Industrie strebt nach Effizienz

Effizienz, höhere Verfügbarkeit und gesteigerte Produktivität: So lautet der Dreiklang der Ziele in den Betrieben der metallbearbeitenden Industrie. Dieser Plan lässt sich durch hochqualifiziertes Personal und qualitativ hochwertige Maschinen, Werkzeuge und Komponenten erreichen. Immer häufiger kommt die Nutzung digitaler Produkte und Services hinzu.

Diese Themen spielen während der AMB eine wichtige Rolle. Aussteller Chiron erschließt das Potenzial der Digitalisierung mit einem umfassenden Portfolio an Systemen. Chiron hat nicht nur die Bearbeitungszentren, sondern auch das Umfeld der Produktion und die Unternehmensleitung im Blick. Das modulare Softwareportfolio besteht aus einer automatischen Zustandsüberwachung, integrierter Maschinen- und Prozessdiagnose, Simulation und Optimierung der Bearbeitung, präventivem Maschinenschutz, Ferndiagnose und Fernwartung sowie intuitiver Bedienung.

Die einzelnen Komponenten kommunizieren über umati, die universelle Schnittstelle, entstanden aus der VDW-Brancheninitiative, die sich als offener Standard für den Werkzeugmaschinenbau weltweit etabliert.

Bausteine der Digitalisierung

AMB-Aussteller Hermle legt ebenfalls einen Schwerpunkt auf Automatisierung und Digitalisierung. Eine Kombination, die immer wichtiger wird, wie zahlreiche Kundenanforderungen zeigen. Industrie 4.0 und der Wunsch zur Digitalisierung der Produkte spielt in den Wachstumsbranchen mit hohem Automationsanteil eine bedeutende Rolle.

Hermle bietet digitale Bausteine an. Jeder Baustein ist mit den anderen verzahnt. Verschiedene Funktionen stehen zur Verfügung: Das „Maschinen-Tuning“ passt Reglerparameter dynamisch an und bietet intelligente Bearbeitungssetups. Ein Baustein enthält Tool-Managementsysteme, Informationsmanagementsysteme HIMS und Automation-Control-Systeme. Der digitale Service umfasst die Funktionen Fernwartung, Diagnose- und Monitoring Systeme.

Nicht ohne Konnektivität

Aussteller Grob setzt sich intensiv mit der Digitalisierung und der Entwicklung neuer Lösungen zur Fertigungs- und Prozessoptimierung auseinander. Dabei sind modulare Lösungen herausgekommen. Aufgrund der Konnektivität und flexiblen Anpassungsmöglichkeiten lassen sich mit den entwickelten Applikationen nicht nur die Grob-Maschinen, sondern alle Arten von Maschinen und Steuerungen sämtlicher Hersteller in einer ganzheitlichen Digitalisierungsplattform anbinden. Dadurch können Anwender die Performance der Maschinen analysieren und ihre Prozesse optimieren.

Im Bereich Edge-Computing bietet Grob die Möglichkeit, viele Steuerungen, auch herstellerunabhängig, an ein MES-System anzuschließen. Somit hat der Anwender die Chance, alle Maschinen einheitlich in der Produktion einzusehen und zu steuern. Dabei ermöglicht MES in Kombination mit dem Warenwirtschaftssystem des Kunden die Auftragsverwaltung, Planung und Auftragssteuerung auf den Maschinen. Die Module innerhalb der Grob-Lösung ermöglichen eine Organisation der direkten und indirekten Bereiche rund um die Zerspanung mit dem Ziel, die qualitativ hochwertigen und sehr präzisen Werkzeugmaschinen bestmöglich auszulasten. Und es werden alle Bereiche der Produktion gekoppelt: von der Produktionsplanung, -überwachung und -analyse über die Visualisierung von Vorgängen bei der Werkstückbearbeitung bis hin zum proaktiven Service und zur Instandhaltung.

Intelligente Spannmittel

Im Bereich der Spannmittel spielt die Optimierung der Produktion mit Hilfe der Digitalisierung eine bedeutende Rolle. Hainbuch stellt Spannmittel mit integrierter, intelligenter Messtechnik aus. Damit sind dank integrierter Sensorik verschiedene Messungen und Überwachungen möglich. Sogar Messmaschinen lassen sich teilweise ersetzen.

Mit Hilfe berührungsloser Daten- und Energieübertragung werden die Messdaten direkt an die Maschinensteuerung geleitet und ausgewertet. Für die Hainbuch-Ingenieure ist es besonders wichtig, eine einfache und intuitive Bedienoberfläche anzubieten. Das Ziel lautet, dass Mensch und Roboter in einer Art Symbiose das Maximale für das Unternehmen leisten können.

