Megatrends in der Produktion 2

Im dima Printheft 2-2021 gaben bekannte Werkzeug- und Maschinenhersteller bereits Einblicke in die Megatrends im fertigungstechnischen Umfeld. Hier geht die spannende Reise weiter: Wohin führen uns die Digitalisierung und KI? Was müssen fortschrittliche Maschinen leisten? Antworten geben führende Köpfe erfolgreicher Industrieunternehmen.

Sowohl an dieser Stelle als auch online u.a. bei www.der-maschinenbau.de geben Verantwortliche aus dem Maschinenbau und von Fertigungsunternehmen ihre Einschätzungen zur aktuellen Situation und über künftige Entwicklungen. Den ersten Teil der Serie in der dima finden Interessierte hier: Megatrends in der Produktion.

Netzwerke optimal einbinden

„Die Zielsetzung jedes Fertigungsbetriebes ist es, seine Kunden zufriedenzustellen und Ertrag zu erwirtschaften. Werkstücke müssen daher termingerecht in der richtigen Qualität und zu optimalen Kosten produziert und geliefert werden“, sagt Manfred Maier, COO bei Heller (www.heller.biz). „Die Varianz und Vielfalt an Werkstücken, die in unterschiedlichsten Losgrößen gefertigt werden, machen bei den meisten Fertigungsbetrieben einen Maschinenpark mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Maschinen und teilweise auch Technologien erforderlich. Zunehmend kleinere Losgrößen, kürzere Lieferzeiten und immer komplexere Bauteile erfordern eine kontinuierliche Optimierung des Fertigungsablaufs. Ziel ist es dabei u.a. Rüstzeiten, Zeiten für Teilehandling, Messaufwand sowie Durchlaufzeiten zu reduzieren und damit optimale Stückkosten zu erreichen.

"Werkstücke müssen termingerecht in der richtigen Qualität und zu optimalen Kosten produziert und geliefert werden."
Manfred Maier, COO des Werkzeugmaschinenanbieters Heller
„Werkstücke müssen termingerecht in der richtigen Qualität und zu optimalen Kosten produziert und geliefert werden.“ Manfred Maier, COO des Werkzeugmaschinenanbieters HellerBild: Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH

Bei allen Betrachtungen, Möglichkeiten und Lösungen zur Digitalisierung muss es das Ziel bleiben, nach wie vor mit einer hohen Produktivität Stückzeiten des Kunden zu verkürzen und damit Werkstückkosten zu reduzieren. Bereits heute werden bei Heller nachhaltige Mehrwerte für den Kunden durch die erleichterte Anwendung der Maschine, die optimale Einbindung in Netzwerke sowie erweiterte Funktionalitäten und Servicemöglichkeiten generiert. Mit Heller4Industry hat Heller einen Rahmen für neue Industrie- 4.0-Technologien geschaffen. Das kontinuierliche Ziel ist es dabei, die Overall Equipment Effectiveness, für uns das Produkt aus Verfügbarkeit, Produktivität und Qualität, zu steigern. Heller betrachtet dabei das komplette Umfeld einer Fertigungssituation.

Grundsätzlich geht es für ein Unternehmen, das in eine Werkzeugmaschine (WZM) investiert, um Langzeit-Zuverlässigkeit in Verbindung mit Produktivität, Flexibilität, Stabilität und Präzision. Damit diese Fertigungsbetriebe überhaupt zuverlässig produzieren können, müssen Maschinen genau diese Merkmale erfüllen. Betrachten wir dann den Bearbeitungsprozess, sehen wir weiterhin den Trend zur Komplettbearbeitung. Mit dem Einsatz von zusätzlichen fertigungstechnischen Verfahren, die nicht unbedingt typisch für Bearbeitungszentren sind, Nebenzeiten konsequent reduziert werden. In aller Regel können dadurch auch die erreichbaren Genauigkeiten erhöht werden.

>>Ein smarter Technologiemix flexibilisiert die Produktion<<

Eine wesentliche Anforderung bleibt aber auch zukünftig die maximale Verfügbarkeit von Maschinen ‚rund um die Uhr‘. Unserer Ansicht nach trägt da natürlich wesentlich die Automatisierung einer WZM dazu bei. Die technischen Möglichkeiten reichen hier vom einfachen Palettenwechsler bzw. den Paletten-Linear- bzw. -Rundspeichern über den flexiblen Bestückungsroboter bis hin zur Kombination mit einem Regalsystem auch für Werkzeuge. Richtig interessant wird die Frage der Automatisierung bei den Fertigungsanlagen, in denen mehrere WZM innerhalb einer Prozesskette zum Einsatz kommen. Hier gibt es eine Vielzahl von Lösungen. Das Angebot reicht hier von der einfachen Verkettung über Transportbänder und Greifer über flexible Lösungen mit zentralem Werkstückhandlingssystem bis hin zur getakteten Transferstraße.

