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Vernetzte Fertigung: System liefert perfekten Prozess

Vernetzte Fertigung
System liefert perfekten Prozess

Um künftige Herausforderungen in der Fertigung zu meistern, setzt Sandvik Coromant auf Vernetzung. Die Schweden bieten Lösungen, um Prozesse zu optimieren. ❧

Mona Willrett

„Die Fertigungsindustrie braucht künftig nicht nur intelligente Werkzeuge und Analysetools“, sagte Nadine Crauwels anlässlich der Metallbearbeitungsmesse EMO, „sondern auch ein neues Mindset, das vernetztes Denken und frische Arbeitsweisen ebenso umfasst wie ethische Aspekte.“ Die digitale Transformation schaffe die Voraussetzung für eine smarte Produktion mit maximalem Mehrwert entlang der Wertschöpfungskette, betonte die Präsidentin des Präzisionswerkzeug-Herstellers Sandvik Coromant. „Wir brauchen den Mut und die Fähigkeit, neu zu denken – kreativ, vorausschauend und mit der Bereitschaft, Erreichtes ständig zu hinterfragen und zu optimieren.“

Dr. Niklas Kramer, bei Sandvik Coromant als Direktor für das Produkt- und Industriesegment-Management in der Region Zentral Europa verantwortlich, ergänzt: „Mehr Intelligenz in Fertigungsstätten zu implementieren, das gelingt nur, wenn wir gemeinsam die Zukunft gestalten.“ Wichtig sei, dass die digitale Fabrik dem Mitarbeiter ermögliche, informiert, faktenbasiert und kompetent zu entscheiden. Um Anwender näher an den Prozess heranzuführen und ihnen so bessere und schnellere Entscheidungen und effizientere Reaktionen auf neue Herausforderungen zu ermöglichen, verfolge Sandvik Coromant einen kollaborativen Ansatz. Kramer gibt in diesem Zusammenhang auch zu bedenken, Industrie 4.0 sei keine neue Technologie, sondern die durchgängige Kopplung vorhandener Informationen. Das verlange kombinierte Fähigkeiten: Neben der Datenverarbeitung und -analyse sei auch solides Technologiewissen wichtig.

In vielen Industriebereichen wird das Sammeln und Nutzen von Daten längst als Mittel der Wertschöpfung angesehen. Durch zunehmende Konnektivität und die Möglichkeit, Daten zu visualisieren und mit anderen Anwendern zu teilen, können Bearbeitungsprozesse auf eine neue Ebene gehoben werden. „Die Fertigungswelt wird sich immer schneller verändern“, ist Kramer überzeugt, „einen stabilen Zustand wird es nicht mehr geben. Wir müssen uns darauf einstellen, sowohl auf technische Herausforderungen als auch auf sich verändernde Märkte schnell zu reagieren.“ Das erfordere Flexibilität und die Bereitschaft zur Zusammenarbeit – auch mit Zulieferern, Partnern und Kunden. „Im Zuge der digitalen Transformation muss zudem sichergestellt sein, dass die weltweiten Mitarbeiter eines Unternehmens möglichst in Echtzeit auf das jeweils aktuelle Know-how zugreifen können.“

Alle Angebote, mit denen Sandvik Coromant seinen Kunden den Weg in eine vernetzte Zukunft und hin zu optimierten Produktions- und Entscheidungsprozessen ebnen will, sind unter der Dachmarke CoroPlus zusammengefasst. „Im Zentrum steht dabei die Nutzung der Werkzeug- und Prozessdaten – als Grundlage für eine verbesserte Fertigungsumgebung und eine höhere Profitabilität“, erklärt Kramer.

