SMM InnovationsForum 2017

Werkzeugdatenprozess neu gedacht

| Autor / Redakteur: Christian Erlinger, Coscom Computer GmbH / Luca Meister

Mehrfachinformationen müssen bei der Anlage der Komplettwerkzeuge bereits erzeugt und gespeichert werden.
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Mehrfachinformationen müssen bei der Anlage der Komplettwerkzeuge bereits erzeugt und gespeichert werden. (Bild: Coscom)

Trotz DIN 4000 und ISO 13399 stellt der Datenaustausch von Toolmanagement-Systemen zu operativen CAD/CAM- und Simulations-Systemen immer noch eine grosse Hürde dar. Klassische Datenschnittstellen mit Eins-zu-eins-Beziehungen beim Austausch von Werkzeuggrafiken führen zwangsweise zu einer Agilitätseinschränkung auf der Seite der operativen IT-Zielsysteme.

Kollaborative Toolmanagement-Systeme zeichnen sich durch eine hohe Datenintegrität und Datenqualität aus. In IT-gestützten Zerspanungsprozessen, sprich es kommen Softwaresysteme rund um die CNC-Werkzeugmaschine zum Einsatz, rückt das Toolmanagement-System in eine zentrale Datenbereitstellungsposition. Die klare Zielsetzung moderner, agiler Zerspanungsprozesse, Rüst- und Einfahrzeiten an den Werkzeugmaschinen zu reduzieren, verleiht dem Toolmanagement-System eine enorme Wichtigkeit. Wichtig ist vor allem, dass das Toolmanagement-System auf Grund starrer Strukturen nicht zur prozesstechnischen Einbahnstrasse im Fertigungsunternehmen wird. In vielen Realisierungsansätzen ist immer noch zu erkennen, dass
das «datenverbreitende» Toolmanagement-System über Customized-Datenschnittstellen mit Eins-­zu-eins-Beziehungen zu den operativen Zielsystemen kommuniziert. Besonders im Bereich von Werkzeuggrafikdaten für CAD/CAM- und Maschinen­simulations-Systeme versteckt sich hierbei eine grosse Gefahr. Auf Grund sehr spezifischer Grafikvoraussetzungen der einzelnen Zielsysteme führen die bereits erwähnten klassischen Datenschnittstellen zu einer zielsystemspezifischen Daten­anlage von Grafikinformationen im Toolmanagement-System. Das heisst, die verwalteten Werkzeuggrafiken im Toolmanagement-System sind explizit auf ein spezifisches CAD/CAM- oder Maschinensimulations-System abgestimmt. Dadurch ist die prozesstechnische Einbahnstrasse bereits manifestiert und sie verhindert jede Veränderung bzw. Erweiterung im Bereich der operativen IT-Ziel­systeme. Ein neues oder zusätzliches CAD/CAM- oder Maschinensimulations-System würde zwangsweise zu einer Überarbeitung oder Neuanlage des kompletten Datenbestandes im Toolmanagement-­System führen. In manchen Fällen muss sogar von einer nicht realisierbaren Aufgabenstellung ausgegangen werden.

Mit der Einführung von Normierungen (DIN 4000 und ISO 13399) sollte eine einheitliche Definition von Werkzeugdaten etabliert werden. Viele Werkzeughersteller liefern bereits Werkzeugdaten, denen die entsprechende Normierung zu Grunde liegt. Auch Grafikinformationen werden entsprechend der Normierung geliefert. Die Praxis zeigt allerdings, dass CAD/CAM- oder Maschinensimulations-Systeme unterschiedlich aufbereitete Geometriedaten oder Grafikinformationen benötigen. So ist zu erkennen, dass unterschiedliche Grafikformate (Step, STL, DXF), parametrisierte Konturzugbeschreibungen in unterschiedlicher Zusammensetzung, aber auch von der Ausgangsinformation abweichende Grafikinformationen, wie z. B. hinterschnittfreie Werkzeugaufnahmegeometrien, für einzelne Zielsysteme bereitgestellt werden müssen.

Die Praxis zeigt also, dass die bestehende Normierung nicht ausreicht bzw. eine allumfassende Normierung eher unrealistisch erscheint. In Projektkonstellationen, wo das Toolmanagement-­System mit unterschiedlichen IT-Zielsystemen kommunizieren sollte, kommt es zu unüberwindbaren Problemen. Projekte scheitern, verursachen Frust bei den Projektpartnern und erzeugen unnötige Kosten. Ein Umdenken ist notwendig.

Das Toolmanagement-System muss neben der Datenverwaltungs- auch eine Datenaufbereitungsaufgabe übernehmen. Es avanciert zum Werkzeugdatengenerator für die unterschiedlichsten Ziel­system­anforderungen. Damit schon bei der ersten Komplettwerkzeuganlage im Toolmanagement-System Zukunftssicherheit aufgebaut und nachträgliche Aufwände verhindert werden, ist es notwendig, dass ein gesamter Datenpool weitestgehend automatisiert erzeugt wird. Der Datenpool sollte über eine höchste Pluralität von CAD-Informationen und parametrisierten Konturbeschreibungen verfügen. Die notwendigen Informationen können so dem jeweiligen CAD/CAM- oder Maschinen­simulations-System zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt werden. Entsprechend der Industrie-4.0-­Leitidee, digitale Informationen fliessen zu lassen, ist auch in der Datenbereitstellung der Toolmanagement-Systeme ein offener Datenplattformgedanke vorhanden.

Abschliessend ist festzuhalten, die Grundlage
für einen vereinfachten Datenimport in das Tool­management-System bilden weiterhin strukturierte Werkzeugherstellerdaten (DIN 4000, ISO 13399). Das Toolmanagement-System sollte allerdings in der Lage sein, daraus mit einem hohen Automatisierungsgrad einen umfangreichen Datenpool zu generieren. Nur so kann ein zukunftsträchtiges Toolmanagement aufgebaut werden, das auch auf Veränderungen im Gesamtprozess (Anschaffung neuer Zielsysteme) reagieren kann. Auch das ist ein Leitgedanke von Industrie 4.0.

www.coscom.ch

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