Ausgabe zur METAV 2018

6 Ausg.Nr._02/2018 Datenaustausch I ndustrie 4.0, digitalisierte Daten in der Cloud, vernetzte Prozesse in smarten Fabri- ken – welche Rolle spielt dabei das Zerspanungswerkzeug? Die METAV 2018 in Düsseldorf gibt praxisnahe Beispiele für die wirtschaftliche Umsetzung. „Wie bei jedem realen Zerspanungs- prozess das reale Zerspanungs- werkzeug eine wichtige Rolle spielt, so ist für die virtuelle Abbildung von Prozessen das vir- tuelle Werkzeug entscheidend“, sagt Claudia Kleinschrodt, wis- senschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Konstruktions- lehre und CAD der Universität Bayreuth. Sie beschäftigt sich dort mit den Problematiken beim CAD-Datenaustausch von Werk- zeugmodellen. Dieser digitale Zwilling vereint alle Eigenschaf- ten des realen Werkzeugs und kann dieses durchgängig in allen digitalen Prozessen abbilden. Simulative Optimierung von Prozessparametern Eine durchgängige Digitalisierung, erläutert Kleinschrodt, „erlaubt beispielsweise eine virtuelle In- betriebnahme oder die simulative Optimierung von Prozessparame- tern. Da es möglich ist, sämtliche Informationen über das Werkzeug zentral abzulegen, kann auf Ver- änderungen des Werkzeugs wäh- rend seiner Lebenszeit – etwa durch Nachschleifen – reagiert, die Parameter angepasst und so- mit eine gleichbleibende Qualität der Produkte gewährleistet wer- den.“ Durch eine Verlagerung vie- ler zeitintensiver Schritte in die virtuelle Welt können Prozesse zudem wesentlich effizienter ge- staltet werden. Die Automatisie- rung und eine zentrale Planung führen beispielsweise zu geringe- ren Rüstzeiten, besserer Maschi- nenauslastung oder optimierten Taktzeiten. Um einen Überblick über die gro- ße Anzahl an verwendeten Werk- zeugen in Betrieben zu erhalten, sind effiziente Toolmanagement- systeme (TMS) unabdingbar. Sie stellen eine Voraussetzung für Automatisierung und Vernetzung dar. Ein funktionierender Daten- austausch ist nicht nur wichtig, um das TMS mit den benötigten Informationen zu versorgen. Es ist vielmehr für jeden digitalen Schritt in der Prozesskette ent- scheidend. Hierbei stellt neben dem Informationsgehalt vor allem die Kompatibilität zwischen den unterschiedlichsten Systemen eine große Herausforderung dar. Abgestimmte Systeme und quali- tativ hochwertige Daten sind also entscheidend für die Umsetzung von effizient digitalisierten Pro- zessen. Sind diese Bedingungen erfüllt, so Claudia Kleinschrodt, „können Unternehmen stark von einer Digitalisierung ihrer Pro- zesse profitieren. Vor allem der Mittelstand kann so effizient und flexibel arbeiten und langfristig wettbewerbsfähig bleiben.“ Große Erwartungen hat die Di- gitalisierungsexpertin an die bevorstehende METAV 2018 in Düsseldorf: „Speziell im Hinblick auf den Datenaustausch und die virtuelle Fertigung interessieren mich vor allem die Entwicklungen im Bereich Smart Factory und die wirtschaftliche Umsetzung der an Forschungseinrichtungen entwi- ckelten Theorien.“ Riesiges Optimierungspotenzial „Beim Stichwort Industrie 4.0 denkt man meist an digitale Fabri- ken, ans Internet der Dinge, an Da- tenspeicherung in der Cloud oder vielleicht auch an robotergestütz- te Fertigung. Zerspanungswerk- zeuge werden in diesem Zusam- menhang kaum wahrgenommen“, sagt Thomas Funk, Mitarbeiter im Technischen Büro der Emuge-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG, Lauf an der Pegnitz. Für die digi- tale Fabrik wurde der digitale Zwil- ling des Zerspanungswerkzeugs geschaffen. Dieser Zwilling, so Funk, „enthält alle notwendigen Informationen, um alle Stationen, die das Werkzeug in der Fabrik durchläuft, virtuell abzubilden.“ Beherrschbar werden die hier- durch entstehenden Datenmen- gen durch effiziente Toolmanage- ment-Systeme. Im Rahmen der Digitalisierung werden Prozess- analysen versteckte Kosten in immer mehr mittelständischen Unternehmen aufzeigen. Tool- management-Systeme werden vermehrt Anwendung finden und mit Hilfe des digitalen Zwillings der Werkzeuge die Effizienz der Produktion weiter erhöhen und Arbeitsabläufe optimieren. „Ich erwarte, dass der Trend der vergangenen Jahre anhält und die Bedeutung der digitalen Werk- zeugdaten weiter steigt“, meint Thomas Funk. „Die Nachfrage nach Daten steigt stetig und deshalb werden wir auf der METAV 2018 in Düsseldorf unter anderem un- sere neue Homepageanwendung präsentieren, auf der der digitale Zwilling zu vielen unserer Katalog- artikel für unsere Kunden hinter- legt worden ist und kostenlos her- untergeladen werden kann.“ Zerspanungswerkzeuge sind Teil der Prozesskette Das Zerspanungswerkzeug, er- läutert Markus Kannwischer, Leiter Technik und Mitglied der Geschäftsleitung der Paul Horn GmbH, Tübingen, „ist Teil einer Prozesskette und unterliegt im Gegensatz zu fast allen anderen Produktionsmitteln einem Ver- schleiß. Informationen zum Werk- zeug müssen digital vorliegen, um in der Prozesskette verwendet werden zu können. Dies betrifft zum einen alle Informationen zu geometrischen Abmessungen, zum anderen Informationen zum Einsatz des Werkzeugs.“ Informationen zum Verschleiß und zum Einsatz des Werkzeugs sind wichtig für die Prozesssteuerung. Sie können zum einen aus dem Werkzeug selbst generiert werden (Stichwort sensorische Werkzeu- ge). Hier sendet das Werkzeug selbst Informationen beispiels- weise zu Drücken, Temperaturen und Schwingungen. Diese Infor- mationen erlauben Rückschlüsse Der digitale Zwilling METAV 2018 thematisiert Datenaustausch bei Werkzeugen Claudia Kleinschrodt, wissenschaftliche Mit- arbeiterin am Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD der Universität Bayreuth Thomas Funk, Mitarbei- ter im Technischen Büro der Emuge-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG, Lauf an der Pegnitz Markus Kannwischer, Leiter Technik und Mitglied der Geschäfts- leitung der Paul Horn GmbH, Tübingen Dr. Jochen Kress, Mitglied der Geschäfts- leitung der Mapal Dr. Kress KG, Aalen