisierten Anlagen ist ungebrochen. Gut möglich, dass wir bald die Hälfte unserer Anlagen automatisiert ausliefern.

Wie verteilt sich das auf Branchen und Regionen?

Das Inland hat beim Thema Automatisierung stark angezogen. Im Ausland hatten wir diese Entwicklung in einigen Ländern – etwa in der Schweiz oder in den Niederlanden – schon früher. Deutschland hat hier in den letzten Jahren stark aufgeholt. Über alle Branchen hinweg hat sich mittlerweile die Erkenntnis durchgesetzt: Die Maschine muss deutlich länger als acht Stunden arbeiten, sonst ist es schwierig den Stundensatz zu verkaufen. Hinzu kommt der Fachkräftemangel. Der Trend geht deshalb zu Maschinen, die sich tagsüber auch manuell bedienen lassen und die dann in der Nacht oder am Wochenende automatisiert arbeiten.

Welche Philosophie verfolgt Hermle bei der Entwicklung automatisierter Lösungen?

Wir liefern das Komplettsystem von der Maschine über die Automation bis zu den Digitalisierungsmodulen – alles aus einer Hand. Wir sind der Ansprechpartner in allen Fragen und helfen dem Kunden bei auftretenden Problemen – von der Schulung der Mitarbeiter bis hin zum Service und der Ersatzteilversorgung. Das ist uns wichtig.

Sie bieten auch einfache, clevere Automationslösungen an – etwa das HS Flex mit zwei Speichermodulen. Wie kommen die im Markt an?

Sehr gut! Das zeigt auch der enorme Nachfrageschub, den die Premiere unseres modularen Robotersystems RS05-2 anlässlich unserer diesjährigen Hausausstellung ausgelöst hat. Das System passt an verschiedene Maschinen, es lässt sich nach Bedarf konfigurieren und das alles auf einer Stellfläche von zwei Quadratmetern.

Der klassische Hermle-Kunde fertigt eher Kleinserien oder Einzelteile. Was ist für ihn besonders wichtig, um sinnvoll und wirtschaftlich automatisieren zu können?

Neben der Maschine, der Automation, den Software-Tools und der nötigen Kompetenz im Umgang damit, ist es wichtig, die internen Strukturen an die veränderten Abläufe anzupassen. Sie müssen so gestaltet sein, dass mannlose Schichten prozesssicher möglich sind. Die Programme müssen so gut sein, dass auch ohne Nachregeln durch einen Bediener Gutteile entstehen. Einer der Aspekte, die oft übersehen werden, ist das Management der anfallenden Späne. Und dann müssen natürlich genügend NC-Programme vorhanden sein, um die Maschine zu füttern. Das heißt, dass die Kapazitäten in der Arbeitsvorbereitung und der NC-Programmierung angepasst werden müssen.

Wie kann Hermle dabei helfen?

Zunächst erlaubt uns die langjährige Erfahrung und das Portfolio unserer Automationstochter HLS punktgenau die passende Lösung anzubieten. Außerdem veranstalten wir regelmäßig Workshops, die sehr gut ankommen. Dabei gehen wir mit dem Kunden und seinen Mitarbeitern zum Beispiel detailliert durch, was zu tun ist, damit eine automatisierte Einzelfertigung Bauteile der geforderten Qualität liefert. Das vermittelte Wissen nimmt dem Werker auch die Sorge, ob das alles wirklich funktioniert. Viele Kunden meinen zunächst, ihr Produktportfolio eigne sich nicht für einen automatisierten Prozess. Das sind oft Kandidaten für einen unserer Workshops. In der Regel können wir Wege aufzeigen, wie sich das doch realisieren lässt. Und natürlich unterstützen wir bei Fragen, die im Betrieb auftauchen.

Inwieweit lassen sich Automationssysteme auch an Bestandsmaschinen nachrüsten?

Wir können für alle unsere Maschinen passende Automationssysteme anbieten. Wenn die entsprechenden Hardware- und Steuerungs-Voraussetzungen an der Bestandsmaschine gegeben sind, dann lässt sich das auch nachrüsten. Hier ist aber eine individuelle Abklärung wichtig, um herauszufinden, welche Ausstattung die betreffende Maschine hat und was sich im jeweiligen Fall wirtschaftlich sinnvoll nachrüsten lässt.

Sie beschäftigen sich auch mit der Automation der Zukunft. Wie sieht diese aus?

Wir beschäftigen uns intensiv damit. Dabei geht´s unter anderem um autonome und fahrerlose Transportsysteme. Die bislang in dieser Richtung verfügbaren Lösungen bieten noch lange nicht den Funktionsumfang, den wir uns vorstellen. Deshalb: Darüber jetzt schon zu reden, wäre zu früh. Wir reden lieber über bereits marktreife Produkte, als über Ideen, an denen wir noch arbeiten.

Wie sehen Ihre weiteren Pläne mit dem generativen MPA-Verfahren aus?

Auf der EMO zeigen wir anhand bereits gefertigter Teile, was mit dem Metall-Pulver-Auftrags-Verfahren möglich ist. Der Prototyp der neuen Anlage MPA 42 geht im September zu unserer Tochter nach Ottobrunn. Dort wird die Technik eingefahren. Wir gehen davon aus, dass wir mit ihr einen deutlichen Produktivitätssprung schaffen und werden mit mehreren Anlagen Kundenteile produzieren. Soweit, dass wir Maschinen verkaufen können, sind wir allerdings noch nicht. Auch hier werden wir das Instrument Workshop nutzen und gemeinsam mit Trumpf zeigen, was mit dem Pulverbett-Verfahren geht und was mit MPA möglich ist. Aus unserer Sicht stehen beide Technologien nicht im Wettbewerb. Vielmehr ergänzen sie sich. Der geplante Workshop wird auch zeigen, dass generativ hergestellte Teile in aller Regel nicht fertig sind, sondern einer Nachbehandlung bedürfen.

Der von den Werkzeugmaschinen-Herstellern erwartete Orderrückgang fällt bei Hermle geringer aus als im Branchendurchschnitt. Was machen Sie besser?

Das kann man so nicht sagen. Die vom VDW gemeldeten Zahlen beziehen sich auf die Gesamtbranche. Manche unserer Kollegen hängen beispielsweise viel stärker an der Automobilindustrie als wir. Sie sind von deren Investitionszurückhaltung deutlich stärker betroffen. Aber auch wir spüren die abwartende Haltung vieler Kunden.

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