Werkzeughersteller eröffnet durch digitale Systeme neue Chancen in der Zerspanungswelt Mehr Nutzen durch die Cloud

Werkzeughersteller eröffnet durch digitale Systeme neue Chancen in der Zerspanungswelt

Mehr Nutzen durch die Cloud

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Die Komet Group, ein Komplettanbieter für Präzisionswerkzeuge, ist seit Jahren dabei, die Digitalisierung in der Produktion voranzutreiben. Ein wichtiges Instrument ist das von Komet entwickelte Assistenzsystem Tool-Scope, das durch die Erfassung und Auswertung von Prozessdaten dazu beiträgt, die Produktion zu optimieren. Eine cloudbasierte Version wird demnächst weitere Potenziale dieser Software erschließen.

Die Digitalisierung unserer Welt schreitet unaufhaltsam voran. Am deutlichsten sichtbar ist dies im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologie sowie der Medienbranche. Telefonie, Radio und Fernsehen wurden in den vergangenen zwei Jahrzehnten bereits weitgehend digitalisiert. Und das Internet, das digitale Medium schlechthin, vernetzt inzwischen nicht nur kommunizierende Menschen, sondern auch nach Daten aussendende Dinge bis hin zum Rauchmelder.

Im verarbeitenden Gewerbe ist der Digitalisierungsprozess noch nicht ganz so weit gediehen. Doch digitale Daten durchdringen bereits weite Teile von Einkauf, Produktion und Vertrieb. Wie weit dies vorangeschritten ist, lässt sich am Beispiel des Automobils besonders gut nachvollziehen (siehe Kasten S. 70). Es beginnt bei der Auswahl eines Neufahrzeugs: Ein solches lässt sich komplett über das Internet individuell konfigurieren. Die Ausstattung wird von elektronischen Elementen dominiert; es sind auch zahlreiche Sensoren und IT-Elemente vorhanden, die bei Inspektionen Auskunft über den Zustand des Autos geben und für Fernwartung genutzt werden können. Selbst das autonome Fahren hat bereits ein fortgeschrittenes Versuchsstadium erreicht. In der Automobilproduktion sind die Prozesse nahezu vollständig vernetzt. Kollaborative Robotersysteme haben Einzug in die Fabriken gehalten, und additive Fertigungsverfahren werden für Prototypen und Kleinserien bereits seit Jahren genutzt.
Wertvolle Diskussionsgrundlage
Die Basis dieser kleinen Bestandsaufnahme zum Thema Digitalisierung findet sich im 2016 veröffentlichten Diskussionsentwurf zum Weißbuch „Arbeiten 4.0“ (S. 18 bis 22), der vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales herausgegeben wurde. Dort wird auch darauf hingewiesen, dass die neue Qualität der Digitalisierung durch Fortschritte in drei Bereichen und deren Zusammenwirken getrieben wird: IT und Software, Robotik und Sensorik, und entscheidend – die Vernetzung. Durch sie entstehen cyber-physische Systeme als Grundlage für die Industrie 4.0.
Darunter versteht man Netzwerke von kleinen Computern, die mit Sensoren und Aktoren ausgestattet sind. In Gegenstände, Geräte und Maschinenteile eingebaut, können sie über das Internet miteinander kommunizieren. Auf dieser Basis können Anlagen, Maschinen und einzelne Werkstücke kontinuierlich große Mengen an Informationen austauschen und sich Produktion, Lager und Logistik weitgehend selbst steuern.
Am Weißbuch „Arbeiten 4.0“ wirkten Expertenteams aus der Industrie mit, denen auch Dr. Christof Bönsch angehört. Der Geschäftsführer des Präzisionswerkzeugherstellers Komet Group hat schon vor Jahren erkannt, wie wichtig der digitale Wandel für Unternehmen ist, um auch in Zukunft wettbewerbsfähig zu sein: „Es ist von enormer Bedeutung, zum einen die eigene Unternehmensstruktur den digitalen Anforderungen anzupassen und zum anderen den Kunden entsprechende Produkte anzubieten.“
Vor allem letzteres ist ihm besonders wichtig: „Zu unseren Stärken gehört die Nähe zum Kunden und das Wissen, wie wir den Kunden helfen können, ihre Produktivität zu steigern. So gehören Digital Productivity Solutions zu den neuen Kernkompetenzen unseres Geschäfts. Vor allem mit dem Produkt Tool-Scope hat sich Komet als erstes Unternehmen unserer Branche für die Digitalisierung der Industrie klar positioniert und ist damit zu einem bedeutenden Partner für unsere Kunden auch in diesem Bereich geworden.“
Werkzeug- und Prozess-Knowhow aus einer Hand
Tool-Scope ist ein Assistenzsystem, das während des Bearbeitungsprozesses maschineninterne Signale wie z. B. das Drehmoment einer Spindel oder die Vorschubkraft einer Achse erfasst und dokumentiert. Auch Ereignisse wie Werkzeugwechsel oder Maschinenstillstände werden aufgenommen und stehen für weitere Auswertungen zur Verfügung. In Verbindung mit Kenntnissen bezüglich sogenannter Prozesskennzeichner wie Programm, Werkzeug, Satznummer etc., die aus der Steuerung ausgelesen werden, ist die Software in der Lage, nach dem Prozess Kenngrößen zu berechnen und Trends abzuleiten.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die digitalen Informationen automatisch verknüpft und die richtigen Schlüsse gezogen werden. Um dem Kunden solche Mehrwerte möglichst einfach zugänglich zu machen, hat Komet einzeln lizenzier- und freischaltbare Applikationen, sogenannte Apps, entwickelt, die verschiedene Dienste übernehmen. In ihrer praktischen Anwendung tragen sie dazu bei, dass die Daten in den Produktionshallen dezentral ausgewertet, die Auswertungsergebnisse dann zentral in Clouds zusammengefasst und gespeichert werden (zum Beispiel Werkzeugwechsellogs, Verschleißüberwachung, Prozesslogging, etc.).
Tool-Scope-Apps verleihen den Maschinen eine gewisse Intelligenz, so dass sie zum Beispiel ohne weiteres Zutun verschlissene Fräser erkennen und Schwesterwerkzeuge einwechseln können. Sie tragen ebenfalls dazu bei, dass das Wissen der Maschine über ihre Zustände nach außen kommuniziert wird, beispielsweise in Form der regelmäßigen Ermittlung eines Maschinenzustandes (Machine Fingerprint) oder über ein automatisch generiertes Schichtenbuch auf Basis der aufgezeichneten Daten. Tool-Scope eröffnet außerdem Zugriff auf maschineninterne Sensoren, deren Daten MDE/BDE-Systeme kundenindividuell auswerten können.
Schritt für Schritt in die digitale Zukunft
Ein Zeichen für die innovative, flexible Handhabung des Assistenzsystems Tool-Scope hat Komet bereits im Herbst 2016 gesetzt: Seitdem kann der Anwender sein maßgeschneidertes Tool-Scope zusätzlich über mobile Endgeräte wie Tablets und Smartphones visualisieren und bedienen. Und vor kurzem ist man den nächsten Schritt gegangen: Der Werkzeughersteller hat zu Testzwecken Werkzeugmaschinen seiner eigenen Fertigung mit neuester – cloudbasierter – Tool-Scope-Assistenztechnik ausgestattet.
Bislang wird das Tool-Scope-System ausschließlich auf Hardware-Basis angeboten. Dazu ist erforderlich, dass ein Servicetechniker die erforderlichen Module im Schaltschrank der Maschine installiert, die SPS modifiziert und die Elektronik anpasst. Die zusätzliche Hardware an den Werkzeugmaschinen und aufwendige Installationsvorgänge will Komet mit seiner neuen Tool-Scope-Produktfamilie nun überflüssig machen. In der Fertigung in Besigheim wurden dazu die Assistenzsoftware und die zur Datenverarbeitung erforderlichen Apps beispielhaft in der Komet-Cloud installiert.
Für Bönsch hat der Schritt in die Cloud „ein großes Potenzial, um die Digitalisierung der Produktion maßgeblich zu unterstützen. Denn mit einem cloudbasierten Tool-Scope lassen sich auch 20 Maschinen mit fast dem gleichen Material- und Personaleinsatz ausrüsten wie eine einzelne. Der Kunde kann damit Bearbeitungsprozesse einer ganzen Halle zentral dokumentieren.“
Das cloudbasierte Tool-Scope verspricht zahlreiche weitere Vorteile, denn aus der Cloud heraus lassen sich viele Funktionen besser umsetzen als aus einem Schaltschrank. Das gilt zum Beispiel für Werkzeugkostenbetrachtungen in Diagrammform für den Werkzeugplaner oder um große Bildschirme im Instandhaltungsraum zu nutzen, auf denen Kuchendiagramme von Maschinenstillstandzeiten wiedergegeben werden. Das neue System öffnet auch neue Wege in der Überwachungstechnik. So haben künstliche Intelligenzen auf Basis neuronaler Netze in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Cloud-basierte Überwachungen wären eine ideale Basis dafür, solche künstlichen Intelligenzen mit Maschinendaten zu kombinieren. ■
Komet Group GmbHwww.kometgroup.com

