Gut 800 Aufträge im Monat auf Werkzeugmaschinen, die täglich durchschnittlich fünfmal umgerüstet werden – die Stromag GmbH mit Hauptsitz in Unna kann sich in der Fertigung keine Zeitverschwendung erlauben. Zu hoch ist der Wettbewerbsdruck in den zu beliefernden Märkten. Unermüdliche Prozessoptimierungen sind dafür verantwortlich, dass der 1932 gegründete Betrieb auch heute noch zu den weltweit gefragten Zulieferern von schaltbaren Kupplungen und Bremsen, Industriescheibenbremsen, hochelastischen Kupplungen, Lamellenkupplungen sowie Getriebe-Nocken-Endschaltern zählt.
Bereits seit 1999 vertraut Stromag auf Softwarelösungen der Coscom Computer GmbH aus Ebersberg bei München. Zunächst wurde das integrierte CAD/CAM-System Proficam VM eingeführt, dann im Jahr 2002 Coscom WLAN DNC zum Übertragen der NC-Daten an die Werkzeugmaschinen.. Später folgten der Tool- und Factory-Director VM für die digitale Datenverwaltung. Fünf Jahre später begann der weitere Ausbau der Coscom-Installation, zunächst auf der Basis von Customizing. Inzwischen liegt eine konsistente Shopfloor-Infrastrukturlösung für Werkzeug- und Fertigungsdaten vor, die dem Standard des Systemanbieters folgt.
Worauf ist man bei Stromag in Unna stolz? „Wir stellen einen sehr hohen Anteil an kundenindividuellen Teilen her. Bei uns sind fünf identische Teile schon fast eine ‚Serie‘“, erklärt Marko Rosenthal, zuständig für CAM-Programmierung. Rosenthal weist damit auf den hohen Engineering-to-Order-Anteil bei der Auftragsabwicklung hin. Dies bedinge eine enge Abstimmung zwischen Entwicklung und Arbeitsvorbereitung, was in der eng verzahnten CAD/CAM-Prozesskette zum Ausdruck kommt.
Drehen bevorzugt
Weil neun von zehn Bauteilen rotationssymmetrisch sind, wird bevorzugt gedreht. Rosenthal ruft sich die Zeit vor 1999 ins Gedächtnis: „Wichtig war uns bei der Auswahl, ein ‚offenes‘ CAM-System einzuführen, bei dem wir selbst Anpassungen durchführen können, um die Prozesse im Laufe der Zeit weiter zu optimieren.“ So habe man sich umfassende Kenntnisse mit Coscom im NC-Joker angeeignet. Dieser dient dazu, nach der Programmierung mit Proficam VM für die einzelnen Maschinen und deren individuelle Kinematik das passende und optimale Postprocessing durchzuführen.
In der Praxis gestaltet sich der Workflow wie folgt: Mit dem CAD-System Solid Edge werden die 3D-Modelle in der Konstruktion auf Nennmaß konstruiert und über einen Translator in notwendige Mittelmaß-Modelle für das Drehen überführt. Das Austauschfomat für Coscom mit Proficam VM ist .SAT. Der große Vorteil des CAM-Systems ist die Unabhängigkeit von der Konstruktion. Mit dem CAD-Modul von Proficam VM wird teilweise nachmodelliert und korrigiert, um die Werkzeugwege zu optimieren. Das programmierte Bauteil und die Technologie gibt es dann auf Knopfdruck.
Für die CAM-Programmierung ist es wichtig zu wissen, welche Standardwerkzeuge einer Maschine zugeordnet und auch vorhanden sind. Dies erforderte ein dezidiertes Toolmanagement. Um die Prozesskette möglichst homogen aus einer Hand auszubauen, hat Stromag bewusst den Tool-Director VM von Coscom gewählt. „Unsere Strategie ist, mit möglichst wenig verschiedenen Werkzeugen möglichst viel zu produzieren, wobei wir streng darauf achten, in erster Linie Standardwerkzeuge zu verwenden“, betont Rosenthal. Michael Grammel als Fertigungsleiter der Mechanischen Produktion ergänzt: „Ein wichtiges strategisches Ziel war auch, die Rüst- und Einfahrzeiten dauerhaft zu reduzieren. Hierzu haben wir ein Projekt auf den Weg gebracht, um unser Know-how in der Zerspanung digital zu sichern und im kompletten Prozess zu nutzen.“
Zentral: Tool-Management und NC-Datenorganisation
In Coscom Tool-Director VM und Warehouse werden alle Werkzeugdaten digital gespeichert und verwaltet. Hierzu gehören die Bestandsregulierung und Umlaufkontrolle auch der anderen Betriebsmittel, etwa der Spannbacken. Die Werkzeuganforderung von der Maschine an das Einrichte-Center ist bei Stromag heute vollständig digital über Coscom abgebildet. Die Werkzeugvielfalt wurde durch die Definition von Standardwerkzeugen drastisch reduziert.
