Online-Lösungen für die Fertigung sind im Kommen

Werkzeugdaten aus der Cloud versprechen echten Nutzen

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Begriffe wie Cloud und Online-Datenverwaltung sind im privaten Bereich nichts Ungewöhnliches mehr. Auf einer Messe wie der EMO hörte man diese Schlagwörter allerdings bislang höchstens von den Softwareanbietern. Doch nun hat sich auch die eher konservative Branche der Werkzeughersteller das Internet, für die Datenverwaltung erschlossen. Werkzeugdaten aus der Cloud: Wir zeigen, was heute möglich ist und wohin die Entwicklung geht.

Zunächst einmal gilt es jedoch die Begrifflichkeiten zu klären: Laut der Fraunhofer-Allianz Cloud Computing bezeichnet das Cloud-Computing ein IT-Modell, das weit über die reine Nutzung von Rechenleistung hinaus geht. Im Wesentlichen bezeichnet der Begriff die Auslagerung von IT-Diensten an externe Dienstleister. Diese kann Rechenleistung und Speicherkapazität (Infrastructure-as-a-Service), aber auch die Bereitstellung kompletter Plattformen mit Mehrwertdiensten wie Sicherheitslösungen und Abrechnungsdiensten, bis hin zur Nutzung von Software-as-a-Service (SaaS) in vielen verschiedenen Ausprägungen umfassen. Der Zugriff auf die Server der Anbieter geschieht dabei online über das Internet.

Einsatz in der Produktion
Einige kleine und mittlere Fertigungsbetriebe setzen diese Online-Dienste schon in peripheren Bereichen wie im Personalwesen oder auch in der Verwaltung von Kunden-daten ein. Doch vielfach herrscht bei den Betrieben noch Zurückhaltung. Die Verfügbarkeit und die Datensicherheit machen noch Sorgen (siehe Kasten auf Seite 58).
Mit den Werkzeugdaten aus der Cloud zeigen nun viele Hersteller, dass die Online-Lösungen auch in der Produktion einen echten Nutzen bringen. Vor allem aufgrund der immer häufiger auftretenden 5-Achs-Komplettbearbeitung ist es beinahe unabdingbar geworden, gerade in der Fertigungsplanung alle Werkzeugdaten und -Modelle komplett und aktuell vorliegen zu haben. Ansonsten können etwa Kollisionen nicht effektiv vermieden werden.
Reale Daten für die Planung
Auf der EMO gab es hierzu viele konkrete Lösungen: Der Messtechnik-Spezialist Zoller hat mit seiner Software Tool Management Solutions (TMS) in der Kombination mit seinen Werkzeug-Voreinstell- und Messgeräten eine Lösung entwickelt, mit der stets die aktuellen Werkzeugdaten vorliegen.
Um heute effizient zu fertigen, benötigt jedes CAM-System Informationen aus der Werkzeugverwaltung. So verfügt die Software dieser Systeme meist selbst über Werkzeugverwaltungen mit virtuellen Daten. Für die 5-Achs-Bearbeitung müssen allerdings reale Daten zur Verfügung stehen. Denn es kann vorkommen, dass in der Fertigung die Werkzeuge anders montiert werden als in der CAM Programmierung vorgesehen.
Um diese Diskrepanz zwischen virtuellen und realen Werkzeugdaten zu vermeiden, scannt der Anwender mit dem Zoller-Messgerät in Sekundenschnelle das Werkzeug mit den tatsächlich vorhandenen Konturen ein. Die Messgerätesoftware wandelt diesen Scan in eine 3D-Hüllkontur um, die dem CAM-System oder einer Simulationssoft- ware zur Verfügung steht. Damit kann die Simulation mit den echten Werkzeugdaten der real vorhandenen Werkzeuge durchgeführt werden – und teure Maschinencrashs werden ausgeschlossen.
Zudem können mit einer komplett vorliegenden Werkzeugdatenbank die Time-to-market-Zeiten verkürzt und somit weitere Fertigungsvorteile gehoben werden. In einer globalisierten Welt ist die weltweite Verfügbarkeit der Daten in einer Cloud-basierten Lösung ein immenser Vorteil. Zudem bieten die meisten Systeme die Möglichkeit, neben den reinen Produktdaten auch Prozessdaten einzupflegen. So stehen allen Fertigungsstandorten zeitgleich auch alle Prozessdaten zur Verfügung. Damit können auch Qualitätsstandards weltweit leichter erfüllt werden.
