Statt einzelne Insellösungen bildet die digitale Prozessarchitektur von  DMG Mori ein Rückgrat über die gesamte Wertschöpfungskette der Fertigung.

1 Zu den Themen Digitalisierung und Automatisierung passte auch der zeitgemäße digitale Rahmen des Events. Von links: CEO Christian Thönes, Irene Bader (Director Global Marketing) und Präsident Dr. Masahiko Mori

SPS, NC, CNC, DNC

Software

Flexible Fertigungssysteme

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Smart Factory

Energieeffizienz

Industrie 4.0 für die spanende Fertigung

Industrie 4.0

Steuerungen / CNC für Werkzeugmaschinen

Automatisierungstechnik

Steuerungen (Hardware und Software)

Fertigungsautomation

Ricchiuti, Martin

Die Architekten der Digitalisierung

ProLeiS liefert einen exakten Überblick über Kapazitäten und Ressourcen und erstellt Auswertungen, um flexibler zu planen und effizienter zu fertigen.

1 Als Integrationsplattform vernetzt ProLeiS alle rund um die Herstellung eines Betriebsmittels notwendigen Systeme, Maschinen, Abteilungen und Abläufe

NC-Programm-Simulation

Simulation

CAD- und Branchen-Software

Betriebstechnik / Büro-Organisation

CAM für die Zerspanung

Softwaretools für die Zerspanung

Mit System in den  digitalen Werkzeugbau

In puncto Getriebefertigung zeichnen sich aufgrund der Mobilitätswende Veränderungen ab. Die Erfolgsformel für flexibles Verzahnen lautet Wälzschälen. Sowohl das Auslegen als auch das Ausführen von Wälzschälprozessen benötigt jedoch echte Hochleistungssoftware.

 Wälzschälen kann für ein sehr breites Spektrum an Zahnrädern und verzahnten Wellen verwendet werden

Powersoftware  für das Power-Skiving

Der MES-Spezialist iTAC entwickelt das bisherige Manufacturing Execution System für die  digitalisierte Fabrikwelt weiter und macht es zum MOM (Manufacturing Operations Management).

iTAC zeigt Meilenstein auf der productronica 2021: MES (Manufacturing Execution System) wird zu MOM (Manufacturing Operations Management)

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Software für Prozessmanagement

MES wird zu MOM

WFL Millturn Technologies ist weltweiter Technologieführer im Bereich der Zerspanungstechnik und das einzige Unternehmen, welches sich auf die Komplettbearbeitung mit einer ganzen Palette von MILLTURN-Maschinen konzentriert.

WFL Millturn Technologies GmbH & Co. KG 

https://www.wfl.at

Bearbeitungszentren

Bohren

Spanende Verfahren

Drehen

Drehfräs-Zentren

Drehmaschinen

Drehzentren

Fräsen

Fräsmaschinen

Horizontale Bearbeitungszentren

Komplettbearbeitung

Komplettbearbeitungsmaschinen

Laser-Bearbeitungsmaschinen

Logistiksysteme Software

Messtechnik

Rapid Manufacturing

Additive Fertigung

Retrofit

Instandhaltung

Schwerzerspanung

Titanlegierungen

NE-Metalle

Metall Werkstoffe

Fastems präsentiert das MMS-Modul ›WCO‹ zur Einbindung von Einzelmaschinen und manuellen Produktionsaufgaben in einen automatisierten Fertigungsprozess.

1 Das Modul WCO (Work Cell Operations) als Ergänzung zur MMS von Fastems ermöglicht es nun, sämtliche manuelle Fertigungsaufgaben, Arbeitszellen und Stand-Alone-Maschinen in die Planung, Steuerung und Überwachung mit einzubeziehen

Virtual Machining für die spanende Fertigung

Vernetzung / Cloudlösung für die spanende Fertigung

Apps für die Zerspanung

ERP diskrete Fertigung, PPS / APS

ERP-Systeme

Machine Learning / Künstliche Intelligenz für die spanende Fertigung

Prozessautomation

Digitalisierung nicht-automatisierter Prozesse

Der Digital-Pionier BAM GmbH setzt auf eine konsequent digitale, automatisierte Prozesskette inklusive roboterunterstützte Fertigungszellen und Online-Shop.