Nicht alle Automatisierungslösungen lassen sich komfortabel via „Plug and Use“ anbinden. Oft sind ältere Maschinen dafür nicht ausgelegt. Darum wurde Vischer & Bolli Automation in die Hainbuch-Gruppe aufgenommen. Sie arbeiten als Generalunternehmer und betrachten den kompletten Prozess individuell aus Anwendersicht. Das Lösungsspektrum enthält nicht nur die Verknüpfung zwischen Werkzeugmaschine und Automatisierung, sondern auch die Spanntechnik und die Werkzeugbereitstellung. Dabei betrachten sie auch die Logistik sowie die hauptzeitparallelen Tätigkeiten und bringen diese in Einklang.

Intelligenz beim Fräsen, Bohrsenken oder der Mikrozerspanung

Für Digitalisierung in der Werkzeugspannung steht auch der intelligente Werkzeughalter von Schunk. Er merkt, wenn beim Zerspanungsprozess etwas nicht stimmt und gibt Informationen weiter über zu hohe Schwingungen, Rattermarken oder die Gefahr von Werkzeugbruch. Ausgestattet mit Sensor, Akku und Sendeeinheit erfasst der smarte Werkzeughalter Vibrationen unmittelbar am Werkzeug. Ändert sich der Zustand der Schneide oder des Werkzeugs, kann er dank des geschlossenen Regelkreises in Echtzeit reagieren und Schaden am Werkstück oder Werkzeug verhindern.

Peripherie anbinden

Die Maschinenbauer von Knoll spüren eine steigende Nachfrage nach Maschinendaten und deren Anbindung an übergeordnete Systeme. Die Daten, die ohnehin vorhanden sind und Indizien zur vorausschauenden Steuerung von Anlagen liefern, sollen zur Prozessoptimierung genutzt werden. Allerdings gibt es aus Erfahrung der Bad Saulgauer wenig Akzeptanz für die Schaffung einer Internetanbindung von Peripheriegeräten. Dennoch bringt das Unternehmen ein komplett eigenständig entwickeltes Bedienkonzept auf den Markt.

Die Edge-Computing-Lösung speichert und verarbeitet Daten direkt an den Anlagen und stellt sie über Schnittstellen (auch drahtlos) bereit. Eine Cloud-Verbindung ist möglich, aber nicht zwingend nötig. So werden sämtliche Daten analysierbar. Mit geringem Installationsaufwand lassen sich Peripheriegeräte steuern, Prozesse überwachen und optimieren.

Sicherheit der Systeme im Fokus

Zentralisierung und hürdenarmer Zugang von Daten birgt jedoch auch die Gefahr des Missbrauchs. Anlässlich der AMB rückt der VDMA Software und Digitalisierung die Themen Cybersicherheit und Digitalisierung in den Fokus. Denn die Zahl der Hackerangriffe im Maschinen- und Anlagenbau steigt. Immer mehr Mitgliedsunternehmen des VDMA berichten von Angriffen auf die IT- und Produktionssicherheit im Unternehmen.

Gemeinsam mit polizeilichen Behörden auf Landes- und Bundesebene sowie dem BSI arbeitet der VDMA an mehr Sicherheit: „Für Mitgliedsunternehmen bieten wir Hilfestellungen und Tipps zu Vorsichtsmaßnahmen“, sagt Prof. Claus Oetter, Geschäftsführer des Fachverbands.

Vorteile von umati

Wer sich live von den Vorteilen einer gemeinsamen Weltsprache der Produktion für den Werkzeugmaschinenbau und seine Kunden überzeugen lassen möchte, kann dies ab September bei einer Reihe von internationalen Messen tun. Während der IMTS in Chicago (12. bis 17.09., West Hall, Lakeside, Level 3), der AMB in Stuttgart, 13. bis 17.09. (Halle 10, Stand A75) und der JIMTOF in Tokio (8. bis 13.11., umati-Stand in East Hall 8, Stand E8016) wird umati mit einem eigenen Stand vertreten sein. Es gibt Live-Demonstrationen und Treffen „Meet the Experts“.

In technischer Hinsicht stellt die neue Version ein ergänzendes Facet der Spezifikation OPC UA for Machine Tools (UA4MT) dar. Ein Facet ist eine Gruppe vordefinierter Parameter für eine spezielle Anwendung. Bei der UA4MT erweitert das KPI-Monitoring-Facet das Basisprofil um Parameter für

• den Machinery State (Ist-Zustand der Maschine)
• den Machine Operation State (aktuelle Betriebsart der Maschine)
• Fehlerinformationen
• notwendige Eingriffe der Maschinenbedienenden
• Effizienzkennwerte (Stückzähler über die gesamte Lebensdauer der Maschine, Fertigteilezähler, Gutteilezähler)
• den Wartungsstatus der Maschine (Service, Inspektion, Reparatur, Upgrade).