Mehr als ein Online-Katalog
Der Werkzeughersteller Kennametal hat hierzu mit der Plattform Novo einen neuen Satz „digitaler Werkzeuge“ auf den Markt gebracht. „Dies ist ein riesiger Fortschritt, der weit über das einfache Anbieten einer digitalen Version der Werkzeuge und ihrer physikalischen Eigenschaften hinausgeht“, sagt John Jacko, Vice President & Chief Marketing Officer bei Kennametal. „Mit der in Novo eingebetteten Intelligenz im Application-Enginering und der Prozessplanung, öffnen Kennametal und seine Partner den Weg in einen vollständig vernetzten digitalen Prozess: Erfolgreich und profitabel – und zwar von der Zeichnung bis zum fertigen Werkstück.“
Die Softwarelösung geht weit über das Konzept eines Online-Katalogs hinaus. „Die Plattform bietet eine Kombination unseres Knowhows mit dem unserer Kunden“, erläutert Francois Gau, Vice President, Strategic Marketing and New Business Development bei Kennametal. „Einfach ausgedrückt, Novo ist ein echter digitaler Assistent mit datenreichen Bearbeitungsstrategien, die in dem Moment beginnen, wenn man eine Werkstückzeichnung erhält. Mit einer verfeinerten und intuitiven Software zum Vorschlagen, Auswählen und Konfigurieren des geeigneten Werkzeugs, wird jede Tätigkeit in der Prozesskette wesentlich effizienter – vom Bezeichnen der Teile über die Programmierung, Voreinstellung bis in die Fertigung.“
Laut Thomas Long, Leiter „Virtual Machining RDE“ von Kennametal arbeitet Novo wie ein Prozessplaner. „Es arbeitet sich von der gewünschten Eigenschaft zurück zur Bearbeitungsstrategie und findet dann das beste Werkzeug für jede gewählte Strategie. Zusätzlich ist jedes Projekt an Applikationsdaten gebunden, die von den Kennametal-Experten in jahrzehntelanger Erfahrung gesammelt wurden. Sucht man nach einem bestimmten Produkt, erhält man auch die Modelle und alle dazugehörigen Aufnahmen, Adapter und Ersatzteile. Man bekommt nun nicht nur in Minuten, was früher Stunden dauerte – es ist auch immer eine optimierte Lösung.“
Auf die Plattform mit über 50 000 Kennametal-Produkten kann über eine PC-Anwendung und eine Tablet-Lösung zugegriffen werden.
Weltweiter Einsatz
Mit digitalen Werkzeugdaten für die globale Simulation hat auch der Hersteller von Software für Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltung TDM Systems GmbH einige Neuerungen auf dem Gebiet der Cloud-Lösungen vorgestellt. Das Release TDM 4.6 bietet neue 3D-Generatoren und Grafik-Konverter, mehr Bedienkomfort und verbesserte Simulationsunterstützung im CAM. Die Version 4.6 ist zudem die Basis für die Erweiterung „Global Line“, die den standortübergreifenden Einsatz beschleunigt.
„Wir arbeiten bereits seit Jahren intensiv daran, unsere umfangreiche Werkzeugverwaltungssoftware immer weiter zu vereinfachen, ob nun bei der Installation oder der Anwenderfreundlichkeit“, sagt Eugen Bollinger, Vertriebsleiter bei TDM Systems. „Unsere Kunden benötigen einerseits den vollen Funktionsumfang, das darf aber nicht zu Lasten der Einführungszeiten und der Usability gehen.“
Die neue Version hat jetzt einen „Data Downloader“ für Walter-Werkzeuge sowie einem „Tool Loader“ für Werkzeuge anderer Hersteller, um damit die Datenbankbefüllung schneller erledigen zu können. Wer beispielsweise Daten zu Walter-Werkzeugen benötigt, der kann sich diese mithilfe des Walter-Data-Downloaders ganz einfach per Mausklick aus dem Internet in TDM laden. Der Vorteil dabei: Neben den Stammdaten werden die benötigten Simulationsdaten als 2D- und 3D-Grafiken gleich mitgeliefert.
