Industrie 4.0 und die Chancen für die zerspanende Industrie
Getrieben von Innovationen durch die Industrie 4.0 und Smart Factory entstehen in der Fertigungsindustrie neue Produktionsmethoden, Geschäftsmodelle und spezialisierte Fachbereiche. Was letztes Jahr noch als neu galt, kann heute schon wieder überholt sein. Kennzeichnend für diese Neuerungen sind intelligente Produktionsprozesse. Das bedeutet beispielsweise, dass Maschinen selbstgesteuert und autonom arbeiten können – so werden Produktionsprozesse stets optimiert.
Aber: Wie sieht die Zukunft der Zerspanung in der Industrie aus, welche digitalen Lösungen und Chancen bringt sie mit sich und was können Sie dafür tun, damit Sie die Chancen der digitalen Revolution nicht verpassen?
Digitalisierung rund um die Werkzeugmaschine
Industrie 4.0 und Smart Factory hat, vereinfacht gesagt, wesentlich mit Automatisierung und Digitalisierung der Produktion zu tun – und entwickelt sich in schnellen Schritten weiter. Gerade in der zerspanenden Industrie bieten sich zahlreiche Chancen, von der Digitalisierung zu profitieren. Heutige Werkzeugmaschinen, Spannsysteme und Zerspanungswerkzeuge können als technologisch nahezu ausgereizt betrachtet werden. Produktivitäts- oder Effizienzpotentiale werden hier über die Integration in die digitalen Prozesse gehoben.
Maschinen können im Zeitalter der Industrie 4.0 nahtlos mit Softwarelösungen kommunizieren. Sie übermitteln ihren Status („Was produziere ich gerade?“), sowie relevante Zustandsinformationen von verbauten Komponenten („Welche Werkzeuge erreichen bald die Standzeit?“). Mithilfe einer Vielzahl digitaler Lösungen können intelligente, vorhersehbare und dadurch rentablere Fertigungsstrategien entstehen. Damit lässt sich die Produktion ganzheitlich digitalisieren – von A bis Z.
Zerspanung 4.0
Unter dem Motto „Zerspanung 4.0“ verstehen wir die perfekte Umsetzung von Industrie 4.0-Lösungen im Bereich der zerspanenden Bearbeitung von Bauteilen mit Werkzeugmaschinen.
Für intelligente Produktionsprozesse in der Zerspanungsindustrie ist Transparenz und Flexibilität besonders wichtig. Denn dort werden Produkte unterschiedlicher Spezifikationen in voll automatisierten Prozessen mit verschiedenen Stückzahlen und Umlaufzeiten hergestellt. Zusätzlich werden die Produkte auch gereinigt, entgratet, umgedreht oder eingespannt und all das sogar in derselben Maschine. Mit den passenden digitalen Lösungen kann man hier den Ansatz finden effizienter und schneller als der Wettbewerber arbeiten zu können – ganz im Zeichen von Zerspanung 4.0.
App-Empfehlung
Gut strukturiert – gut organisiert – gut digitalisiert
Der Softwarehersteller EVO Informationssysteme ist darauf spezialisiert, die Effektivität und die Effizienz von allen betrieblichen Prozessen mithilfe strukturierter, durchgängiger digitaler Datenflüsse sicherzustellen.
Neben der Nutzung der Maschinenkonnektivität bietet beispielsweise die digitale Werkzeugorganisation und die Bereitstellung von maschinenlesbaren Werkzeugeinstelldaten ein hohes Potenzial zur Produktivitätssteigerung im Zerspanungsbereich. Genau auf die Anforderungen dieser Industrie hat sich der EVO mit seinen digitalen Lösungen fokussiert. Ob bei der Optimierung der Werkzeugorganisation, strukturierte digitale Datenorganisation für eine papierlose Fertigung, Maschinendatenerfassung weiterführend alle digitale Geschäftsprozesse im ERP-System umfassen – EVO bietet ein umfassendes Portfolio an vier sich ergänzenden Softwarebausteine für Zerspanung 4.0 und der Unternehmensorganisation:
Digitale Geschäftsprozesse: Verteiltes Arbeiten, Informationen in Echtzeit und klare Strukturen.
Nichts ist schlimmer als Informationen aus verschiedenen Systemen und Abteilungen zusammenzusuchen – erstens ist es mühsam, zweitens oft veraltet oder fehlerhaft.
ERP-Software EVOcompetition bietet einen durchgängigen, digitalen Informationsfluss für eine „single source of truth“ ohne Medienbrüche / Mehrfacheingaben / Suchen – von der Auftragsabwicklung, über Lieferscheinerstellung, Rechnungslegung, Bestellwesen, Wareneingangserfassung, Rechnungsprüfung, Produktionsplanung, bis zur betriebswirtschaftlichen Auswertung. Und, sie wird passgenau auf unternehmensspezifische Prozesse und Anforderungen eingestellt (ohne zusätzliche und zeitraubende „Individualprogrammierung“).
Maschinendatenerfassung für 100%ige genaue Maschinenlaufzeiten. Produktivität nachhaltig steigern!
In der Smart Factory darf besonders eine präzise Maschinenüberwachung nicht fehlen, genau diesen Part übernimmt EVOperformance. Die MDE-Software ermöglicht die Gewinnung genauster Daten von Maschinenzuständen über Laufzeiten bis hin zur Planung von Maschinenwartungen.
Über verschiedene Methoden werden die Maschinensignale erfasst, als Maschinenzustände visualisiert und als KPI-Kennzahlen ausgewertet*. Das ermöglicht eine einfache Analyse zu ungenutztem Potenzial von CNC-Fertigungen, z. B. zu Gründen und Ursachen für unproduktive Zeiten oder zur Eliminierung von Störungen im Produktionsablauf.
