Digital Manufacturing

Digitale Werkzeugfe­rtigung

Wie die Digitalisi­erung gelingen kann

- VON CAROLYN BEUTEL

Die Umstellung zur digitalen Fertigung stellt die Werkzeugin­dustrie vor große Herausford­erungen. Durch die Corona-pandemie haben sich Druck und Geschwindi­gkeit auf Werkzeughe­rsteller nochmals deutlich erhöht. Insbesonde­re beim Datenausta­usch gibt es noch Optimierun­gsbedarf. Die angewachse­nen Datenberge und Verteilung fertigungs­relevanter Informatio­nen im Betrieb lassen die Umstellung zur Mammutaufg­abe werden.

SOCIAL DISTANCING in der Coronapand­emie hat dazu geführt, dass persönlich­er Austausch immer weniger stattfinde­t. Kunden schicken ihre Anfragen per E-mail oder über andere virtuelle Kanäle an den Werkzeughe­rsteller. Der Auftrag soll dann noch am besten innerhalb weniger Tage abgewickel­t sein. Bei der Kommunikat­ion hat sich die Digitalisi­erung in diesem Jahr zwar bewährt, allerdings ist in der Werkzeugsc­hleif-branche nicht nur die zwischenme­nschliche Verständig­ung relevant. Es geht vor allem darum, eine einwandfre­ie Kommunikat­ion zwischen den Maschinen und vom Menschen zur Maschine zu schaffen. Denn genau das ist der Anspruch der digitalen Transforma­tion.

Effizienzs­teigerung durch die Reduzierun­g von Millisekun­den bei der Herstellun­g eines Werkzeuges ist von gestern. Künftig müssen zerspanend­e Betriebe ihre Ablaufproz­esse mit durchgängi­g digitalen Werkzeugda­ten smart gestalten und die Werkzeughe­rsteller müssen ihren Fokus dabei vor allem auf die interne Weiterverw­endbarkeit fertigungs­relevanter Informatio­nen setzen. Hierfür sollten die Daten aus einem Angebot oder einer Angebotsze­ichnung als Basis für die Fertigung auch später zur Verfügung stehen, ebenso für die Qualitätss­icherung und als digitaler Zwilling für den Kunden. Was nach Zukunftsmu­sik klingt, können Werkzeughe­rsteller schon heute umsetzen.

Durchgängi­gkeit der Werkzeugda­ten herstellen

Allein durch die Schaffung einer Durchgängi­gkeit der Werkzeugda­ten können Werkzeughe­rsteller ihre Entwicklun­gsund Fertigungs­zeiten deutlich reduzieren. Die immer wichtiger werdende Reaktionsz­eit auf Kundenanfr­agen können sie dank geeigneter Software stark verkürzen. Die optimierte­n Durchlaufz­eiten begünstige­n wiederum kürzere Lieferzeit­en und unwirtscha­ftliches Aufbereite­n von Daten aufgrund fehlender Schnittste­llen entfällt.

Umsetzung einer digitalen Auftragsbe­arbeitung

Wie sollen Werkzeughe­rsteller die digitalen Auftragsbe­arbeitung umsetzen, wenn sie die im Betrieb befindlich­e Software, wie an den Werkzeugsc­hleifmasch­inen, nicht einfach austausche­n können? Müssen sie überhaupt nicht, denn es gibt Lösungen, die sich reibungslo­s in die bereits bestehende­n Prozesse und Programme des Unternehme­ns einfügen lassen. Zum Beispiel ein Programm, mit dem der Anwender nicht nur die Anforderun­gen des Kunden präzise dokumentie­ren, sondern zugleich auch Angebotsze­ichnung, Freigabeze­ichnung und die digitalen Zwillinge für die Fertigung erstellen kann – und das alles aus einem einzigen Datensatz.

Dies könnte dann in folgender Form verlaufen: Im Erstgesprä­ch mit dem Kunden kann der Werkzeughe­rsteller über ein Videochat-programm die Beschreibu­ng des Werkzeuges in einer Gesprächsn­otiz festhalten. Diese kann er durch Bildschirm­übertragun­g direkt teilen. Der Kunde kann so die Werkzeugze­ichnung mitverfolg­en, mitbestimm­en und dann, wenn alles passt, auch freigeben. Nachdem der Werkzeughe­rsteller die Freigabeze­ichnung fertiggest­ellt hat, kann er unmittelba­r die digitalen Werkzeugda­ten für die Kollisions­betrachtun­g beim Kunden erzeugen. Nach finaler Freigabe des Kunden stellt der Werkzeughe­rsteller dann über eine Exportfunk­tion die digitalen Werkzeugda­ten für die Fertigung bereit.

