KEM Konstruktion 09.2017

PERSPEKTIVEN
PERSPEKTIVEN
TRENDS
Bild: Grob-Werke
treue gesteigert werden“, verdeutlicht der Werkzeugmaschinen-Experte.
Die Hauptanwendungsgebiete der virtuellen Werkzeugmaschine
sind für Hansjörg Sannwald von Bosch Rexroth die Vorabinbetriebnahme
von Steuerungen und Regelungen sowie die CNC-Simulation
im Rahmen der CAD/CAM-Prozesskette. Dass Praxisbeispiel
dazu liefert der Leiter des Schuler-Technologiemanagements
Werbs: „Der Automobilzulieferer Läpple Automotive setzt an seiner
neuen Transferpresse am Standort Heilbronn den sogenannten Optimizer
von Schuler ein, der in der Pressensteuerung Bestandteil der
Visualisierung ist. Die intelligente Software sorgt dafür, dass Pressenstößel
und Transfer optimal zusammenspielen, und berechnet
optimale Bewegungskurven.“ Dadurch habe sich die Ausbringungsleistung
um bis zu 20 Prozent erhöht. Die meisten Transferpressen
von Schuler verfügen laut Werbs mittlerweile über diesen smarten
Kurvengenerator. Anhand vorgegebener Werkzeugdaten in Millimetern
– ohne die Eingabe abstrakter Kurbelwinkel – könne der Bauteiltransport
von einer Werkzeugstufe in die nächste optimiert werden.
„Auf dieser Grundlage lässt sich die Leistungsfähigkeit der gesamten
Anlage ausreizen“, betont er.
Die Maschinenhersteller arbeiten also bereits an smarten Werkzeugmaschinen
oder haben erste Modelle im Portfolio. In Sachen
Werkzeugmaschine 4.0 spielt allerdings die Automatisierungstechnik
eine wesentliche Rolle. Aber welche Anforderungen müssen die
Automatisierer konkret erfüllen, um den Maschinenbau dabei zu unterstützen
Werkzeugmaschinen Industrie-4.0-tauglich zu machen?
Die Position des VDW ist hier klar. Prokop: „Wesentliche Potenziale
der Industrie 4.0 liegen in der Automatisierung des gesamten Auftragsdurchlaufs
und der Behebung von Prozessstörungen. Dazu
müssen die digitale und die physische Welt automatisiert und synchronisiert
werden.“ Der Automatisierungstechnik komme mit der
durchgängigen Regelung des Materialflusses dabei eine wichtige
Aufgabe zu. „Eine wesentliche Anforderung sehe ich in der Beschreibung
und einheitlichen Ausgestaltung der Schnittstellen. Die
Komplexität von automatisierten Systemen werden wir nur dann
beherrschen und wirtschaftliche Lösungen darstellen können, wenn
wir eng mit den Lieferanten der Automatisierungstechnik zusammenarbeiten“,
fügt er hinzu. Ziel sei es modulare Lösungen zu schaffen,
die sich flexibel und ohne großen Entwicklungsaufwand an individuelle
Kundenlösungen anpassen lassen. Auf diesem Weg könne
ein enormer Nutzen generiert werden. „Unsere Untersuchungen
haben gezeigt, dass in vielen Fällen Produktivitätssteigerungen von
bis zu 50% kein Hexenwerk sind“, so Prokop.
Um die Bedeutung einer engen Zusammenarbeit wissen auch Automatisierungsunternehmen
wie Bosch Rexroth. „ Die Vernetzung der
Produktion kann nur gelingen, wenn Endanwender, Maschinenhersteller,
Wissenschaft und Automatisierungshersteller dies gemeinsam
angehen. Wir benötigen zum einen mehr Intelligenz auf der
Feldebene. Daran arbeiten wir kontinuierlich, zum Beispiel indem
wir unsere Hydraulik rundum fit für den Einsatz in vernetzten Umgebungen
machen“, betont Sannwald. Zum anderen erfordere Vernetzung
zwingend Hersteller-übergreifende Standards für eine reibungslose
Kommunikation und eine schnelle Programmierung. Industrie
4.0 mache proprietäre Systeme definitiv zum Auslaufmodell.
Rexroth, so der Manager, unterstützt seit jeher internationale Standards.
Für den Siemens-Experten Brückner liegen die Anforderungen
diesbezüglich darin, „dass in Zukunft für eine Systementscheidung
nicht nur eine effiziente Automatisierung der Anlage ausreicht.
Auch die zusätzlichen Anforderungen des Managements der Endkunden,
die mit den automatisierten Anlagen produzieren, nach belastbaren
Daten gilt es möglichst einfach zu erfüllen“, sagt er. Dabei
stehe auch die Sicherheit der Daten und Verfahren, wie sie zum Beispiel
durch eine IT beim Kunden gefordert sind im Mittelpunkt. In
dieser Verknüpfung der verschiedenen Kommunikationsnetze, auf
Maschinen, Produktionslinien und Fertigungsebene sieht Siemens
die großen Herausforderungen. Brückner: „Nehmen Sie als Beispiel
die Anbindung einer Maschine aus einem Fertigungsnetz an die
Mindsphere, unser offenes cloudbasiertes IoT-Betriebssystem: Alle
vorgenannten Aspekte werden berücksichtigt und doch erfolgt die
Anbindung einer Anlage innerhalb von Minuten. Und das schließt
auch ältere Maschinen im Bestand des Kunden mit ein.“ Markus
Frank vom Maschinenbauer Grob-Werke bekräftigt ebenfalls, dass
es Thema „Werkzeugmaschine 4.0“ nicht nur um neue Maschinen
geht. „Es sind Lösungen notwendig, um alte Maschinen einfach an
bestehende Systeme anzuknüpfen, also modulare Bauweise schon
im Standard bereitzustellen“, verdeutlicht er. In Zukunft werden sich
alle Beteiligten laut Frank auf gemeinsame Schnittstellen einigen
müssen, um die Komplexität noch beherrschen zu können.
Effizientere Prozesse durch Digitalisierung
Die digitale Transformation der Produktion schreitet voran. Denn
durch die Digitalisierung werden die Prozesse in der Werkzeugmaschinenbranche
schneller, effizienter und besser. Im Zeitalter der Industrie
4.0 sind smarte Sensoren, autonome Transportsysteme
oder selbstlernende mit dem Menschen interagierende Roboter
längst Realität – warum also nicht auch die „fühlende“ Werkzeugmaschine?
Eines ist auf jeden Fall sicher: es bleibt spannend.
www.boschrexroth.com
www.grobgroup.com
www.schulergroup.com
www.siemens.com
www.trumpf.com
www.vdw.de
Mehr Informationen zur
intelligenten Werkzeugmachine:
http://hier.pro/RRhFv
„Es sind Lösungen
nötig, um alte Maschinen
einfach an
bestehende Systeme
anzuknüpfen, also
modulare Bauweise
schon im Standard
bereitzustellen.“
Markus Frank,
Abteilungsleiter Grob-Net 4 Industry,
Grob-Werke
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