Produktionsdatenverwaltung: Organisiert zentral alle Daten, Dokumente und CNC-Programme für eine papierlose Fertigung.
In der Produktion sind aktuelle Datenstände und Programmversionen über allen Maßen wichtig. Es muss sichergestellt sein, dass für das Rüsten und die Produktion stets aktuelle Fertigungsinformationen an der Maschine bereitstehen.
Die EDM-Lösung EVOjetstream umfasst das Dokumentenmanagement (DMS), das Produktdatenmanagement (PDM) und Produktionsdatenmanagement (DNC). Alles in einem System, zentral an einem Ort gespeichert. Dabei kann es sich um E-Mails, CAD-Daten, PDF-Dokumente, um Fertigungsdaten wie Zeichnungen, Aufspannbilder, oder CNC-Programme handeln.
Werkzeugorganisation: Komplettwerkzeuge und Werkzeugkomponenten digital verwalten und Verfügbarkeit sichern.
Werkzeugverfügbarkeit, Werkzeugbedarf und Werkzeuggeometriedaten – die Optimierung des Gesamtprozesses der Werkzeugorganisation ist ein Schlüsselthema.
EVOtools lässt sich in drei Bereiche gliedern, wobei jeder Bereich auch als Einzellösung eingesetzt werden kann (1) Werkzeugorganisation, (2) Werkzeugbeschaffung, (3) Werkzeuglagerbetände. Die Software verwaltet Werkzeugdaten aller Hersteller. Sämtliche Werkzeugdaten sind auf dem PC, Tablet oder Smartphone, jederzeit, in Echtzeit verfügbar. Barcodeleser und App ermöglichen eine intuitive Bedienung.
Ein Beispiel aus der Praxis: Toolmanagement
Wer mit hochmodernen, intelligent automatisierten CNC-Maschinen, einem leistungsfähigen Programmiersystem, modernen Werkzeugen und Spannmitteln sowie gut ausgebildeten Fachkräften fertigt, ist gut aufgestellt. Den größten Nachholbedarf haben Unternehmen im Bereich der Digitalisierung und der Vernetzung von Einzelsystemen sowie Insellösungen im Zerspanungsprozess. Ein Beispiel wie die EVO Informationssysteme hier Abhilfe schaffen:
Viele Werkzeugmanagement-Projekte scheitern, da die Daten von Werkzeugen für die mächtige Werkzeugverwaltung nicht vollständig vorliegen und mühsam manuell erfasst werden müssen. Aber die Werkzeugverfügbarkeit ist für eine effiziente Produktion entscheidend. Bei einem Projektstart mit EVO werden vorhandene Werkzeugdaten nach entsprechender Datenkonvention in die Werkzeugverwaltung EVOtools einfach eingelesen.
Mit EVOjetstream werden die Werkzeuge in NC-Codes identifiziert und automatisch Werkzeuglisten generiert. Im Abgleich mit dem Werkzeugmagazin mit der für die Bearbeitung gewählten Maschine wird automatisch ein Rüstplan mit fehlenden Werkzeugen für die Maschine erzeugt.
Die vom Werkzeugvoreinstellgerät ermittelten Werkzeugmessdaten können von den Anwendern auf digitalen Weg in eine beliebige Werkzeugmaschine übertragen werden. Die Werkzeugidentifizierung erfolgt dabei über einen von EVOjetstream erzeugten Barcode, der sich mit einem Datenträgerclip an der Werkzeugaufnahme befindet. Tippfehler beim Ablesen und Eingeben von Werkzeugmesswerten werden vermieden. Der Vermessungsprozess von Werkzeugen am Werkzeugvoreinstellgerät ist damit einfacher und schneller erledigt, da keine Festlegung auf eine spezielle Maschine getroffen werden muss. Mittels dem Barcode-Druck auf kleinen Selbstklebeetiketten sind die Werkzeuge schnell und kostengünstig gekennzeichnet. Über die Werkzeugverwaltungssoftware EVOtools werden die Etiketten nach dem Vermessungsvorgang automatisch gedruckt und für die Werkzeugkennzeichnung verwendet.
EVOjetstream überträgt die generierten Werkzeugmessdaten direkt in die CNC-Maschinen. Dazu greift es die Messdaten der Werkzeugvoreinstellgeräte ab. Über den Barcode am Werkzeug sind so stets die Werkzeugdaten an die gewünschte Maschine übertragbar. Im PDM-System EVOjetstream werden alle benötigten Daten wie Aufspannbilder, Zeichnungen und Werkzeugdaten direkt am Arbeitsplatz verfügbar.
In der Fertigung laufen alle Softwareelemente zusammen. Der Auftrag aus dem ERP-System EVOcompetition löst die entsprechenden weiteren Schritte in der Produktion und der Materialdisposition aus. Die mit geringem Zeitaufwand erstellten Stücklisten und Arbeitspläne ermöglichen eine präzise und termingerechte Planung der zu fertigenden Produkte und vorhandener Kapazitäten bei entsprechender Materialverfügbarkeit. Die Vorteile:
Die MDE-Software EVOperformance erfasst nun genaustens die Daten von Maschinenzuständen über Laufzeiten während der Betriebszeiten im Betriebskalender. Ob im Büro, aus dem Homeoffice, oder von unterwegs. Mit dem Shopfloor Monitoring hat man nun den gesamten Maschinenpark auf einen Blick – und weiß, was läuft: Maschinenzustand in Echtzeit, welcher Maschinenbediener steht an der Maschine oder wie sind die Produktionszustände im Tagesverlauf.