1 In der BAM- Fertigung bestimmen Dynamik und Flexibilität das Bild. Die modernen CNC-Bearbeitungszentren sind in die digitale  Prozesskette voll eingebunden 

Lohnfertigung

Dienstleistungen

CAM-Programmierung mit  bis zu 80 Prozent Zeitersparnis

Lohnfertiger Winter Präzisionstechnik in Heitersheim beliefert die unterschiedlichsten Branchen wie den Maschinenbau, die Pharmaindustrie und die Mischtechnik. Eines ist über die Jahre konstant geblieben: das Vertrauen in die Werkzeugmaschinen der Marke Mazak.

Das aktuelle Highlight in der Fertigungshalle von Winter Präzisionstechnik: Das 5-Achs-Bearbeitungszentrum Mazak CV5–500 besticht neben seiner hohen Genauigkeit auch durch eine kompakte Konstruktion. Es lässt sich zudem bei Bedarf leicht automatisieren

Werkzeugmaschinen in der Lohnfertigung

5-Achs-Bearbeitungszentren

Automatisierungskomponenten

Vertikale Bearbeitungszentren

5-Achs-Simultanbearbeitung

Einmal Mazak, immer Mazak

Upgrade auf Version 8 der MMS für Frühjahr 2022 angekündigt

Die Version 8 der Manufacturing Management Software (MMS) von Fastems enthält neue Funktionen für die Palettenhandhabung und bietet durch datengestützte Einblicke in Fertigungsprozesse die Möglichkeit für eine proaktive Optimierung der CNC-Produktion

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CNC-Produktion proaktiv optimieren

Zur traditionellen Hausausstellung am Standort Pfronten präsentiert DMG Mori im Zeitraum vom 9. bis 21. Mai seine Neuentwicklungen und Trends für den Werkzeugmaschinenbau erstmals mit einem zweiwöchigen Event. Hier finden Sie einen Überblick über die wesentlichen technischen Neuigkeiten.

Mit 57 ganzheitlichen Automationslösungen aus einer Hand sieht sich DMG Mori in der Lage, die Produktivität jeder Fertigung zu steigern

Roboter für Werkzeugmaschinen

Handling, Handhabungstechnik

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Metall

Anlagen für die Additive Fertigung

Automatisierung, Digitalisierung und zwei neue Maschinen

Die SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH versorgt Branchen wie die Energietechnik, die Textilindustrie, den Maschinenbau und die Luftfahrt mit kundenspezifische Antriebslösungen. Seit 2015 weisen DMG-Mori-Maschinen mit Celos-Steuerung den Weg in die digitale Zukunft.

Dank Celos haben die Mitarbeiter von SPN Schwaben Präzision durchgängigen und schnellen Zugriff auf alle fertigungsrelevanten Informationen

Verzahnen

Die Zukunft ist digital

Der neue DMG Mori Store powered by Adamos bietet Kunden den passenden Point-of-Sale für die ganze Vielfalt der Produkte und Mehrwertdienste von DMG Mori.

DMG Mori Store powered by Adamos: Der zentrale und bequeme Zugang in die Welt datenbasierter Services und digitaler Geschäftsmodelle von DMG Mori

Marktplatz digitaler Vielfalt

Die Chiron Group präsentiert sich anlässlich ihres zweiten Open House Online vom 15. bis 18. Juni aufgeräumter sowie technologisch noch breiter und schlagkräftiger aufgestellt.

