Produktivität im Life Cycle

Auf der diesjährigen AMB war das Thema Industrie 4.0 für fast alle Aussteller in den Messehallen aktuell, und hier wurden vielfältige Angebote zur Anbindung gemacht. Zum einen entwickeln die Werkzeugmaschinenhersteller eigene Strategien der digitalen Bereitstellung von Informationen aus dem Prozess auf der Maschine, zum anderen hat der Steuerungslieferant konfigurierte Informationspakete parat, und auch der Werkzeughersteller ist bestrebt, transparent die Werkzeugdaten allen im Arbeitsprozess beteiligten Partnern immer aktuell zur Verfügung zu stellen.

Beim Condition Analyzer von DMG Mori überwachen bis zu 60 Sensoren den aktuellen Maschinenstatus. – Bild: DMG Mori

DMG Mori stellte einen Condition Analyzer zur Verfügung, der über 60 Sensoren an der Maschine stets den Maschinenstatus ermittelt. Das Ziel ist Erfassen, Analysieren und Bereitstellen von Informationen als Prozessfeedback an den Anwender zur Steigerung der Maschinenproduktivität. Dabei kann die Analyse von Einzelmaschinen, mehreren Maschinen an einem Standort oder standortübergreifend gemacht werden. Das Sensorpaket i 4.0 ermittelt prozessrelevante Daten wie etwa Temperaturen, Schwingungen, Werkzeugdaten oder Kühlmitteldurchsätze, um daraus eine höhere Fertigungsqualität und Prozesssicherheit abzuleiten. Die digitale Erfassung geht hinein bis in die Lagerung der Linearführung oder in das Wälzlager des Rundtisches, wo Verschleißerkennung und Ausfallszenarien gerechnet werden. Alle Zustandsdaten werden zentral in einer Cloud gespeichert und sind über nutzerabhängige Zugriffrechte verfügbar.

Zahlreiche Apps

Effizientes LifeCycleManagement von C-Teilen. Bild: Mapal

In der übergeordneten Celos-Plattform werden nicht nur diese Zustandsdaten archiviert und als App zur Verfügung gestellt, analysiert und weiter genutzt, sondern auch der gesamte Betriebsablauf wie Auftragsplanung, Arbeitsvorbereitung, Programmierung, Prozessplanung und Bearbeitung im Fertigungslinienverbund ist dort verifiziert.

Heidenhain bietet mit dem Connected machining ein durchgängig digitales Auftragsmanagement in der Fertigung. Connected Machining fasst Funktionen der TNC-Steuerungen zusammen, die die Vernetzung der Steuerung in der Werkstatt mit allen produktionsbegleitenden Bereichen im Unternehmen unterstützen. So kann der Maschinenbediener mit dem Remote Desktop Manager alle im Unternehmen verfügbaren Daten und Informationen sicher nutzen. Das spart Zeit, wenn er zum Beispiel direkt von der TNC-Steuerung fehlende Daten aus CAD/CAM-Anwendungen abrufen kann, etwa auch nachträglich in der Werkstatt angepasste Schnittdaten oder Zustellungen. Bei den Funktionsumfängen für die TNC620 und 640 bringen sie Innovationen bei der Adaptiven Vorschubregelung AFC und bei der Kompensation von Positionsabweichungen CTC und in der Schwingungsdämpfung AVD. Der Nutzen der Tools liegt in der Vermeidung von Schäden an Werkzeug und Bauteil, bei Verringerung von Prozesszeiten bei besserer Genauigkeit, was Kontur und Oberfläche betrifft.

Mit dem neuen Fertigungsmodul FM Smart bietet Elha ein produktives, flexibles Transferzentrum, mit Mehrspindelbearbeitung als Alternative zu einem konventionellen BAZ mit einspindliger Bearbeitung. – Bild: Elha

Transparente Werkzeugdaten

Mapal sieht erhebliche Vorteile in einer digitalen Transparenz aller Werkzeugdaten im LifeCycle. Speziell bei C-Teilen, die einen hohen Aufwand größer 90 Prozent) bei Beschaffung und Verwaltung bedeuten, obwohl sie nur etwa 10 Prozent der allgemeinen Beschaffungskosten ausmachen. Daher haben sie eine Cloud-Plattform generiert, die c-Com. Die Cloud wurde von Mapal in enger Zusammenarbeit mit SAP entwickelt. Sie ermöglicht das komplette LifeCycleManagement von C-Teilen.