Wie die Digitalisierung die Automobilproduktion verändert
Die Komet Group veranstaltet am 4. Mai 2017 das Ideen-Forum+. In diesem Jahr wird das Thema „Lenken oder Mitfahren? Wie die Digitalisierung die Automobilproduktion verändert“ mit verschiedenen Experten erörtert. Kaum ein Produkt hat bei Deutschen einen derart hohen Stellenwert wie das Automobil. Während sich Fahrer von hohen Beschleunigungswerten und Geschwindigkeiten beeindrucken lassen, sehen sich die Verantwortlichen in der Produktion mit den neuen Möglichkeiten der Digitalisierung konfrontiert, die in ihrem Zuständigkeitsbereich sehr schnell Fahrt aufgenommen hat.
Das Ideen-Forum+ richtet sich traditionell an Entscheider und Experten führender Unternehmen in der Metallbearbeitung, im Maschinenbau, der Automobil- und Zulieferindustrie sowie in der Medizin- und Energietechnik. Die Teilnehmer erwartet eine Vielzahl spannender Vorträge aus den Bereichen Wirtschaft, Wissenschaft, Technik und Gesellschaft.
Umfassende Informationen und das Anmeldeformular finden Sie unter:
www.ideen-forum.de. Die Veranstaltung findet in diesem Jahr wieder in der Ideen-Fabrik+, dem Komet-eigenen Tagungs- und Konferenzzentrum in Besigheim, statt.


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