„Für Kelch QR müssen Betriebe weder ein neues System an die Werkzeugmaschine anschließen, noch eine neue Softwarelösung installieren“, erklärt Viktor Grauer, Mitglied der Geschäftsführung und Leiter des Innovationsmanagements bei Kelch. „Unsere Lösung lässt sich mühelos und innerhalb weniger Stunden sofort in die bestehende Systemlandschaft integrieren. Dabei können Betriebe die vorhandenen Strukturen der Werkzeugnummerierung genauso beibehalten wie die vorhandenen Maschinensteuerungen.“ Der Anspruch: produzierenden Unternehmen eine durchgängige, einfach nachzurüstende Lösung zu bieten, um ihre Prozesse zu optimieren und diese im Sinne einer Smart Factory nach Industrie 4.0 prozesssicher zu gestalten.
Gängige Verfahren unter der Lupe
Die heutigen Möglichkeiten, Werkzeuge in der Produktionsumgebung zu identifizieren und diese Daten prozesssicher zu übermitteln, sind vielfältig. Ein von Kelch erstellter Überblick zeigt die gängigsten Methoden und bewertet die Faktoren Prozesssicherheit und Kostenaufwand:
- Etikettendruck dient sowohl zur Identifizierung des Werkzeugs als auch zur Datenübertragung. Allerdings können beim Übertragen der Werte vom Etikett in die Maschinensteuerung Fehler entstehen. Bei groben Fehlern, z. B. durch Zahlendreher bei der Eingabe in die Maschinensteuerung, ist die Gefahr groß, dass die Maschinenspindel beschädigt wird.
- Der Postprozessor ist eine Übertragungsmethode. Das bedeutet, die gemessenen oder eingestellten Werte für die Werkzeuge werden an die Maschine übertragen. Allerdings reicht der Postprozessor in der Produktion nicht aus, da er keine Identifikationsmöglichkeit für das physikalische Werkzeug bietet.
- Als prozesssicheres Instrument für eine Werkzeugidentifikation und Werkzeugdatenübertragung hat sich die RFID-Technologie etabliert. Bei diesem ganzheitlichen System ist jedes Werkzeug
mit einem Informationsspeicher in Form eines RFID Code Tags ausgestattet.
Dieser Identifikationschip enthält sämtliche relevanten Informationen zum Werkzeug und kann jederzeit ausgelesen werden. Bedienfehler, Zahlendreher oder sonstige Fehler sind nahezu ausgeschlossen. Allerdings hat diese hohe Prozesssicherheit ihren Preis, da an jedem Werkzeug ein Chip und zum Beschreiben und Auslesen der Chips entsprechende Hard- und Software an allen Einsatzorten erforderlich sind. - Tool-Management-Systeme haben sich in der Vergangenheit von einem komplementären System zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung zu einem zentralen Verwaltungs- und Koordinierungssystem entwickelt. Um ein solches System zu etablieren ist jedoch meist ein sehr langer, kostenintensiver Einführungs- und Umsetzungsprozess nötig, der mehrere Jahre dauern kann.
Die Anforderungen in der Produktion sind häufig recht einfach, geht es doch um ein Plus an Prozesssicherheit und eher eine Vermeidung kostenintensivster Lösungen mit langen Integrationszeiten. Kunden möchten nicht unbedingt die Standzeiten der Werkzeuge aus der Maschine auslesen, somit ist ein RFID-System in voller Ausprägungsstufe überdimensioniert. Beim Einsatz des Postprozessors kann häufig die IT-Landschaft der limitierende Faktor sein. Kein Zugriff auf ein gemeinsames Laufwerk, Bedenken hinsichtlich der IT- und Ausfallsicherheit und vor allem die Bedenken, dass jeder Maschinenbediener wissen muss, wie man an der Steuerung ein solches IST-Datenfile (auch Offsetfile genannt) korrekt einliest, sind weitere Hürden. Gerade kleinere Betriebe sehen zudem oft keinen Sinn darin, ein komplettes Tool Management System einzuführen.
QR-Code: effizient auf jeder Prozessebene
Genau dieser Problemstellung hat sich Kelch intensiv angenommen und bietet nun eine Lösung, die sowohl die Prozesssicherheit als auch die Werkzeugidentifikation deutlich steigert, dabei jedoch die Kosten auf einem niedrigen Level hält. Bei Kelch QR dient das Medium QR Code sowohl als Instrument für die Werkzeugidentifikation als auch für die prozesssichere Datenübertragung – und das gleich auf mehreren Prozessebenen.
Schritt 1: Identifizierung des Werkzeugs
Ein einfacher QR-Code, angebracht am Werkzeughalter, enthält lediglich die eindeutige Identnummer des Komplettwerkzeugs. Er wird mittels Handscanner ausgelesen und schon kann der Einstellvorgang vollautomatisch starten.
Schritt 2: Messen und Datensatz erzeugen
Die vermessenen Werte des Werkzeugs
sowie alle maschinensteuerungsrelevanten Informationen werden verschlüsselt als
QR-Code auf einem Etikett ausgedruckt. Zusätzlich stehen auf dem Etikett die Werkzeugdaten in Klarschrift, um es auch
ohne Scanner jederzeit identifizieren zu können.
Schritt 3: Übertragung der Daten
Das Etikett wird an der Maschinensteuerung mittels Handscanner ausgelesen. Durch ein zusätzliches portables Modul lassen sich alle Daten automatisch in die Steuerung eintragen – Eingabefehler sind ausgeschlossen. Das System ist steuerungsunabhängig, da die Eingabe in jede Steuerung simuliert und durch das Zusatzmodul umgesetzt werden kann – einzige Voraussetzung ist ein offener USB-Anschluss an der Steuerung. Außerdem kann es flexibel für mehrere Maschinen verwendet werden.
Das Resultat:
- Werkzeugidentifikation zu jeder Zeit ohne Hilfsmittel
- Erzeugung des QR-Codes zur Identifikation und Übertragung mittels vorhandener, kostengünstiger Mittel (Drucker).
- Prozesssichere Datenübertragung ohne Eingabefehler mittels handelsüblicher Scanner.
- Steigerung des Komforts, z. B. Zeitersparnis (Scannen statt Tippen).
- Maschinen- und steuerungsunabhängig.
- Kosten auf ein Mindestmaß reduziert.
- Keine kostenintensive Anpassung oder Nachrüstung am Einstellgerät oder in der Maschine notwendig.
Kelch QR ist für alle Einstellgeräte mit der Software Easy ab Version 7 sowie k-One geeignet. Somit können auch ältere Gerätemodelle dieses System unterstützen.
Kelch GmbH
www.kelch.de
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