All diese Automatisierungslösungen dienen dazu, die absolute Verfügbarkeit und Flexibilität der Produktionslösung langfristig zu erhöhen. Eine grundsätzliche Voraussetzung für die Bewältigung komplexer Fertigungsaufgaben sind zuverlässige und hoch produktive WZM für die Komplettbearbeitung. Mit dem Einsatz von zusätzlichen fertigungstechnischen Verfahren, die beispielsweise nicht typisch für Bearbeitungszentren sind, lassen sich durch einen ’smarten Technologiemix‘ komplexe Produktionsaufgaben erfüllen. Unterstützt werden kann die Beherrschung derartiger Fertigungsprozesse durch den spezifischen Einsatz der Digitalisierung und Automation. Für beide Themencluster bietet Heller umfangreiche Lösungsansätze.“

Zukunftsfähig mit digitalen Meilensteinen

„Auch das Jahr 2021 bietet uns einige Herausforderungen, denen wir uns aber mit Power und einigen innovativen Ideen stellen“, sagt Steffen Baur, Leiter Produktmanagement und technisches Management beim Werkzeughersteller Ceratizit (cuttingtools.ceratizit.com).

Anwendungstechniker nutzen Virtual Reality sowie weitere fortschrittliche Lösungen, um Kunden eine sofortige technische Unterstützung zu bieten.
Anwendungstechniker nutzen Virtual Reality sowie weitere fortschrittliche Lösungen, um Kunden eine sofortige technische Unterstützung zu bieten. Bild: Ceratizit Deutschland GmbH

„Die Pandemie hat uns gezeigt, wie wichtig die Digitalisierung ist und wo wir in diesem Bereich aktuell stehen. Glücklicherweise haben wir schon frühzeitig reagiert und Möglichkeiten entwickelt, wie wir mit unseren Kunden – auch jenseits von Messen – möglichst eng in Kontakt bleiben können. Neben unserer eigens produzierten Infotainment Show ‚It’s Tool Time‘, in der wir analog zu einer echten Messe unsere Werkzeug-Highlights präsentiert haben, können wir mit unserer Kundensupport-App LiveTechPro auf einen weiteren digitalen Meilenstein blicken. Wenn wegen Corona keine Kundenbesuche möglich sind, nutzen unsere Anwendungstechniker diese VR-Technologie, um sofortige technische Unterstützung zu bieten. Und das verschafft auch unseren Kunden eine gewaltige Sicherheit, weil sie sich nach wie vor auf unseren Support verlassen können.

>>Sich den Herausforderungen mit Power und innovativen Ideen stellen<<

Mit unserem Überwachungs- und Regelungssystem ToolScope stellen wir uns ebenfalls der digitalen Zukunft. Die neue Softwareversion V12 erlaubt beispielsweise, dass Kunden praktisch vom Homeoffice aus – per Fernwartung – auf das System zugreifen. Dies alles in Kombination mit unseren Serviceleistungen und einem Komplettsortiment an hochqualitativen Zerspanungswerkzeugen lässt uns durchaus positiv in die Zukunft blicken.“

Maschinen einfacher automatisieren

„Schneller, zuverlässiger, einfacher – diese Eigenschaften charakterisieren die Entwicklung im Maschinenbau. Dabei sind aus heutiger Sicht Hardware und Mechanik nahezu ausgereizt“, ist Stefan Raff, Head of Sales Robomachine Europe bei Fanuc, überzeugt (www.fanuc.eu). „Wir wissen, wie sich Materialien und Profile unter Belastung oder thermischen Einflüssen verhalten. Ansonsten haben wir die Maschinen an das momentane mechanische Limit geführt. Was wir verbessern können, sind die Koordination von Prozessschritten oder die Intelligenz der Steuerung.

"Die moderne Maschine weiß, in welchem Zustand sie arbeitet und wie schnell sie sich an Grenzwerte herantasten kann."
Stefan Raff, Head of Sales Robodrill, Robocut, Robonano bei Fanuc Europe
„Die moderne Maschine weiß, in welchem Zustand sie arbeitet und wie schnell sie sich an Grenzwerte herantasten kann.“ Stefan Raff, Head of Sales Robodrill, Robocut, Robonano bei Fanuc EuropeBild: Fanuc Deutschland GmbH

Die moderne Maschine ‚weiß‘, in welchem Zustand sie arbeitet und wie schnell sie sich an Grenzwerte herantasten kann. Künstliche Intelligenz hat zumindest bei Fanuc längst Einzug in Bearbeitungsmaschinen gehalten, die Funktionalität jedoch nicht verändert. Hauptsächlich sind es lernende Funktionen, mit denen die Genauigkeit der Bearbeitung, die Gleichmäßigkeit der Bearbeitung und die Zuverlässigkeit beeinflussen. Beispiele dafür sind KI-Funktionalitäten wie ‚AI Corner Control‘, oder Temperaturkompensation – für die Serienproduktion inzwischen unverzichtbare Tools.

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