Ein 3D-Generator für rotationssymmetrische Werkzeuge sowie 3D-Grafik-Konverter zu den führenden CAM-Systemen beschleunigen Prozesssimulation und Kollisionsbetrachtung. Zudem hat man ein besonderes Augenmerk auf den Werkzeugdatenaustausch und die Bedienbarkeit gelegt. „Alles soll für unsere Anwender künftig noch einfacher werden, mit wenigen Mausklicks vom Datenimport über Simulationsunterstützung bis zur Datenbereitstellung auf Voreinstellgeräten und CNC-Maschinen“, so Bollinger.
Internationale und global tätige Unternehmen, die den Zugriff über ein zentrales System benötigen, werden künftig besser unterstützt. Mit der Modulreihe „TDM Global Line“ ist die Anbindung von globalen Standorten einfacher möglich. Die Produktlinie ist unter Microsoft .NET programmiert und bietet eine Software für die Verwaltung von Werkzeugkomponenten, Komplettwerkzeugen und Werkzeuglisten sowie für Lagerbuchungen über entfernte Standorte hinweg.
Die Module sind für den globalen Einsatz so konzipiert, dass der Betrieb in Verbindung mit dem umfangreichen TDM V4-Produktportfolio komfortabel möglich ist. Ein Highlight dabei: Anwender können fortan überall ihre Werkzeugdaten live im System aktualisieren und pflegen. Die aktualisierten Werkzeug- und Technologiedaten sind weltweit sofort nutz- und abrufbar, inklusive Werkzeuglisten. Die weltweite Datenübertragung ist voll verschlüsselt und wird zudem komprimiert, um einen schnellen Abruf der Daten zu gewährleisten. Erste Pilotinstallationen haben gezeigt, wie schnell und performant der Datentransfer zwischen den Standorten ist.
Private Bereiche sorgen für Sicherheit
Um die Sicherheit noch weiter zu erhöhen, unterteilt der Werkzeughersteller Seco seine ab dem kommenden Jahr zur Verfügung stehende Service-Plattform My Pages in zwei Zugriffs-Bereiche. Die Online-Plattform ist unterteilt in öffentliche – für jedermann zugängliche – sowie kundenindividuelle Bereiche. So kann der Anwender frei wählen, wer seine Daten einsehen kann. Dies ist vor allem für Unternehmen mit mehreren Fertigungsstandorten interessant. Denn stehen allen Werken alle Prozessparameter jederzeit zur Verfügung, kann ab dem ersten Bauteil weltweit genauso wirtschaftlich gefertigt werden, wie vielleicht am Stammsitz.
Angefangen von Auswahlprogrammen für Werkzeuglösungen und Schnittdatenkalkulatoren, CNC-Daten und integrierten Bestellprozessen bis hin zum Lagermanagement und Produktivitäts-/Kostenanalysen findet der Zerspaner mit der Plattform die richtigen Hilfsmittel für seinen Bedarfsfall. So können Werkzeuglösungen anhand von vorgegebenen Kriterien mit allen notwendigen Informationen schnell ausgewählt werden. Alle Serviceleistungen stehen Online an einer Stelle zur Verfügung und sind mit einem Klick miteinander zu verbinden. Der Anwender hat damit einen einfachen Zugang zum Beispiel zu allen relevanten Informationen bezüglich aktueller und bereits realisierter Zerspanungsprojekte und deren Optimierungsergebnisse.
Die Arbeitsplattform wird weltweit die Zerspanungsexperten auf einfache und effektive Weise miteinander vernetzen.
Nutzer mit internationalen Niederlassungen haben die Möglichkeit, gemeinsam die Arbeitsplattform zu verwenden und mehr Transparenz sowie schnelleren Know-how-Transfer innerhalb des Unternehmens zu schaffen. Ebenso steht den Mitarbeitern aus den beteiligten Abteilungen des Anwenders der direkte Zugang zu allen Informationen zur Verfügung.
Ständige Verfügbarkeit
Auch Nischenanbieter wie der Gewindewerkzeughersteller Vargus haben ihre Online-Angebote erweitert. Die Software Vargus Gen bietet nun für die jeweilige Gewindebearbeitung das geeignete Werkzeug sowie die praxisgerechten Technologieparameter. Wesentlicher Vorteil ist die ständige Verfügbarkeit. Denn jeder Interessent kann nach einer Anmeldung die Software im Internet nutzen. Als Option lässt sie sich auch auf dem individuellen Computer speichern und nutzen.
