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Vernetzung, IIoT und Co.

Digitalisierung in der Zerspanung

Vernetzung, IIoT und Co.

Die Vernetzung von Maschinen in der Produktion ist ein wichtiger Schritt zu ihrer optimalen Auslastung für die Materialbearbeitung und um eine konstant hohe Bearbeitungsqualität sicherzustellen. Die Oberflächenbearbeitungsmaschinen der Marke Peter Wolters, zugehörig zur Markenfamilie der Precision Surfacing Solution Gruppe, bieten das Potenzial, Fertigungsprozesse deutlich effizienter zu gestalten. Softwarespezialisten wie Macio unterstützen bei IIoT und den Prozessverbesserungen.

Potentialanalyse zur Bewertung des Ist-Standes in der Produktion (Bild: Macio GmbH) [1]

Potentialanalyse zur Bewertung des Ist-Standes in der Produktion (Bild: Macio GmbH)

Die Peter Wolters Maschinen erfassen mit dem internen DataCare-System alle relevanten Maschinen- und Prozessdaten und können diese für die IIoT (Anwendung/Host)-Kommunikation (Secs/GEM) zur Verfügung stellen. Sie umfassen die entsprechende Sensorik und Auswerteroutinen, um alle prozessrelevanten Parameter und Maschinendaten zu ermitteln und zu speichern. Der automatische Datenaustausch von Anlagen und Produktionssteuerungssystemen erlaubt es dann, den Fertigungsprozess, die Maschinenauslastung und die Produktivität zu bewerten sowie zu steigern und dabei eine gleichbleibend hohe Produktionsqualität zu gewährleisten. „Durch IIoT können Prozessabweichungen, Fehleinstellungen und -funktionen von vornherein vermieden werden“, weiß Sascha Werth, Senior Process Engineer bei Peter Wolters.

Sich reduzierende Spanleistung frühzeitig erkennen

Mit dem Zugriff auf den aktuellen Status jeder einzelnen Maschine lassen sich frühzeitig Abweichungen vom Soll-Zustand erkennen und die Parameter und Elemente identifizieren, die diese verursachen. Die Auswertung der Dauer einzelner Prozesse, Maschinenleistungsdaten und Materialabtragsraten gestatten beispielsweise das Optimieren der Abrichtzyklen der Arbeitsscheiben. Verlängern sich die Prozesszeiten oder ändern sich die Leistungsdaten, ist dies ein Hinweis auf ein sich abstumpfendes Abtragswerkzeug. Auch die Auswertung der Kühlschmierstofftemperatur liefert Parameter bezüglich Spanleistung, Abtragsrate und der zu erwartenden Oberflächengüte.

Die Peter Wolters Maschinen verfügen über RangeCare: Damit ist der Fernzugriff auf die Anlagen möglich. So lassen sich Prozessparameter und Maschinenfunktionen beobachten und etwaige Fehlfunktionen rasch beheben, ohne dass ein Servicetechniker vor Ort sein muss. Diese Funktion erhöht die Maschinenverfügbarkeit und senkt die Wartungskosten. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Maschinen automatisiert mit Produktionsdaten für die zu bearbeitenden Werkstücken zu versorgen, um eine flexible und übersichtliche Fertigung zu gewährleisten.

Optimalen Dreiklang finden

Damit solche IIoT-Lösungen ihren Einsatz finden und zu einer Effizienzsteigerung führen können, gilt es jedoch zunächst bestimmte Grundvoraussetzungen zu erfüllen. Eine technische Lösung allein ist nicht zielführend. In der Digitalisierung geht es vor allem darum, eine Strategie zu entwickeln, um Menschen die Arbeit mit und durch Maschinen zu erleichtern. Um dieses Ziel langfristig zu erreichen, ist es unerlässlich, dass Unternehmen einen ganzheitlichen Ansatz verfolgen. Der Dreiklang aus Menschen, Maschinen und Prozessen muss zunächst entschlüsselt und in der Folge zielsicher aufeinander abgestimmt werden.

Grundlage aller Digitalisierungsmaßnahmen müssen dynamikrobuste Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette sein. Sie bilden das Fundament und sind für das Gelingen der digitalen Transformation im Fertigungsbetrieb unerlässlich. Gerade in KMUs sind Organisations-, Kommunikations- und Informationsstrukturen oftmals mit der Zeit gewachsen und können durch Veränderungen im Unternehmen aus dem Gleichgewicht gebracht werden. Aus diesem Grund werden oftmals notwendige Umbrüche hinausgezögert und es wird an den etablierten, ineffizienten Prozessen festgehalten. Hier können Elemente aus dem klassischen Lean Management wie 5-S, TPM oder Wertstromanalysen zum Einsatz kommen und Abhilfe schaffen. Der Fokus liegt dabei auf Material- sowie Informationsflüssen und hat die Stabilität aller relevanten Prozesse als Ziel. Auf robusten Prozessen aufbauend lassen sich weitere Digitalisierungsschritte wie Automation, Robotik oder Data Analytics implementieren.

Ein Blick von außen bringt oft neue Impulse ins Unternehmen: Vorstellung des weiteren Vorgehens und der Möglichkeiten. (Bild: ©Heiko Landkammer/ www.lmpix.de) [2]

Ein Blick von außen bringt oft neue Impulse ins Unternehmen: Vorstellung des weiteren Vorgehens und der Möglichkeiten. (Bild: ©Heiko Landkammer/ www.lmpix.de)

Flexibel agieren

Mit der Weiterentwicklung der Technologien verändert sich auch die Arbeitsweise. Dazu gehören flexiblere Tätigkeitsmethoden wie agiles Arbeiten, um anpassungsfähiger und schneller auf Veränderungen zu reagieren.

Um das notwendige Mindset und die Werkzeuge (z.B. Scrum, XP, SaFe, Kanban) zu etablieren, lohnt sich die Einbindung externer Partner, die mit frischem Blick auf die Prozesse und das Zusammenwirken aller in der Organisation schauen. „Der Einsatz vernetzter Maschinen allein reicht nicht aus, um den digitalen Wandel im Unternehmen zu vollziehen“, weiß Christian Gerlach, Experte für Geschäfts- & Prozessentwicklung für Digitalisierung Produktion bei Macio, aus seiner langjährigen Erfahrung. Jan Kasten, Leiter Digitalisierung Produktion, ergänzt: „Eine externe Blickweise bringt oft neue, erfolgsversprechende Impulse ins Unternehmen.“ Als Softwaredienstleister und Digitalisierungsberater mit langjähriger Erfahrung in der Durchführung agiler Softwareentwicklungsprojekte schult und begleitet Macio KMUs von der Gestaltung einer robusten Prozessumgebung über agile Transformation bis hin zur Vernetzung ihrer Maschinen.