Herr Horn, gerade in Zeiten von COVID-19 scheint die Digitalisierung mit großen Schritten voranzuschreiten. Wie nehmen Sie das wahr?
Die Digitalisierung in der aktuellen Diskussion um COVID-19 bezieht sich vor allem auf das mobile Arbeiten und die Nutzung von Kommunikationssoftware, beispielweise für Videotelefonie. Hier gab es eine spürbare Zunahme aufgrund der durch die Pandemie entstandenen Notwendigkeit. Die Digitalisierung in produzierenden Unternehmen, zu welchen wir ja zählen, ist getrieben durch das Schlagwort Industrie 4.0 und wird seit Jahren vorangetrieben – selbstverständlich auch bei uns. Im Fokus stehen bei uns vor allem der Vertrieb, das Marketing beispielweise bzgl. ISO13399 und unsere Produktion. Wichtig ist, dass Digitalisierung immer einen Nutzen schafft. Digitalisierung als Selbstzweck hilft nicht weiter.
Wie sieht das beispielweise bei Ihnen in der Produktion aus?
Wir haben schon seit vielen Jahren eine vernetzte Produktion. Das sehen wir mittlerweile als Standard an. Was aktuell dazukommt sind Kameras, Sensorik, durchgängige Vernetzung aller „cyber-physikalischen“ Systeme, künstliche Intelligenz (KI) bzw. Artificial Intelligence (AI) und maschinelles Lernen. Neben diesem Baukasten helfen uns auch Automatisierungsoptionen wie beispielsweise Robotik bei der täglichen Arbeit. Die Integration von Mensch und Maschine wird immer besser aufeinander abgestimmt. Der große Unterschied zu bis vor ein paar Jahren sind die eingeführten und aus meiner Sicht wichtigen Standards, die uns helfen, eine nachhaltige Umsetzung der Digitalisierung zu ermöglichen.
Welchen Standard haben Sie im Einsatz?
Wir haben architektonisch entschieden, die klassische Automatisierungspyramide aufgeweicht und eine Integration zwischen der Geschäftsprozessebene und der Maschinenprozessebene sowie der SPS-Ebene geschaffen. Hierzu setzen wir eine serviceorientierte Architektur mit einer entsprechenden Prozessplattform als Manufacturing Service Bus ein. Neben dieser Struktur setzen wir technologisch auf den Standard OPC-UA. Insbesondere bietet sich hier der mittlerweile immer gängiger werdende Standard UMATI an. Normierte Datenformate wie GDX (Grinding Data eXchange) erleichtern den Austausch von Informationen wesentlich. In den Bereichen Retrofit und Remote-Maintenance setzen wir vor allem auf Open-Source-Lösungen.
Wie genau wird die Automatisierungspyramide aufgeweicht bzw. durchbrochen?
Heutzutage verschwimmt die Grenze zwischen IT und Automation immer weiter. Gleichzeitig werden neue Technologien entwickelt wie beispielsweise der 3D-Druck. Früher gab es fertigungsbedingte Grenzen. Heute liegen die Grenzen in der Vorstellungskraft der Menschen. Das heißt, so gut wie alles, was man sich vorstellen kann, kann auch hergestellt werden. Um diese große Vielfalt der Vorstellungskraft zu kanalisieren und im Rahmen der HORN-Vorgaben zu einem Produkt hinzuführen, ist bei uns in der Konstruktion unter anderem ein Produktkonfigurator im Einsatz. Ein Beispiel hierfür ist das Gewindewirbeln, bei welchem spezifisch angepasste Schneidplatten zum Einsatz kommen. Diese können innerhalb weniger Minuten mittels dem Konfigurator konstruiert werden. Das Ergebnis dieser Konstruktion ist über den Manufacturing Service Bus sofort verfügbar auf allen Ebenen der klassischen Automatisierungspyramide – vom ERP bis hin zum Sensor. Dadurch gewinnen wir Zeit, die sich in einer Verkürzung unserer Lieferzeit niederschlägt.
Welchen Stellenwert räumen Sie dem digitalen Zwilling ein und welche Vorteile bietet dieser?
Im Grundsatz ist der digitale Zwilling ein Werkzeug, um die Transaktionskosten zu reduzieren. Er hilft bei der reinen Werkzeugauswahl, aber auch bei der Werkzeugverwaltung, beispielsweise über unser HORN-Toolmanagement. Ebenso erleichtert der digitale Zwilling die Integration in CAM-Lösungen oder unterstützt bei der Prozess-überwachung. Ein digitaler Zwilling muss für den Anwender lesbar sein, nur dann bietet dieser Vorteile. Deswegen sind standardisierte, digitale Austausch-formate enorm wichtig.
Die Paul Horn GmbH ist Mitglied im GTDE, dem VDMA Arbeitskreis „CAD-Datenaustausch“. Was soll damit erreicht werden?
GTDE steht für Graphical Tool Data Exchange. Der Austausch von Werkzeugzeichnungen über den GTDE-Server spart Zeit und Kosten. Zudem sinkt die Fehlerquote. Hierfür spielt auch die ISO 13399 eine entscheidende Rolle. Der Server bietet für unsere Kunden eine ideale Plattform für den Austausch von normierten Daten. Die ISO 13399 ist die Grundlage für einen guten digitalen Zwilling.
Wenn man bei den Produkten von HORN an Digitalisierung denkt, kommt man zwangsläufig auf das System PTS. Was verbirgt sich hinter diesem Kürzel?
Das Kürzel bedeutet Piezo Tool System (PTS). Wir haben das PTS zusammen mit Kistler entwickelt. Kistler ist Weltmarktführer für dynamische Messtechnik zur Erfassung von Druck, Kraft, Drehmoment und Beschleunigung. Das System besteht aus einem Kraftsensor, welcher in das Drehwerkzeug eingelegt wird und Aufschluss über den Zustand des Werkzeuges während der Bearbeitung gibt. Der extrem kleine Piezo-Sensor misst selbst niedrigste Zerspankräfte mit hoher Auflösung. Der Maschinenbediener kann so fehlerhafte Materialien und Schneidstoffe oder auch einen Werkzeugbruch sofort erkennen. Die Folge ist ein minimaler Ausschuss bei maximaler Qualität. Die Lösung ist kompatibel mit ausgewählten Standard-Drehhaltern von HORN. Sie erfordert keinen Eingriff in die CNC-Steuerung. Der Einsatz erfolgt maschinenunabhängig. Der Austausch der Sensoren geschieht schnell und problemlos. Die Folge des PTS sind eine Reduzierung der Produktionskosten sowie eine Erhöhung der Fertigungskapazitäten.
Was ist Ihre Erwartung für die kommende Zeit in Bezug auf die Digitalisierung?
Wir sehen gerade in diesen Zeiten die Bedeutung von Digitalisierung. Der Druck bzw. Zugzwang in vielen Bereichen hat zu zahlreichen neuen Ideen und Gedanken im Hinblick auf die Digitalisierung geführt. Meiner Meinung nach wird dort, wo ein Nutzen entsteht, das Thema Digitalisierung künftig weiter wachsen. Damit dies auch flächendeckend zum Einsatz kommen kann, spielen Normierungen und Standardisierungen eine wichtige Rolle. In Bezug auf die Produktion bedeutet das, dass nach der Vernetzung nun vor allem die daraus entstehende Zusammenarbeit der Programme und Systeme sowie die intelligente Bildverarbeitung – Stichwort KI/AI – im Fokus stehen.