Der Nutzer wird von der Software in einem einfachen Dialog mit Fragen nach den zu bearbeitenden Werkstoffen und Geometrien zu einer Auswahl und Bewertung passender Gewindewerkzeuge geführt. Für die Gewindewerkzeuge von Vargus gibt es zudem praxisgerecht erstellte NC-Unterprogrammroutinen, zum Beispiel zum Zirkularfräsen. Somit können auch NC-Programmierer und Maschinenbediener, die nur selten Gewinde fertigen, innerhalb kürzester Zeit zuverlässige Fertigungsprozesse zum Gewindedrehen und -fräsen verwirklichen.
Harry Ehrenberg, Präsident von Vargus, erläutert dazu: „Kunden verlangen neben hochwertigen Produkten vermehrt Service und komplette, intelligente Lösungen für ihre Fertigungsaufgaben. Mit unserer Software Vargus Gen geben wir ihnen ein ausgereiftes Werkzeug, das auf vielen Jahren Erfahrung in der Gewindebearbeitung basiert. Es steht allen Interessenten offen, diese im Internet zur Verfügung gestellte Intelligenz zu nutzen. Unser umfassendes Lösungspaket aus Knowhow, Software und praxisgerechten Dreh- und Fräswerkzeugen zum Gewinden und angrenzenden Bearbeitungsschritten versetzt sie in die Lage, Innen- und Außengewinde jeglicher Ausführungen in jedem Werkstoff wirtschaftlich und effizient zu fertigen.“ (fr)

Viele Fertiger lehnen Cloud-Computing ab

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Lediglich sechs Prozent der Fertigungsbetriebe nutzen Cloud-basierte Software-Lösungen auch in produktionsnahen Bereichen, so eine Studie, die von der Freudenberg IT in Auftrag gegeben wurde. 40 Prozent lehnen demnach Cloud-Computing sogar ganz ab.
Eine Umfrage der Marktforschungs- und Beratungsfirma Pierre Audoin Consultants (PAC) deckt eine geringe Cloud-Bereitschaft im industriellen Mittelstand auf. Laut der von Freudenberg IT (FIT) beauftragten Studie nutzen derzeit 18 Prozent aller mittelständischen Fertigungsunternehmen Cloud-basierte Speicher-, Backup- oder Serverdienste. 16 Prozent setzen Software-as-a-Service (SaaS) für Nischenlösungen, wie CRM (Customer Relationship Management), HR (Human Resources) und PLM (Product Lifecycle Management), ein. Nur bei sechs Prozent jedoch dient SaaS auch als strategische Softwareplattform.
Überraschend hoch ist demgegenüber der Anteil der Cloud-Totalverweigerer: Mehr als 40 Prozent aller befragten Fertigungsunternehmen lehnen Cloud-Computing in jeder Form prinzipiell ab. Vor allem in kleineren Firmen mit weniger als 500 Mitarbeitern halten sich hartnäckig Vorurteile. So hegen 70 Prozent der Befragten in dieser Unternehmensgruppe Bedenken in Bezug auf Performance und Verfügbarkeit. „Dieses Ergebnis steht in scharfem Kontrast zu der Tatsache, dass Cloud-Computing gerade für kleinere Mittelständler ein überaus kostengünstiger Hebel sein kann – nicht nur für mehr Servicequalität, sondern auch für höhere Reaktionsschnelligkeit bei der Anpassung der IT an neue Anforderungen“, konstatiert PAC-Analyst Karsten Leclerque.
Cloud als Türöffner zum Internet der Dinge
Mit Blick auf die spezifischen Wettbewerbsanforderungen in der mittelständischen Fertigungsindustrie fügt FIT-CEO Horst Reichardt hinzu: „Cloud-Computing ist eine unentbehrliche Voraussetzung für das Internet der Dinge und damit auch für die erfolgreiche Umsetzung der vierten industriellen Revolution.“ Dies sei allein schon deshalb so, weil in einer intelligenten Industrie 4.0-Fabrik mit dezentral vernetzten Werkstücken, intelligenten Maschinen und selbststeuernden Produktionsprozessen eine unvorstellbare Menge an Status- und Bewegungsdaten anfällt. Diese Datenflut lasse sich nur mit Cloud-basierten Big Data-Lösungen beherrschen, sagt Reichardt.
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