Vernetzte Lösungen für die digitale Fertigung

Dr. Niklas Kramer, Sandvik Coromant

Das Konzept der Smart Factory eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten für die Effizienz von Fertigungsprozessen. Zwar sind in der metallbearbeitenden Industrie viele Prozesse noch nicht digitalisiert, aber die Zukunft der Fertigung ist zunehmend intelligent und vor allem vernetzt. Schon heute gibt es Lösungen, die Unternehmen bereit machen für Industrie 4.0 – und diese bieten von der Planung bis zur Zerspanung nachhaltige Produktivitäts- und Kostenvorteile.

Technische Grundlage für die digitale Fertigung sind Softwarelösungen, sensorgesteuerte Werkzeuge und Geräte, die über das Internet der Dinge miteinander kommunizieren und Menschen bei der Entscheidungsfindung in allen Prozessphasen unterstützen können. Ein Beispiel für eine solche umfassende Lösung ist die Coroplus-Plattform für miteinander verbundene Werkzeuge und Software – im Wesentlichen bestehend aus Technologien, die Daten senden und empfangen können.

Sandvik Coromants Plattform für miteinander verbundene Werkzeuge und Software besteht aus Technologien, die Daten senden und empfangen können

Plattform für miteinander verbundene Werkzeuge

Die Plattform wurde von Sandvik Coromant in enger Zusammenarbeit mit Maschinenherstellern sowie Anbietern von Cloud-Lösungen und vernetzten Infrastrukturen konzipiert. Die Integration in die bestehende Software- und Maschinenumgebung basiert dabei auf offenen Programmierschnittstellen und kompletter Zweiwegkonnektivität.

Bei komplexen Zerspanungsanwendungen kommen nicht Einzelwerkzeuge wie Werkzeughalter, Fräser und Wendeschneidplatten zum Einsatz, sondern immer zusammengefügte Komplett-werkzeuge. Die Erstellung vieler typischer Komplettwerkzeuge dauert im CAM-System bis zu einer Stunde, sodass die Aufwände für Komponenten, die den Einsatz vieler Werkzeugbaugruppen verlangen, enorm sind. Darüber hinaus unterstützen CAM-Systeme Sandvik Coromants Plattform für miteinander verbundene Werkzeuge und Software besteht aus Technologien, die Daten senden und empfangen können. Anwender nicht bei Auswahl des technologisch passenden Werkzeugs.

Die virtuelle Werkzeugauswahl und die Komplettwerkzeugerstellung auf Grundlage exakter Daten ermöglichen eine zeit- und kostensparende Lösung. Mit den präzisen digitalen Abbildern lassen sich teure Fehler schon vor der eigentlichen Bearbeitung weitestgehend ausschließen. Hier kann die Tool-Library von Sandvik Coromant ein nützlicher Helfer sein, denn mithilfe der digitalen  Werkzeug-Datenbank wird das Durchsuchen von Katalogen oder Websites nach den richtigen Werkzeugdaten überflüssig.

Die Tool-Library von Sandvik bietet Zugang zu Werkzeugkatalogen. Sie enthalten digitale Versionen tatsächlicher Tools und erlauben Anwendern, Komplettwerkzeuge direkt in das CAM-System zu übernehmen

Die Tool-Library von Sandvik

Sie bietet Zugang zu Werkzeugkatalogen, die digitale Versionen tatsächlicher Tools enthalten, und erlaubt Anwendern, Komplettwerkzeuge direkt in ihr CAM-System zu übernehmen. So wird beim Planen von Bearbeitungsvorgängen mit exakten Dimensionen und Werkzeugmodellen eine sehr präzise CAM-Programmierung ermöglicht, die das Risiko von Kollisionen während der Bearbeitung deutlich senkt. Die digitale Werkzeugdatenbank ist in die Software Mastercam 2018 integriert; als Teil der CAM-Software können intelligente 3D-Modelle mit wenigen Klicks erstellt werden.

Die passenden Schnittdaten beziehungsweise Empfehlungen für Schnittgeschwindigkeit und Vorschub für das erstellte Komplettwerkzeug liefert der Tool-Guide für schnelle und genaue Werkzeugempfehlungen – und zwar in der CAM-Software selbst.

Konzepte auf Shop-Floor-Ebene

Für die tatsächliche Bearbeitung gibt es intelligente Lösungen, die Expertenwissen und Fertigungsdaten verbinden und so zu einer deutlich gesteigerten Produktivität beitragen. Gefragt sind Lösungen, die miteinander kommunizieren können – von Maschine zu Maschine oder von Werkzeug zu Maschine. Sie stellen die Basis für die genaue Analyse der Prozessdaten und die darauf basierende durchgängige Kopplung vorhandener Informationen dar – und deren gescheite Nutzung.

Dabei erlauben fähige Systeme die Steuerung der Prozesse vom Mikro- bis zum Makrolevel, also von einzelnen Prozessen an bestimmten Maschinen bis hin zu ganzen Produktionseinheiten. Ein Überwachungssystem stellt sicher, dass sowohl das Werkzeug vorhanden ist, als auch der Bearbeitungsprozess innerhalb der vordefinierten Parameter verläuft. Es stoppt die Maschine, sobald das Werkzeug fehlt, bricht oder mit dem Werkstück kollidiert. Wenn der Bearbeitungsprozess die vordefinierten Parameter verlässt, greift es korrigierend ein. Zudem warnt das System, bevor es zu Verschleiß oder Bruchereignissen kommt. Dazu kommuniziert es permanent mit der Maschine. Die notwendigen Signale erhält es entweder direkt über die digitalen Antriebswerte der Maschine oder über Sensoren, die Kraft, Körperschall oder Wirkleistung anhand von Grenzwerten überwachen. Die Übertragung der Daten auf Dashboards sowie der einfache Zugriff via Remote- System ermöglichen eine direkte Reaktion.

Darüber hinaus liefern Werkzeuge, die mit Sensoren ausgestattet sind, völlig neue Erkenntnisse, indem sie Daten direkt aus dem Bearbeitungsprozess sammeln und übertragen. Und die  Datenspeicherung in der Cloud bietet Anwendern die Chance, den eigenen Datenbestand mithilfe von langfristigen, übergreifenden Analysen bestmöglich auszuwerten.

 

2018-01-03 Vernetzte Lösungen für die digitale Fertigung
undefined
Future Manufacturing