Industrie 4.0
Digital Manufacturing in der Praxis
Die Fertigungsindustrie setzt zunehmend auf Digitalisierung. Die Walter AG, Spezialist für Metallzerspanung mit Sitz in Tübingen, setzt sich seit einiger Zeit mit dem Thema auseinander. Die Experten entwickeln eine mächtige digitale Plattform, auf deren Basis der Anwender seine Werkzeuge deutlich effizienter einsetzen, Verschwendung eindämmen und bislang manuelle Tätigkeiten minimieren kann.
Das Ziel dieses Prozesses ist Digital Manufacturing: Die durchgehende Digitalisierung und Vernetzung aller Produktionsprozesse. Natürlich ist Digital Manufacturing kein Selbstzweck. In den Gesprächen, die Walter mit Kunden zu diesem Thema führt, geht es letztlich immer um die Frage, wie die Digitalisierung helfen kann, Fertigungs- und Begleitprozesse zu optimieren, die Produktivität zu steigern und Kosten zu senken. Seit Walter sich konkret mit diesem Thema beschäftigt, finden sich fast täglich neue Ansatzpunkte und Möglichkeiten genau dafür. Einige dieser Möglichkeiten hat Walter in Form von Software-Modulen beziehungsweise Anwendungen umgesetzt. Um sie gründlich zu testen und nah am alltäglichen Bedarf weiter zu entwickeln, wurden zwei Testsegmente eingerichtet: In der Walter-Fertigung laufen Praxistests auf zehn Maschinen und im Technology-Center sind weitere fünf Maschinen mit den neuen digitalen Anwendungen bestückt.
Zerspanungswerkzeug von Walter mit Tool ID: Die per Laser in den Werkzeugschaft eingravierte ID wird abgescannt. In einer Datenbank werden alle Informationen zu diesem Werkzeug erfasst. Das spart Zeit und macht die Fertigungsprozesse sicherer. Fotos: Walter
Mehr als ein Dutzend Apps haben die Experten bei Walter seit dem Start des Projekts bislang entwickelt. Sie alle laufen in der Fertigung im Piloteinsatz.
Das Potenzial zur Optimierung identifizieren
„Wir haben mehr als ein Dutzend Apps im Dauertest. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass wir damit auf dem richtigen Weg sind. Sie helfen sehr konkret, Optimierungspotenzial in der Prozesskette zu erkennen, auszuschöpfen und zu visualisieren sowie die Prozesse deutlich transparenter zu machen“, sagt Florian Böpple, Expert Digital Manufacturing bei Walter. Die Lösungen, um die es geht, adressieren Themen, die in nahezu allen Fertigungsbetrieben zum Alltag gehören: „Wir arbeiten daran, die Verschwendung von Material und Werkzeugen zu verringern. Wir optimieren Schnittstellen in der Prozesskette, minimieren die manuellen Tätigkeiten und verbessern die kommunikative Verbindung zwischen Maschinen – die sogenannte Machine-to-Machine-Connection“, erläutert Böpple. Eine der Anwendungen, die bereits laufen, dient der Belade-Optimierung. Zunächst wählt der Bediener das Programm aus, das auf der Maschine gefahren werden soll. Die Belade-Optimierungs-App gleicht dann automatisch die Werkzeuge, die im Fertigungsprogramm aufgerufen werden, mit denen ab, die bereits auf der Maschine gerüstet sind. Die Vorteile liegen auf der Hand: Der Bediener sieht auf einen Blick, welche Werkzeuge zu rüsten sind und welche nicht. Sein durchschnittlicher manueller Aufwand verringert sich. Und er kann, sofern ausreichend Platz auf der Maschine vorhanden ist, sämtliche für die geplanten Aufträge benötigten Werkzeuge rüsten.