Fabrik von morgen als 24/7-Versuchsstand

Im Rahmen eines Round Tables in Frankfurt diskutierte der promovierte Ingenieur kürzlich mit Spezialisten aus der Industrie und mit Fachjournalisten die Konsequenzen der digitalen Transformation für Fertigungsbetriebe und deren Ausrüster. Dr. Mario Dewald, bei Siemens Teamleiter Product Lifecyle Management, Digitization and Operational Support, sagte dort: „Die Fabrik von morgen ist der beste 24/7-Zerspanungsversuchsstand. Insbesondere die Analyse und intelligente Auswertung steuerungsinterner Daten gewinnt immer mehr an Relevanz.“ Dr. Klaus Christoffel, Geschäftsführer der Aachener Sandvik-Tochter Prometec, ergänzte: „Cyber-physische Systeme erfordern intelligente Lösungen, um Signale zuverlässig zu messen und zu verarbeiten.“ Dabei gehe es vor allem ums Visualisieren, Analysieren und Optimieren von Fertigungsprozessen, der Maßgenauigkeit, der Qualität und der Gesamtkosten. Und Martin Engels, Geschäftsführer von Yamazaki Mazak Deutschland, betonte: „Die Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0 beziehungsweise des Industrial Internet of Things werden den Erfolg der Maschinenbauindustrie neu definieren.“ Nur wer hier überzeugende Lösungen bieten könne, werde weiter erfolgreich am Markt agieren.

Mario Dewald von Siemens erklärte in Frankfurt: „Damit Datenanalysen maßgeblich zur Wertschöpfung beitragen, benötigen die relevanten Elemente aus der realen Welt Repräsentanten in der digitalen Umgebung, deren Datenstruktur es erlaubt, reale Ereignisse zu dokumentieren.“ Dazu müssten Werkzeughersteller einheitliche Vorgaben für Datenstrukturen und -modelle von Zerspanungswerkzeugen und -prozessen entwickeln. Sensortechnik und Analysealgorithmen, Cloud Computing sowie Funkdatentechnik seien hier zentrale Themen.

Mit dem CoroPlus ToolGuide bietet Sandvik Coromant eine solche Lösung, die für spezielle Aufgaben die passenden Empfehlungen liefert: eine Liste aller verfügbaren Werkzeuge – geordnet nach Produktivität und Wirtschaftlichkeit – sowie Vorschläge zu Bearbeitungsprozessen und Schnittdaten. Die Verbindung zur CAM-Software erfolgt über eine offene Schnittstelle. Programmierer können so mit jedem Werkzeugkatalog arbeiten, der gemäß ISO 13399 erstellt ist. Die Ergebnisse lassen sich unmittelbar in 2D und 3D betrachten und speichern und die Werkzeugbaugruppen dann einfach in die jeweilige CAM- oder Simulationssoftware importieren. Entscheidend ist, dass alle Daten an die CoroPlus ToolLibrary gesendet werden können. Dort können Standardtools zu Komplettwerkzeugen für den Export in die CAM- oder Simulationssoftware zusammengefügt werden. So lässt sich auf der Basis exakter Werkzeugdaten ein präziser digitaler Zwilling des realen Tools erstellen, der entscheidend dazu beitragen kann, Prozessfehler zu vermeiden und aufwendige Prozesse schnell und einfach zu machen.

Prozesse über Dashboards steuern

Doch Tool Library ist nur ein Element der Plattform. CoroPlus ist der Überbegriff für vernetzungsfähige Lösungen, die Werkzeuge und Software verbinden. „Anwender erhalten durch die vernetzte Soft- und Hardware nicht nur Zugang zu unseren Produkt- und Anwendungsdaten, sie können auch dank sensorbestückter Werkzeuge, die Bearbeitungsleistung in Echtzeit anpassen, steuern und überwachen“, erklärt Niklas Kramer. So ließen sich Prozesse optimieren – von der Auftragsplanung bis zur Qualitätssicherung. „Die gesamte Fertigung kann mithilfe von Handheld-Dashboards vor Ort, über Cloud Computing oder über die Integration in die bestehende Software- und Maschinenumgebung gesteuert werden.“