Der Tool Director VM versorgt den gesamten CAD/CAM-Prozess mit digitalen Werkzeugdaten. Der Factory-Director VM verwaltet alle Artikeldaten, Arbeitspläne und -gänge mitsamt den Einrichteblättern und bildet so das zentrale Fertigungs-Informationssystem. Dieses Tool verfügt über eine Schnittstelle zum ERP-System. Nach folgendem Schema findet der Datenaustausch statt: Zu bearbeitende Artikel, Arbeitspläne, Daten zu Rohteilen und Lieferanten werden vom ERP übergeben. Der Factory-Director VM meldet den Bearbeitungsstatus gemäß dem Freigabeprozess: genutzte NC-Programme, fertige Artikel und verwendete Werkzeuge zurück ans ERP – alles mit dem Ziel einer möglichst papierarmen Fertigung.
Inzwischen sind etwa 6000 Komplettwerkzeuge im Tool-Director VM und ca. 80 000 Datensätze insgesamt – unter anderem über etwa 15 000 NC-Programme, die im Factory-Director VM hinterlegt sind – abrufbar. „Die hohe Anzahl an Komplettwerkzeugen ergibt sich dadurch, dass auch Werkzeuge mit unterschiedlichen Plattenstärken aufgelistet sind, die nach der Benutzung physisch wieder komplett zerlegt werden“, sagt Rosenthal. „Pro Artikel können beliebig viele Arbeitspläne hinterlegt sein, je nachdem, ob konventionell (NC) oder per CNC gefertigt wird. Dies hängt von der Stückzahl und von der Historie des Artikels ab, weil in der Vergangenheit anders gefertigt wurde als heute.“
Grammel formuliert die Aufgaben der zentralen Coscom-Datenplattform folgendermaßen: „Werkzeugvielfalt reduzieren, bevorzugt Standardwerkzeuge verwenden und nach Möglichkeit den Papierverbrauch in der Fertigung senken.“ Ersteres verringert Kosten, Letzteres dient der Fehlerbeseitigung und der Know-how-Sicherung. PC-Terminals mit Coscoms Info-Point-Software in unmittelbarer Nähe der Werkzeugmaschinen sorgen dafür, den Werkern Informationen aus der Arbeitsvorbereitung zu übermitteln. Es gibt ältere NC-Maschinen, die von ihnen direkt programmiert werden. Auch diese Programme werden über eine bereitgestellte Eingabemaske an den Factory Director VM übertragen und so auch digital und zentral gespeichert.
Unternehmensweit vereinheitlichte Datenablagestruktur
Die Info- Points haben den Vorteil, dass sie in die unternehmensweite und vereinheitlichte Datenablagestruktur eingebunden sind. „Heute können die Daten für einen Artikel nur dann in die Maschine geladen werden, wenn alle Informationen dafür freigegeben sind und keine Änderungsbearbeitung mehr vorliegt. Es werden alle NC-Programme wirklich nur einmal erzeugt“, resümiert Grammel. „Den Coscom Factory-Director VM begreifen wir als zentrale Datenplattform für digitale Fertigungsinformationen“, ergänzt Rosenthal. „Unser Ansinnen ist es, alle notwendigen Informationen zentral einzupflegen und von dort aus jedem Prozessteilnehmer zur Verfügung zu stellen. Unterstützt wird dies durch den verknüpften Tool-Director VM, der die Daten aller Werkzeuge und Betriebsmittel bevorratet. “
Hinter dieser Aussage verbirgt sich eine klare Absage an die oftmals übliche Zettelwirtschaft an den Maschinen. „Zuvor war bei uns der Papierausdruck das, was wirklich zählte: Der Werker nutzte für den Auftrag ein Werkzeug nach seinem ‚Geschmack‘“, sagt Rosenthal. „Entsprechende Anmerkungen wurden dann auf Papier festgehalten. Für uns war diese intransparente Situation unbefriedigend, weil oft nicht ans Tageslicht kam, welche Ursachen zu einem Fehler führten.“ In der neuen Bearbeitungslinie mit Dreh- und Bearbeitungszentren ist nun überhaupt kein Papierdokument mehr im Umlauf – Stromag ist der digitalen Fertigung wieder einen Schritt näher gekommen.
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