Fachartikel: Intelligenter + integrierter Workflow beim Verzahnungsschleifen

Eine Großserienfertigung erfordert hohe Qualität bei immer kürzeren Bearbeitungszeiten. Große Einsparpotenziale finden sich zurzeit insbesondere bei vor- und nachgelagerten Prozessschritten, etwa beim Rüsten und Messen oder bei der Kommunikation zwischen Maschinen und Messeinrichtungen. Kapp Niles hat hierfür eine Plattform entwickelt, die diese Prozesse verknüpft und automatisiert - sogar herstellerübergreifend.
Anlagenverfügbarkeit erhöhen durch integrierte Fertigungsketten: Die Plattform KN Assist unterstützt 
den Anwender gemeinsam mit der Steuerungssoftware KN Grind von der Projektplanung bis zur Fertigung.
Anlagenverfügbarkeit erhöhen durch integrierte Fertigungsketten: Die Plattform KN Assist unterstützt den Anwender gemeinsam mit der Steuerungssoftware KN Grind von der Projektplanung bis zur Fertigung.Bild: KAPP GmbH & Co. KG

Es gibt unterschiedliche Ansätze, um die Leistungsfähigkeit von Fertigungsprozessen zu steigern, etwa die Integration möglichst vieler Prozessschritte in einer Maschine. Dies ist jedoch technisch komplex, unflexibel und damit anfällig. Kapp Niles geht einen anderen Weg: „Wir sehen statt integrierter Maschinen eher integrierte Fertigungsketten mit so wenig manueller Handhabung zwischen den einzelnen Gliedern wie möglich“, berichtet der Leiter Produktmanagement Konstantin Schäfer. „Wir entwickeln uns weiterhin vom reinen Maschinenbauer zum Lösungsanbieter.“ Augenfällig zeigt dies der Aufbau des Bereichs Messtechnik, der als Kapp Niles Metrology agiert. Auch das vorhandene Portfolio wird für miteinander kommunizierende Fertigungssysteme ertüchtigt, vor allem durch die neue Plattform KN assist. Sie unterstützt den Anwender gemeinsam mit der Steuerungssoftware KN grind von der Projektplanung bis zur Fertigung.

Die Kapp Niles Messmaschine KNM 2X eignet sich für den fertigungsnahen Einsatz.
Die Kapp Niles Messmaschine KNM 2X eignet sich für den fertigungsnahen Einsatz.Bild: KAPP GmbH & Co. KG

KN Grind mit intuitiver Bedienung

Bei der projektbezogenen Konfiguration sind alle erforderlichen Bearbeitungsoptionen in einem Werkstückprojekt zusammengefasst. Die intuitive Benutzerführung erfolgt sukzessive zur Erfassung der konkreten Projektdaten. Der Nutzer wählt in einem virtuellen Rüstvorgang den Verzahnungstyp und die passenden Werkzeuge aus einem Komponentenset. Jeder Schritt wird an einer stilisierten Maschine angezeigt. Auf Wunsch macht KN grind auch Technologievorschläge. Christian Füger, Leiter Softwareentwicklung, erläutert: „Gegenüber den Vorgängerversionen erhält der Anwender eine Anzeige von kritischen oder fehlerhaften Werten. Eine Ablaufsteuerung ermöglicht per drag & drop ein unkompliziertes Zusammensetzen von Arbeitsfolgen.“ Die Bedienung erfolgt über ein Touch-Display.

KN Assist: das große Ganze im Blick

Für den sicheren Datenaustausch hat Kapp Niles Lösungen entwickelt, bei denen der Anwender keine invasive Software installieren muss und damit stets die Kontrolle über seine Daten behält. Dank html5-Programmierung läuft die Plattform KN assist ohne zusätzliche Software auf einem PC genauso wie auf mobilen Endgeräten. Der Anwender ruft nur eine Adresse im Intranet auf und hat auf seinem Browser oder über eine App Zugriff auf das System. Der Datenaustausch erfolgt über die Standardschnittstelle OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture), die eine Maschine-zu-Maschine Kommunikation mit wenig Aufwand ermöglicht.

Für einen Überblick über das gesamte Anlagenfeld nutzt KN assist offene Formate wie GDE (Gear Data Exchange) und umati (universal machine tool interface), das der VDW gemeinsam mit Projektpartnern entwickelt hat. So lassen sich Grundverzahnungsdaten, Modifikationen, Auswertungen usw. herstellerübergreifend austauschen. Des Weiteren können die Betriebszustände aller Maschinen im Werk angezeigt werden. So kann sich ein Anwender von jedem Standort aus in der Produktion einen Überblick verschaffen.

Produktionsbegleitende Messung mittels 'Closed Loop': Mit dem dunkelgrünen Bereich lässt sich ein Wegdriften von Soll-Werten erkennen und noch während des laufenden Prozesses korrigieren.
Produktionsbegleitende Messung mittels ‚Closed Loop‘: Mit dem dunkelgrünen Bereich lässt sich ein Wegdriften von Soll-Werten erkennen und noch während des laufenden Prozesses korrigieren.Bild: KAPP GmbH & Co. KG

Eine komplexere Anwendung ist die Datenverwaltung aller bauteilspezifischen Komponenten wie Spannmittel, Abrichtwerkzeuge und Schleifwerkzeuge. Bislang mussten Daten von Rüstkomponenten manuell an der Maschine eingegeben werden, da Datenträger von Zulieferern nach Möglichkeit nicht in die Produktion gelangen sollten. Zukünftig sind Abrichtrollen, Schnecken oder Spannmittel mit RFID oder 2D-Codes versehen, die die Maschine auslesen kann. Das verkürzt die Rüstzeiten erheblich und die Komponenten sind eindeutig identifizierbar. So lassen sich der Lagerplatz, Standzeiten, Spannzyklen oder Zuordnung zu einem geplanten Projekt einfach dokumentieren. Neben den internen Prozessen wird damit auch die Reaktionszeit auf eine Service-Anforderung beschleunigt.

Turbo für Service und Messtechnik

Im Service- oder Fehlerfall erwartet der Kunde schnellste Hilfe. Die klassische Meldekette ist jedoch vergleichsweise langsam. Kapp Niles beschleunigt diesen Prozess: Der Kunde kann direkt in KN grind die Kontaktaufnahme anstoßen. Der Service-Request lässt sich über einen Button auf dem Display der Maschine auslösen oder mithilfe eines mobilen Endgeräts. So kann der Instandhaltungsleiter genauso wie der Bediener oder der Planer sofort reagieren.

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