Der Hauptvorteil für Produktionsmanager ist, dass CoroPlus die Möglichkeit bietet, die Fertigung durch ein besseres Verständnis und tiefere Einblicke in die Bearbeitung zu optimieren. CAM-Programmierer erhalten präzise, an die Aufgabe angepasste Empfehlungen für Werkzeug- und Anwendungsdaten. Weitere Vorteile: Der Bearbeitungsprozess kann fernüberwacht werden, und mithilfe von Sensoren lassen sich Werkzeugbrüche vermeiden sowie die Leistungsfähigkeit der Tools ausreizen. Das CoroPlus-Angebot umfasst derzeit

  • Dashboard-Lösungen zur Fertigungsanalyse,
  • Software-Lösungen innerhalb des CoroPlus-ToolGuide,
  • Silent Tools+, die CoroPlus-Versionen von Silent Tools-Werkzeugen,
  • ProcessControl, Überwachungslösungen für IoT-Maschinen und Prozesse.

„Ein wesentlicher Aspekt von CoroPlus ist die Anwendungsberatung“, betont Niklas Kramer. „Die Arbeitsvorbereitung soll für eine geplante Bearbeitung von vornherein alle nötigen Informationen erhalten, um die bestmögliche Strategie zu wählen.“

Laut Kramer ist die Bereitschaft der Nutzer, Prozessdaten in eine Cloud zu übertragen, regional sehr unterschiedlich. „In manchen Ländern sehen unsere Kunden eher die Chancen, die sich durchs Teilen von Daten ergeben, in anderen eher die Risiken.“ Für letztere prüft Sandvik Coromant auch Lösungen fürs lokale Speichern und Analysieren von Daten. Kramer gibt allerdings zu bedenken, dass eine lokale Lösung nie den maximalen Nutzen bieten könne. „Abgesehen davon, dass sich über eine Vernetzung schneller und einfacher Wissen abfragen oder Probleme lösen lassen, bietet eine Cloud-Lösung auch die Möglichkeit, Fertigungskonzepte sehr schnell auszubauen und an den Bedarf anzupassen. Das ist mit einer lokalen Lösung sehr viel aufwändiger und damit zeit- und kostenintensiver.“

Auch wenn sich das nicht verallgemeinern lasse, so sieht Kramer doch eine Tendenz, dass größere Unternehmen bei der digitalen Vernetzung den Fokus eher auf die Prozesskontrolle und -analyse legen, während kleinere Betriebe mehr im Bereich der Arbeitsvorbereitung profitieren.

War es bislang bereits möglich, einzelne Maschinen zu überwachen, so können im nächsten Schritt die erhobenen Prozessdaten auch mit anderen geteilt werden, sodass Vergleiche und Bewertungen möglich sind. Der Nutzer kann auf Basis der gesammelten Daten interpretieren und visualisieren, was in der Maschine passiert. Ein Beispiel dafür, was Anwender künftig von Werkzeuglösungen erwarten können, ist Silent Tools +. „Die Kombination aus CoroPlus-Konnektivität und Silent-Tools-Dämpfungstechnologie bringt die Bearbeitung auf ein neues technisches Level“, sagt Kramer. Die neuesten Silent-Tools-Lösungen für die Innendrehbearbeitung mit langen Überhängen verfügen über in den Adapter integrierte Konnektivität. Die Werkzeuge können so Daten aus dem Bearbeitungsprozess sammeln und an ein Dashboard weiterleiten. Der Anlagenbediener erhält damit wertvolle Einblicke in das, was innerhalb schlanker, rohrförmiger Komponenten geschieht. Damit kann er unter anderem erkennen, ob das Werkzeug zu stark vibriert oder die Oberflächenqualität gefährdet ist. Zudem hilft es dem Bediener, den Werkzeugeingriff sicher zu erkennen und somit Anfahr- und Nebenzeiten zu minimieren oder die Orientierung der Schneidkante zu optimieren. Das Ergebnis ist eine bessere Bearbeitungsleistung und eine längere Standzeit.

„Für all das ist die digitale Transformation der Schlüssel zum Erfolg“, sagte Sandvik-Coromant-Chefin Nadine Crauwels, „deshalb treiben wir sie mit neuen Ideen und intelligenten Konzepten voran.“

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