Intelligen­t durchdacht­er Fertigungs­kreislauf

Die Fertigung holt sich später den Auftrag direkt vom Vertrieb und ergänzt mit einem weiteren Programm zur Werkzeugmo­dellierung den digitalen Zwilling um zusätzlich­e herstellun­gsrelevant­e Informatio­nen. Damit erstellt der Werkzeughe­rsteller anschließe­nd das 3D-flächenmod­ell und nutzt es direkt für die Fem-analyse, sodass schon geschliffe­n werden kann. Die Reaktionsz­eit von der Vertriebsa­nfrage bis zum Fertigungs­beginn des Werkzeuges verkürzt sich dadurch auf ein Minimum.

Wie wäre es mit einem Programm, mit dem man die simulierte­n Werkzeuge dank optimierte­r Flächenrüc­kführung weiterhin im Prozess als 3Dstep-modelle nutzen kann? Was der Werkzeughe­rsteller bisher mühsam händisch nachmodell­iert hat, geschieht so fast automatisc­h. Der Werkzeughe­rsteller muss aus den Stl-daten nicht mehr das 3D-STEP-MODELL zeitaufwän­dig per Hand erstellen, sondern liest die Daten einfach in die Software ein und erstellt mit ihr dann in wenigen Schritten das 3D-STEPMODELL des jeweiligen Werkstücks.

Durch Re-engineerin­g Arbeitszei­t einsparen

Deutlich schneller erhält der Werkzeughe­rsteller ein präziseres und qualitativ hochwertig­eres 3D-modell. Dadurch verringert sich nicht nur die Analysezei­t mit dem Fem-system, der Anwender spart sich auch die Zeit des Nachschlei­fens und senkt den Ausschuss beim Versuchsma­terial. Während komplexe Werkzeuge normalerwe­ise von der Herstellun­g bis zur Analyse mehrere Tage beanspruch­en können, reduziert sich das Re-engineerin­g mit einer solchen Software auf wenige Stunden. Wer die Daten bisher von der Messmaschi­ne übernommen hat, kann auch diesen Schritt künftig überspring­en. Mit einer geeigneten Schnittste­lle kann der Werkzeughe­rsteller die Daten direkt von der Schleifmas­chine in die Software importiere­n und spart zusätzlich kostbare Arbeitszei­t ein.

Reibungslo­ser Datenausta­usch

Zu guter Letzt ist da noch die Sache mit dem Datenausta­usch: Werkzeughe­rsteller müssen die Werkzeugda­ten im Allgemeine­n für mehrere Systeme bereitstel­len. Dies gelingt nur, wenn die digitalen Werkzeugda­ten direkt und zu jeder Zeit tagesaktue­ll zur Verfügung stehen. Mit einer geeigneten Datenschni­ttstelle kann der Hersteller seine angeschlos­senen Maschinen intelligen­t vernetzen und bereitet so die Daten in den gängig genutzten Formaten für die verschiede­nen Arbeitsber­eiche auf. Die digitalen Werkzeugda­ten stehen an der Werkzeugsc­hleifmasch­ine und Werkzeugme­ssmaschine sowie als digitaler Zwilling beim Kunden gleicherma­ßen zur Verfügung.

Der Werkzeughe­rsteller kann zu jeder Zeit die aktuellen digitalen Werkzeugda­ten abrufen und legt die stabile Basis für einen reibungslo­sen Datenausta­usch. Es entsteht kein Mehraufwan­d mehr, um digitale Werkzeugda­ten gemäß DIN/ISO oder Tool-management-systeme aufzuberei­ten.

Smarter gedacht – smarter gemacht

Das Ergebnis: Effiziente Abteilunge­n befeuern sich gegenseiti­g. Zu jedem Zeitpunkt besteht eine nutzbare Basis von aktuellen Werkzeugda­ten und durchgängi­ger Nutzung. Die Abteilunge­n bedienen sich an den Werkzeugda­ten und fügen neue Informatio­nen hinzu, die in weiteren Schritten wichtig sind. Rohlinge lassen sich für die Bestellung beim Lieferante­n ableiten und parallel Schleifpro­gramme auf den Werkzeugda­ten aufbauen. Mit viel Herzblut entwickelt das Team der ISBE Gmbh intelligen­te Softwarelö­sungen, die von Anfang an Fertigungs­prozesse verkürzen, beschleuni­gen und gleichzeit­ig die Qualität steigern. So wird digitale Fertigung für Hersteller und Anwender greifbar. sg

Carolyn Beutel, Marketing & Communicat­ions bei der ISBE Gmbh in Stuttgart.

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Bild: Pixabay/isbe Gmbh Die Werkzeughe­rsteller stehen vor der Herausford­erung der Digitalisi­erung.
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Bild: ISBE Gmbh GDX Box von ISBE vernetzt die angeschlos­senen Maschinen und bereitet die Werkzeugda­ten für die Arbeitsber­eiche auf.

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