Apps senken die Kosten
Die App Tool Cost Drivers dürfte besonders große Freude unter Fertigungsleitern und Controllern auslösen. Sie informiert auf einen Blick darüber, welche Werkzeuge welche Kosten verursachen. Ermöglicht wird dies durch die Verbindung von realen Werkzeugeinsatzdaten der Maschine und Einkaufspreisen der Werkzeuge. Auf Basis dieser Daten lässt sich feststellen, welches Werkzeug anhand seines tatsächlichen Einsatzes die höchsten Kosten verursacht hat und deshalb mit hoher Priorität optimiert werden sollte. „Wir helfen so auf sehr einfache Weise, die durchschnittlichen Kosten pro Werkzeug transparent zu machen“, freut sich Böpple. Ebenfalls seit einiger Zeit bei Walter im Einsatz ist die Anwendung „satzweise Optimierung“. Sie analysiert das aktuell eingesetzte Werkzeug und definiert Optimierungspotenzial, indem sie einen ausgeklügelten Algorithmus auf das Werkzeug anwendet. Die Anwendung zeigt eine Tabelle mit den Optimierungspotenzialen als Ergebnis an, die je Satz und je Werkzeug möglich sind. Zusätzlich wird das gesamte ermittelte Einsparpotenzial in Prozent angezeigt. Diese Informationen versetzen den Technologen oder Bediener in die Lage, gezielt einzugreifen und die Optimierungspotenziale auszuschöpfen.
Mehr als ein Dutzend Apps laufen bei Walter im Dauertest. Die Ergebnisse helfen konkret, Optimierungspotenziale in der Prozesskette zu erkennen. Florian Böpple ist Expert Digital Manufacturing bei Walter. Fotos: Walter
Plattform bedient viele Anwendungsfelder
Das Ziel von Walter ist es, eine Anwendungsplattform zu etablieren, die die wichtigsten Themen im Fertigungsumfeld abdeckt. Mehr als ein Dutzend solcher Apps haben die Experten seit dem Start des Projekts bislang entwickelt beziehungsweise schon im Einsatz. Sie alle laufen in der eigenen Fertigung im Piloteinsatz. Die Software-Module sind so grundsätzlicher Natur, dass sie ihren Nutzen in vielen Branchen – weit über die Metallzerspanung hinaus – entfalten. Produzierende Unternehmen haben häufig ähnliche Stellschrauben, über die sich Abläufe und Strukturen optimieren lassen. Deshalb stößt das Projekt bei vielen Geschäftspartnern auf großes Interesse. Die Erfahrungen von Pilotkunden helfen, die Software-Module anhand der kundenspezifischen Anforderungen weiterzuentwickeln. Schließlich liefern sie die gewünschten Ergebnisse unter möglichst vielen unterschiedlichen Rahmenbedingungen.
Modularer Ansatz macht flexibel
Der modulare und offene Ansatz der Anwendungsplattform ist sehr flexibel für die Anforderungen der Zukunft anpassbar. In Zukunft sollen Benutzer bei Bedarf selbst in der Lage sein, die Plattform mit eigenen Anwendungen zu bestücken. Nicht unwesentlich: Die damit erhobenen und generierten Daten liegen auf Servern des Kunden und nicht in der Cloud. „Das Unternehmen entscheidet selbst, wer welche Daten bekommt“, erklärt Böpple, „insgesamt geben wir unseren Kunden damit ein sehr mächtiges Instrument an die Hand – sehr leicht zu installieren und über die web-basierende Oberfläche einfach zu bedienen.“ Alle Anwendungen orientieren sich an Echtzeitdaten, dadurch lassen sich Fehlerquellen und Optimierungspotenziale sehr schnell identifizieren. Im neuen Technologiezentrum befindet sich die Anwendungsplattform im Dauereinsatz. Sie wird gründlich getestet und erweitert. Die Kunden können die Plattform und alle Anwendungen selbst ausprobieren.
Titelbild: Walter
Autor
Holger Langhans
Director Walter Multiply Walter AG
Kontakt
Andrea Kimmerle
Marketing Communication Walter AG Tel. +49 7071 701-932 E-Mail senden
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