Wenn Werkzeugmaschinen miteinander kommunizieren

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Blaser Swisslube AG

Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Schaeffler gestaltet sowohl die horizontale Vernetzung entlang der Wertschöpfungskette wie auch die vertikale Integration vom Sensor bis in die Cloud selbst, um zu lernen, wie Komplexität und Anforderungen für Produkte und Services in der Produktion zu adaptieren sind.

Die Fertigung profitiert von der Digitalisierung

Die Möglichkeiten der Digitalisierung sind nicht auf die Fertigungsmaschine begrenzt. Auch das Produktionsumfeld kann durch einen durchgängigen Datenfluss davon profitieren. Damit wird eine Insellösung umgangen, die ein manuelles Eingreifen erforderlich machen könnte. Weiterhin ist eine vertikale Integration für die Anbindung an das ERP-System für eine automatische Auftragsabarbeitung notwendig.

Konkret gibt es mehrere Szenarien, die den Mehrwert durch die Einbindung einer „Maschine 4.0“ darstellen. So werden in der Produktion über ein MES die Daten aus dem ERP-System zur Auftragsbearbeitung ausgetauscht. Die benötigen Werkzeuge sind im Vorfeld vermessen und die beschreibenden Grössen im System hinterlegt worden. Wichtig im Zusammenhang mit „Big Data“ ist allerdings die eindeutige Identifizierung der einzelnen Bauteile. Hierzu ist eine Beschriftungsanlage integriert, die jedem Bauteil über Data Matrix Code eine eindeutige Identität gibt. Diese begleitet die Komponente über den gesamten Herstellungsprozess und geht beim Zusammenbau in der ID der Baugruppe auf. Damit kann im Sinne der Nachverfolgbarkeit die Historie des Bauteils analysiert werden. Die nachgeschaltete Bauteilvermessung erlaubt neben der bauteilbezogenen Datenspeicherung eine Rückspielung von Korrekturwerten an die Steuerung, um einem sich abzeichnenden Verlassen des Toleranzbereichs unmittelbar entgegenzuwirken.

Optimierungen der Maschinenbelastung und des Prozesses

Über den Prozess werden neben der Bearbeitungszeit auch die Standzeit der Werkzeuge und die Qualität des Werkstücks beeinflusst. Zur Prozesskontrolle kommen in der Regel Schwingungsüberwachungsverfahren zum Einsatz, bei denen die Schwinggeschwindigkeit als Kennwert herangezogen wird. Die Bestimmung der Kräfte am Tool Center Point (TCP) erlaubt weitere Optimierungen hinsichtlich der Maschinenbelastung wie auch des Prozesses selber: So können über ein mathematisches Modell die Verlagerung am TCP aufgrund der auftretenden Belastungen bestimmt und im Idealfall an die Steuerung mögliche Korrekturmasse in Echtzeit geben werden. Zudem lassen sich mithilfe von Bearbeitungssimulationen die wahrscheinlich auftretenden Bearbeitungskräfte im Vorfeld bestimmen. Diese bilden somit einen Sollwert, der von einer vorgegebenen Spanne nicht abweichen darf, da dies auf einen nicht ordnungsmässigen Zustand hindeutet.

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