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Tool Lifecycle Management Werkzeuge in die Industrie 4.0 einbinden

| Redakteur: Andrea Gillhuber

Um ein Werkstück effizient produzieren zu können, ist ein prozessübergreifender Informationsaustausch erforderlich. Eine wichtige Rolle dabei spielt ein durchgängiges Werkzeugmanagement – von der Konstruktion bis hin zur Produktion.

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Mit dem richtigen Werkzeugmanagement lässt sich der Produktionsprozess effizienter gestalten.
Mit dem richtigen Werkzeugmanagement lässt sich der Produktionsprozess effizienter gestalten.
(Bild: Sonnenberg )

Grundvoraussetzungen der Industrie 4.0 sind Interoperabilität und Kommunikation. Ohne einen umfassenden und barrierefreien Austausch von Informationen geht das Konzept der vierten industriellen Revolution nicht auf. Um ein Werkstück effizient produzieren zu können, ist ein prozessübergreifender Informationsaustausch erforderlich: Daten müssen zusammengeführt, ausgetauscht und bewertet werden. „Big Data Analytics“ ist hier das Schlagwort.

Prozesse bergen in der Fertigungsindustrie nach wie vor das größte Optimierungspotenzial – energetisch, wirtschaftlich, zeitlich. Um die Produktivität zu erhöhen, gibt es verschiedene Ansatzpunkte. In der Konstruktion lässt sich durch verbesserte Eingangsdaten bezüglich Werkzeugen, Materialien und so weiter die Produktivität in der Planungsphase verbessern. In der Arbeitsvorbereitung können durch Prozessmanagement-Software Stillstandszeiten von Maschinen und Produktionsanlagen minimiert werden. Eine Prozessoptimierung führt auch zu einem niedrigeren Energiebedarf, da Maschinen in Leerlaufphasen gezielt abgeschaltet oder in einen Sleep-Modus überführt werden können. Ein ebenfalls ungenutztes Potenzial bieten die von Unternehmen gesammelten Daten, die zwar gespeichert, jedoch nicht in Hinblick auf ein Effizienzsteigerungspotenzial analysiert werden.

Hilfestellung durch Software

In der Theorie ist das Optimierungspotenzial in der Produktion also schnell identifiziert. Schwieriger ist es, dieses Potenzial, welches sich entlang des gesamten Produktlebenszyklus erstreckt, auch in der Praxis zu nutzen. Vor allem kleine und mittelständische Unternehmen tun sich hier schwer, denn für sie zählen konkrete Lösungen und messbare Mehrwerte. Vorhandene Infrastrukturen sollen zudem weiterhin genutzt und schrittweise verbessert werden, indem unter anderem Prozesse automatisiert, Kapazitäten erhöht, Energie gespart und Kosten gesenkt werden. Hilfestellung bieten hier verschiedenste Programme.

In der zerspanenden Fertigung spielt Software eine große Rolle. Sie integriert sich in sämtliche Produktionsschritte – vom Produktauftrag über die Konstruktion des Werkstücks, die Simulation bis hin zur tatsächlichen Produktion und zur Auslieferung des fertigen Produkts. Eine Wertschöpfung wird nur dann erreicht, wenn ganzheitlich die Prozesse mit allen Daten berücksichtigt werden. Dazu zählen auch die Daten von Betriebsmitteln in der Fertigung, wie Zerspanungswerkzeugen, Prüfmitteln und -vorrichtungen.

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Werkzeuge einbinden

Um ein Werkstück effizient zu produzieren, ist ein prozessübergreifender Informationsaustausch von Beginn an erforderlich. Dieser startet schon beim Kundenauftrag: Dort werden Art und Anzahl der Produkte erfasst und bereits Lieferzeitraum und Zielort festgelegt. Nun wird der Auftrag in der Regel an das PLM/CAD-System übergeben und der Konstrukteur beginnt mit seiner Aufgabe. Um den Fertigungsaufwand effizient planen zu können, sollte bereits in diesem Arbeitsschritt die Auswahl der Werkzeuge stattfinden. Viele namhafte Werkzeughersteller wie Walter stellen 3D-Modelle und die wichtigen Parameter ihrer Werkzeuge zur Verfügung, damit diese bereits in der Konstruktion für die spätere Bearbeitung des Werkstücks eingeplant werden können. Auch sollte schon zu diesem Zeitpunkt überprüft werden, ob die gewünschten Werkzeuge vorrätig sind, sei es in einem Magazin in der Werkzeugmaschine oder im Lager. In der NC-Programmierung werden die Werkzeuge für den jeweiligen Werkstoff geladen und der Bearbeitungsvorgang simuliert. Im Anschluss startet die Produktion.

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