Neue Technologie für neue Prozesse integrieren, in Plauen wird die Basis für neue Werkstücke geschaffen.

Neue Technologie für neue Prozesse integrieren, in Plauen wird die Basis für neue Werkstücke geschaffen.

Generell gilt, umso höher der Automatisierungsgrad, umso sicherer muss eine Prozessüberwachung arbeiten. Dass diese Werkzeugbruchkontrollen nicht nur in neu installierten Bearbeitungszentren ihre Daseinsberechtigung haben, macht das Unternehmen Wema Vogtland in Plauen deutlich. Als ein Anbieter von Retooling setzt das Unternehmen hier aktuell auf Toolinspect von MCU, denn den Experten zufolge zeigt sich in konkreten Projekten, dass eine Prozessüberwachung nur dann Sinn ergibt, wenn sie sich den Gegebenheiten anpassen kann.

Eines dieser konkreten Projekte sind etwa zwei Fertigungslinien eines großen deutschen Automobilherstellers. Wema Vogtland war für das Retooling verantwortlich, es ging um eine Transferstraße mit 15 Bearbeitungsstationen für die Fertigung von Schwenkachsen. Die Problematik lag im Detail. Eine der Besonderheiten war beispielsweise eine Zentralsteuerung. Bei den einzelnen Bearbeitungsstationen dagegen waren die unterschiedlichsten Generationen an Siemens-Steuerungen verbaut. Diese Mischform beinhaltete zusätzlich unterschiedliche Werkzeugüberwachungssysteme.

An den vier Bearbeitungsstationen waren vier Module zur Werkzeugbruchüberwachung integriert. Für Martin Christ, Vertriebsleiter bei Wema Vogtland war diese Situation allerdings kein

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Martin Christ und Uwe Schröter: „Toolinspect ist zwar ein System, das sehr tief in die Steuerung geht, für den Bediener ist die Oberfläche allerdings sehr einfach mit nur drei Tasten aufgebaut.“

Neuland: „Unser Kerngeschäft ist das Retooling. Das heißt, wir haben hier keine Maschine überholt, sondern für ein neues Werkstück einen neuen Prozess mit neuen Technologien entwickelt. Die unterschiedlichen Steuerungen und Prozessüberwachungen sind dabei nicht ungewöhnlich, denn wenn die Maschinen nicht alt sind, ist meist eine Prozessüberwachung integriert.“

 

Ersetzen alter Systeme

Zu Beginn des Projektes sollten den Wema-Experten zufolge aufgrund der geforderten Taktzeiten und der unterschiedlichen Systeme alle alten Systeme ersetzt werden. Ein Grund waren die bis dahin integrierten Werkzeugüberwachungen, die nicht in der Lage waren, mit der neuen Mischform zu korrespondieren. Neue Steuerungen plus Werkzeugüberwachungen wären allerdings zu kostenintensiv geworden, deshalb entschied sich Wema, Toolinspect von MCU zu integrieren. Derzeit sind das je zwei Module von Toolinspect an den Bearbeitungsstationen.

Auf einen Blick

Vorteile Toolinspect von MCU

  • Steuerungsintegrierte Werkzeug-, Prozess-, und Maschinenanalyse
  • verschiedene Feldbusanbindungen
  • optionale Erweiterung „Adaptive Regelung“ von Schruppprozessen zur Reduzierung der Bearbeitungszeiten
  • Drehmoment- und Weg-ist-Daten werden aus der CNC-Steuerung ausgelesen
  • nur geringe Modifikationen sind im NC-Programm erforderlich
  • optionale Erweiterung „Werkzeugverschleiß“
  • Überwachung nach Werkzeugwechsel
  • einfache Bedienung über drei Funktionstasten

Uwe Schröter, Geschäftsführer MCU, erläutert die Vorgehensweise: „Wir haben gemeinsame Entwicklungen mit Herstellern von Steuerungen durchgeführt, die es uns heute erlauben, mit Steuerungen ab 1995 bis heute zu korrespondieren. Dadurch sind wir komplett offen und können die neuen Generationen mit Linux, windowsbasierend oder mit Android abbilden. Teilweise sind wir sogar in Steuerungen unterschiedlicher Hersteller oder in analogen Steuerungen im Einsatz. Speziell für das Retrofitting oder Retooling und den Anwender ist das natürlich ein großer Vorteil.“

