Neue OPC UA Companion Specification for Cutting Tools zur Herstellung von Zerspanwerkzeugen

Ein neuer Schnittstellenstandard ermöglicht die herstellerübergreifende Kommunikation zwischen Werkzeug- und Messmaschinen: Die OPC UA for Cutting Tools Companion Specification (CS), die von rund 40 Experten von Mitgliedsunternehmen des VDMA, des VDW sowie ausgewählten internationalen Endkunden entwickelt wurde, schließt eine Lücke in der Kommunikation zwischen Mess- und Schleifmaschinen. Ihre Nutzung verbessert nicht nur die Prozesssicherheit, sondern macht auch individuelle Schnittstellenprogrammierungen entbehrlich – und damit den Arbeitsaufwand für deren Pflege.

Das Werkzeugschleifen ist ein zentrales Verfahren in der Metallbearbeitung, das die präzise Oberflächenbeschaffenheit und die dimensionale Genauigkeit der Werkstücke sicherstellt. „In vielen Unternehmen sind hierfür noch proprietäre Schnittstellen im Einsatz“, berichtet Steffen Kluth, Product Manager beim Maschinenhersteller Anca Europe. Die fehlende Datendurchgängigkeit führt dazu, dass die Systemvernetzung aktuell mit großem Aufwand verbunden ist. Allein der Kostenaufwand für die Entwicklung individueller Schnittstellen ist sehr hoch. In der Regel liegt er zwischen 30 und 50 Arbeitstagen – und zwar jeweils für Anwender, Hersteller und Softwareentwickler. Dieser Aufwand tendiert mit der Anwendung der Standardisierung gegen Null.

„Der Fachkräftemangel ist ein Megaproblem beim Werkzeugschleifen und war ganz klar ein Treiber für die Entwicklung von OPC UA for Cutting Tools“, betont Bernd Schwennig, Strategic Product Manager Metrology bei Walter Maschinenbau GmbH. „Ziel muss es sein, künftig den gesamten Prozess vom Rohling bis zur Entsorgung – also den gesamten Lebenszyklus – in einer einheitlichen Sprache zu verfolgen.“

Vom Fachkräftemangel sind alle massiv betroffen. Die Experten des Arbeitskreises stammen aus Unternehmen, die rund um den Globus vertreten sind. „Deshalb war das Interesse zur Mitarbeit bei unseren Mitgliedern sehr hoch“, sagt Götz Görisch, Referent für Digitalisierung beim Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e. V. (VDW) sowie Chairman der OPC UA for Machine Tools Joint Working Group. Er begleitet verbandsseitig die Arbeitsgruppe, die verschiedene Fachbereiche des Maschinenbaus – Hersteller von Mess- und Werkzeugschleifmaschinen, von Werkzeugen und von Werkzeugmaschinen – vereint.

Standard in Kürze verfügbar

Schon jetzt können Hersteller und Anwender vom Einsatz des Standards OPC UA CS Cutting Tools profitieren. Bereits Mitte Mai hat die Arbeitsgruppe den Entwurf verabschiedet und zur Veröffentlichung als sogenannter Release Candidate beim VDMA und der OPC Foundation vorgelegt. Er kann von VDMA-Mitgliedern bereits unter folgendem Link aufgerufen werden. Im Juli wird das VDMA-Einheitsblatt im DIN-Anzeiger veröffentlicht. Nach dieser Veröffentlichung hat die Fachöffentlichkeit 60 Tage Zeit, ihre Einwände und Verbesserungsvorschläge zu äußern.

Nach Verabschiedung steht der Standard in deutscher und englischer Sprache allen Unternehmen zur Verfügung. „Bei der Entwicklung des Standards war es sehr hilfreich, auf zwei bereits bestehende Companion Specifications für Werkzeugmaschinen und geometrische Messsysteme zurückgreifen zu können“, blickt Gert Jan Hartog, Chief Product Officer beim Schweizer CNC-Maschinenhersteller Rollomatic, zurück. Diese konnte die Arbeitsgruppe in OPC UA for Cutting Tools einfließen lassen. Dazu zählen etwa Informationen über den Maschinenzustand, über das Werkzeug oder geometrische Messergebnisse. „Mit Cutting Tools gelingt uns jetzt der Closed Loop, da wir den gesamten Lebenszyklus eines Werkzeugs abdecken können“, freut sich Hartog.

Schnelle und einfache integration

Endanwender wie der Präzisionswerkzeughersteller Paul Horn blicken der Implementierung des neuen Standards schon mit großer Erwartung entgegen. „Es war sehr sinnvoll, auch die Anwender bei der Entwicklung des neuen Standards mit ins Boot zu nehmen“, sagt Leo Asprion, zuständig für Industrie 4.0 bei Paul Horn. „Die Standardisierung ermöglicht es uns, die Prozesse deutlich zu vereinfachen und gleichzeitig effizienter zu gestalten.“ Hierfür müssen Nutzer keine besondere Voraussetzung erfüllen. Die Systeme müssen lediglich OPC-UA-fähig sein und Companion Specifications unterstützen. Zudem ist der neue Standard einfach per Plug-and-play zu integrieren und mit dem übergeordneten Steuerungssystem zu verbinden.

„Dieser Standard wird die Prozesse stark vereinfachen“, sagt auuch Jörg Wiengarn, Entwicklungsleiter Mechanik und Software bei Haimer Microset. „So können unsere Kunden das Beste aus der Maschine rausholen.“ Wiengarn ist kürzlich zum Arbeitskreis hinzugestoßen und sieht großes Potenzial darin, durch die Implementierung von Standardschnittstellen im Unternehmen die Bearbeitungsprozesse künftig weiter zu optimieren und die Produktivität zu steigern. Mit OPC UA for Cutting Tools kann die Branche künftig entscheidende Effizienzpotenziale heben.

VDMA-Technologieforum auf der AMB

Fachinteressierte können sich von den Vorzügen des neuen Standards auf der AMB in Stuttgart vom 10. bis 14. September 2024 überzeugen. Der VDMA wird an seinem Stand (Halle 1, VDMA-Lounge, Stand 1B50) wieder das Technologieforum mit zahlreichen Vorträgen zu aktuellen Trends veranstalten. VDMA-Mitglieder aus den Bereichen Präzisionswerkzeuge und Längenmesstechnik – darunter auch verschiedene Interviewpartner – stellen in Kurzvorträgen technische Anwendungsbeispiele rund um die Zerspanung und Spanntechnik, die Mess- und Prüftechnik sowie die Digitalisierung vor. Die Präsentationen werden auch Einblicke in die Arbeit von und mit Start-ups sowie in Forschungsprojekte geben.

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