DMG Mori stellt auf der Celos-Plattform in Summe 26 Apps bereit (10 neue Apps sind dazugekommen), um den gesamten Prozess im Betrieb zu steuern. – Bild: DMG Mori

Auf der offenen Plattform c-Com können Kunden und Lieferanten all ihre relevanten Werkzeugdaten pflegen und teilen. Die Daten sind so immer auf dem neuesten Stand. Sie werden auf der Plattform einmal vom Eigner der Daten gepflegt, unabhängig von der Anzahl der Benutzer. Die richtigen Daten sind so jederzeit und von allen Standorten für alle berechtigten Akteure verfügbar. Angewandte technische Lösungen können innerhalb des Unternehmens verglichen werden, beispielsweise Werkzeuge und Bearbeitungsparameter für gleiche Werkstücke, die an unterschiedlichen Standorten gefertigt werden. So werden Standardisierungen und Benchmarking-Strategien unterstützt. Bestandsmengen sowie Beschaffungsstrategien können mit Kostensenkungen harmonisiert und optimiert werden. Die Interaktion zwischen Einkauf und Produktion sowie zwischen Einkauf und Lieferant wird vereinfacht. Planungen für neue Fertigungsprozesse sind mit den vorhandenen detaillierten Parametern schneller, effizienter und exakter machbar.

Heidenhain TNC-Steuerungen mit Connected Machining ermöglichen ein durchgängig digitales Auftragsmanagement in der Fertigung. – Bild: Heidenhain

Elha stellt die hochproduktive, flexible mehrspindlige Fertigung in einem neuen Gewand vor, das Transferzentrum FM smart. Das Konzept eignet sich für mittlere bis hohe Stückzahlen, kleine und mittelgroße Werkstücke zur Bearbeitung von Leichtmetallen, CrNi-Stählen, Guss- und Schmiederohlingen. Die Maschine basiert auf dem bei ELHA bewährten Fertigungsmodul FM3+X, wo eine hydraulisch geführten Pinole, die die Werkstücke trägt, an die fest platzierten, angetriebenen Bearbeitungseinheiten, bei der neuen Maschine sind das Werkzeugrevolver, heranfährt. Die Vorteile sind: direkt angetriebene Werkzeuge, sehr kurze Wechselzeiten des Pinolentransfers von Werkzeug zu Werkzeug, vier- oder fünfachsige Bearbeitung ist möglich, spezifische Spannvorrichtungen sind aufsetzbar, die Ausführung der Spindelkonfiguration ist kundenspezifisch darstellbar, das Aufrüsten neuer Werkzeuge ist bequem von der Maschinenseite möglich und Werkzeugkapazitäten sind erweiterbar.

FM Smart, Spindelkonfiguration mit kundenspezifischer Auslegung. – Bild: FM Smart

Reduzierung der Stückkosten

Das Elha FM Smart ist in der Serie 2 mit vier Spindelkonfiguratonen ausgestattet, deren Aufbau der Kunde bestimmen kann. – Bild: Elha

Mit dieser mehrspindligen Bearbeitung werden Stückkosten gegenüber der einspindligen Bearbeitung auf einem BAZ minimiert, wobei aber mit steigender Komplexität eines Bearbeitungskopfs im Vergleich Grenzwerte erreicht werden.

Fraisa hat die neuen MB-NVDS-Werkzeuge vorgestellt, wo im Anschliff, in der Helix und im Kühlmittelfluss Innovationen eingeflossen sind. Mit NVDS-Werkzeugen können deshalb Eintauchwinkel über Helix bis 20° realisiert werden. In Bauteilen mit Innenkonturen sind NVDS-Fräser bis zu 15-mal schneller in der Arbeitstiefe als bisherige Konzepte.

Die Verbesserungen beziehen sich auf einen verbesserten Kühlkanal: dadurch bis zu 40 Prozent mehr Kühlmedium auf der Schneide. Kleiner Eckenradius: das zylindrische Werkzeug hat zur Verstärkung der Schneide einen kleinen Eckenradius. Sanfte Übergänge: die Übergänge Schaft – Hals – Schneide sind harmonisch, höhere mechanische Belastung. Fräswerkzeug mit gestufter Nut: vergrößerte Spankammer, optimierter Spanabtransport. Fräswerkzeug mit spezieller Schutzfase: Verstärkung des Hauptschneidkeils gegen Ausbrüche. Fräswerkzeug mit variablem Drallwinkel: Minimierung von Schwingungen und Vibrationen. Hochleistungs-Eintauchstirn: leichtschneidende Hochleistungs-Eintauchstirn für hohe Eintauchwinkel.

Mapal c-Com – die cloudbasierte Plattform zum Managen und Teilen relevanter Daten von C-Teilen zwischen Kunden und Lieferanten. – Bild: Mapal

Breites Einsatzspektrum

Das breite Einsatzspektrum der NVDS-Werkzeuge ist geeignet für vergüteten und gehärteten Werkzeugstahl sowie für Guss und Titan (Sorte -NX-NVDS), des Weiteren für weichen Stahl, vergüteten und nichtrostenden Stahl sowie für Titan- und Nickelbasislegierungen (Sorte NB-NVDS).

Auch Fraisa bietet ein Werkzeugmanagementsystem an, ToolCare 2.1 als Cloudlösung, jetzt auch internetbasiert. In ihm werden Werkzeugbestand, -verbrauch, Mindestbestand durch automatische Nachbestellung geführt, womit Kostenkontrolle und Planungssicherheit gewährleitet sind.

Ein Überblick zu den diversen technologischen Optimierungen an Fraisa-MB-NVDS-Werkzeugen. – Bild: Fraisa

Edwin Neugebauer