 

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„Wir müssen bei verschiedenen
Anwendern Überzeugungsarbeit leisten, was die Prozessüberwachung angeht.“
Martin Christ,
Wema Vogtland

Keine Sensoren notwendig

Toolinspect Generation-I, das unter Windows läuft, war seiner Aussage zufogle hier vollkommen ausreichend. In Generation-II, die etwa bei Rundtaktmaschinen eingesetzt wird, ist dagegen die Überwachungsstrategie mit sechs Kanälen der große Vorteil, betont Schröter. So kann der Anwender damit sechs Bearbeitungsstationen mit nur einer Box überwachen und enorm Kosten einsparen, weil keine Sensoren benötigt werden. Der Einsatz von Prozessüberwachungssystemen oder wie viel Technologie integriert wird, bleibt allerdings nach wie vor eine Gratwanderung. Das gilt vor allem für das Retooling, wie der Experte bemerkt. Im Gegensatz zu Neumaschinen, die in Verbindung mit der Prozessüberwachung im Vorfeld getestet werden können, bleibt bei Retooling kaum Zeit. Das System muss während des Umbaus integriert und die Funktionen innerhalb kürzester Zeit abgerufen werden. Im Fall der Fertigungslinien war Toolinspect nach Herstellerangaben innerhalb eines Tages betriebsbereit.

So gibt es ab und an das Problem, dass Daten, Diagramme oder Kurven falsch interpretiert werden. Christ und Schröter kennen die Problematik: „Häufig ist es so, dass es speziell in Nachtschichten zu Problemen kommt. Am nächsten Tag sind die aber seltsamerweise nicht mehr existent. Toolinspect ist zwar ein System, das sehr tief in die Steuerung geht, für den Bediener ist die Oberfläche allerdings sehr einfach, mit nur drei Tasten bedienbar.“

Ein anderer Aspekt bei diesem Projekt war die Vorgabe von Taktzeiten. Einerseits folgt nach der Fertigung lückenlos eine automatisierte robotergestützte Montage der Bauteile. Es darf also unter keinen Umständen ein gebrochenes Werkzeug im Bauteil stecken. Anderseits ist die Anlage hoch produktiv. Innerhalb von 23 s werden zwei Bauteile bearbeitet. Deshalb wird bei den Taktzeiten auch mit zwei Stellen hinter dem Komma gerechnet.

 

Prozessüberwachung im Griff

Diese Vorgaben mussten die Spezialisten auch hinsichtlich der Prozessüberwachung in den Griff bekommen. Die Prozessüberwachung beschränkte sich deshalb auf die klassischen Parameter Kernloch bohren und Gewinde schneiden. Das

retrofitting_retooling

Im Bereich des Retrofitting/Retooling sind häufig unterschiedliche Steuerungsgenerationen im Einsatz. Trotz dieser Mischform erwarten Anwender beim Umbau solcher Anlagen ein hohes Maß an Prozesssicherheit und
geben zudem auch die neuen Taktzeiten vor.

Fräsen ist nicht mit eingebunden. Christ sieht diese Konstellation unter Berücksichtigung der Vorgaben allerdings als völlig ausreichend: „Grundsätzlich ist es so, dass wir dem Anwender nach unserer Planung, sofern notwendig, eine Prozessüberwachung empfehlen. Welche dann zum Einsatz kommen soll, entscheidet er zumeist selbst. In dem konkreten Projekt hat sich wegen der vorhandenen Mischform allerdings schnell die Spreu vom Weizen getrennt.“

Schröter sieht das freilich etwas distanzierter: „In der Praxis lässt sich das schon auf einen gemeinsamen Nenner bringen: bei komplexen Prozessen und kostenintensiven Werkzeugen setzt man auf Prozessüberwachung. Bei einfachen Prozessen und günstigen Werkzeugen steht sie dagegen ganz hinten.“

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