Digitaler Zwilling im Shopfloor zum Leben erweckt

Als global agierendes Unternehmen produziert die österreichische Miba Group u. a. Motoren- und Industriegleitlager, Reibbeläge, Sinterformteile und Beschichtungen. Am Standort Laakirchen sind der Werkzeugbau und die Serienfertigung für Gleitlager angesiedelt. Auf den ersten Blick zwei unterschiedliche Bereiche: Der Werkzeugbau mit seinen 40 hochqualifizierten Fachkräften mit Manufaktur-Charakter einerseits, die auf hohen Durchsatz getrimmte Serienfertigung – zehnmal so viele Mitarbeiter zählend, davon rund 60 % angelernt – andererseits. Im Werkzeugbau kommen 13 CNC-Maschinen zum Einsatz. Die Serienfertigung stellt für die Miba Bearing Group in großem Stil Gleitlager her. Hier verrichten 64 Maschinen ihren Dienst, 27 davon sind CNC-Bearbeitungszentren (BAZ).

Gewaltiges Potenzial durch Datenklarheit
und -durchgängigkeit

Zunächst analysierte ein externer Berater den Nutzen durch die Einführung eines Tool-Management-Systems. Über beide Bereiche hinweg schienen hohe Einsparungen möglich, insbesondere durch die Reduktion des Werkzeugrüstaufwandes. „Die Studie verdeutlichte nur, was zuvor bereits offensichtlich war“, berichtet Martin Holzinger, der den Bereich Werkzeugbau bei Miba als Projektleiter betreut. „Durch das organisatorische Wachstum und wegen der zunehmenden Komplexität war uns die Transparenz in den Abläufen abhandengekommen. Es war klar, dass wir ein neues, zukunftsfähiges Infrastruktursystem für den Shopfloor benötigten.“

Die Systemauswahl begann und bald war klar, dass es eine softwarebasierte zentrale Datenplattform sein musste – eine bidirektionale Lösung, die einerseits die beiden CAM-Systeme in der Arbeitsvorbereitung (AV) mit den Werkzeugdaten versorgt sowie die NC-Programme prozesssicher an die Maschinen weiterreicht. Andererseits sollte diese Infrastrukturlösung in der Lage sein, ein direkt am BAZ erzeugtes NC-Programm zentral zu archivieren, sodass dessen Wiederverwendung im Fall von Wiederholteilen eine prozesssichere Knopfdrucklösung darstellt.

Weitere Ziele: An keiner Stelle im Prozess sollte es zu einer doppelten Datenhaltung oder -eingabe kommen. Die Klarheit und Durchgängigkeit bei der Datenstruktur war ein essenzieller Faktor. Thomas Schernthaner, verantwortlich für den Bereich „Vorrüsten/Werkzeugtechnik“ und Projektmitglied für das Prozessdesign der Gleitlager-Serienfertigung, erinnert sich: „Wir wollten eine durchgängige Lösung aus einer Hand – und diese konnte einzig Coscom mit dem Too-Director VM und Factory-Director VM bieten.“

Digitaler Zwilling für die virtuelle Maschine
auf Knopfdruck

Als Pilotanwendung bei der Implementierung fungierte der Werkzeugbau für die neue Coscom-Datenplattform. Das zentrale Datenmanagement übernehmen hier nun Tool-Director VM für das Werkzeugdatenmanagement und Factory-Director VM für die CAM/NC-Programmverwaltung. „Die Vorgabe an die Schnittstelle zu Esprit CAM war, dass alle Technologiedaten darüber laufen mussten, für Dreh- und Fräswerkzeuge“, so Holzinger. „Wir wollten die vollständige Transparenz haben.“ Die Datendurchgängigkeit sollte so weit gehen, dass die Informationen von den Voreinstellgeräten an die Heidenhain- oder Siemens-Steuerungen der Maschinen übergeben würden. Die Werkzeugdaten sollten überall verwendbar sein, so der hohe Anspruch.

„Alle Daten werden komplett neutral, also unabhängig von den einzelnen Zielsystemen, angelegt und an diese bedarfsgerecht mit entsprechenden Technologieinformationen weitergereicht“, erklärt Coscom-Projektleiter Stefan Kühn. „Die physische Bewegung der Betriebsmittel von der Werkzeugausgabe bis hin zur Maschine wird vollständig digital mit allen zugehörigen Informationen abgebildet. Die Datenkonsolidierung hierzu findet im Tool-Director VM statt. Der bidirektionale Datenaustausch findet auf die gleiche Weise mit den beiden Voreinstellgeräten von Haimer und Zoller statt. Per Mausklick wird im Factory-Director VM das Einrichteblatt erzeugt.“

„Diese Informationsbereitstellung geschieht innerhalb weniger Sekunden. Und das Ergebnis versteht jeder Mitarbeiter: Er sieht sofort, wie das Komplettwerkzeug zusammengebaut, vermessen und welcher Maschine es zugeordnet wurde“, zeigt sich Holzinger begeistert über die durchgängige Dokumentation.

„Im Grunde genommen handelt es sich dabei um einen digitalen Zwilling“, meint Christian Erlinger, Mitglied der Geschäftsleitung bei Coscom, „denn es handelt sich um die komplette Betriebsmitteldokumentation der AV und des Shopfloors.“ Der Manager legt noch eins oben drauf: „Die virtuelle Maschine – Miba hat sie! Den digitalen Werkzeug-Zwilling dazu haben wir mit Tool-Director VM implementiert.“

Zentrale Shopfloor-Digitalisierung:
Visualisierung an den Maschinen

Der Digitalisierungsbogen spannt sich bei Miba von der AV bis in den Shopfloor. Alle für den Arbeitsgang notwendigen fertigungstechnischen Informationen werden im Werkzeugbau mit der zentralen Vernetzungstechnologie Info-Point VM von Coscom an Terminals direkt an der Maschine visualisiert. Hier kann der Bediener alle Fertigungsinformationen abrufen. Der Info-Point VM stellt sicher, dass das geprüfte Ergebnis aus der CAM- und Simulationsabteilung getreu den Vorgaben umgesetzt wird.

Miba ist ein Konzern mit entsprechenden Kostenstrukturen, sodass folgende Aussage von Holzinger nicht überrascht: „Wir waren im Bereich der Herstellung kleiner Teile u. a. wegen des hohen Rüstaufwands nicht konkurrenzfähig. Bei großen Teilen war dies nie ein Thema. Die Coscom-Lösung hat hier das Blatt wenden können. Im Marksegment der Kleinteile können wir jetzt richtig mitmischen, obwohl gut bezahlte Facharbeiter beschäftigt werden. Mit der Durchgängigkeit der Coscom-Lösung haben wir die Rüstzeit bei einer 5-Achs-Fräsmaschine im 2-Schicht-Betrieb erheblich reduzieren können. Die Ausbringung ist inzwischen dreimal so groß gegenüber der Vorgängeranlage, da wir jetzt in der Lage sind, die Maschinenkapazität voll auszunutzen.“

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