Live-Session zum Auftakt des Open House Online der Chiron Group SE mit den drei führenden Entscheidern (von links): Bernd Hilgarth (CSO), Carsten Liske (CEO) und Dr. Claus Eppler (CTO); Links im Bild Moderatorin Nina Meise

HSC- / HPC-Bearbeitung

Großteilebearbeitung

Werkzeugmaschinen für die Mikrobearbeitung

Mehrspindel- Bearbeitungszentren

Leistungsfähiger denn je

Passend zum 100-jährigen Bestehen kommt die reformierte Chiron Group SE in diesem Jahr ausgezeichnet aus der Krise. Die mittlerweile abgeschlossene Restrukturierung betraf Standorte, Marken, Produkte und machte auch vor dem Management nicht halt.

Füllt die bisherige Lücke bezüglich der Bauteilgröße im mittleren Spektrum innerhalb der Gruppe: die neue Fräsdrehmaschine Chiron MT 715 zur Komplettbearbeitung komplexer Bauteile

Jubilar Chiron startet nach Krise und Restrukturierung direkt ins Ramp-up

Fräsdreh-Zentren

Automatisierungszellen

Mikrozerspanung

HSC-Maschinen

»Wir sind da, um zu bleiben!«

Siemens eröffnet einen digitalen, herstellerübergreifenden, unabhängigen App Store für Industriekunden. Der Marktplatz bildet den Transaktionsmechanismus speziell für die Siemens Industrial Edge Plattform.

Auf Basis der Siemens Industrial Edge Plattform können App-Drittanbieter im App-Store Lösungen für Industriekunden mit nur wenigen Klicks verfügbar machen

Marktkommunikation

EVU-Software

Siemens führt das offene Industrial Edge Ökosystem ein

Planvoller Einstieg  in die Automatisierung

Es ist vor allem der Wille etwas zu  verändern, der in der spanabhebenden Fertigung den Weg in eine erfolgreiche  Automatisierung mit höherer Wettbewerbsfähigkeit ebnet.

Wo ein Wille ist, ist auch ein Weg, heißt es. Und es ist vor allem der Wille etwas zu  verändern, der in der spanabhebenden Fertigung den Weg in eine erfolgreiche  Automatisierung mit höherer Wettbewerbsfähigkeit ebnet.

Jeder Fertigungsprozess verfolgt das Ziel, die Produktivität zu steigern. Shop-Floor-Layouts unterliegen daher ständigen Veränderungen und entwickeln sich im Laufe der Zeit. Im Hinblick auf die zukünftige Planung und auch Investitionsentscheidungen ist eine funktionale Anordnungc von Maschinen unerlässlich. Unter den Produktionsphilosophien und -methoden, die sich auf die Produktivität konzentrieren, ist ›Lean‹ eine der weit verbreitesten und bekanntesten.

Innerhalb von ›Lean‹ existiert der Begriff ›Flow‹, oder nennen wir es auch ›Fluss‹, um die verschiedenen Ströme der Wertschöpfungsketten eines Unternehmens zu beschreiben. Im Sinne dieser Ströme existiert in der Metallverarbeitung der Fluss von: Rohmaterialien, Bestand an halbfertigen Teilen im Fertigungsprozess (WIP, work-in-progress), Fertigteilen, Bedienern, Maschinen und Informationen.

 Um den Fluss innerhalb der einzelnen Prozesse zu verbessern, müssen die Barrieren identifiziert werden, die ihn behindern. Die drei Hauptbarrieren in der Metallzerspanung sind Entfernung, Rüstzeiten und Qualität.

<ul><li>Entfernung: Alle Transporte zwischen Bearbeitungsprozessen und Lagern sind nicht wertschöpfend für das Teil selbst.</li><li>Rüstzeiten: Dauert das Umrüsten zwischen den bearbeiteten Chargen sehr lange, besteht die Versuchung, Chargen über das eigentliche Auftragsvolumen zu fertigen, wodurch WIP und Bestände entstehen.</li><li>Qualität: Ist die Ausschussrate hoch, neigen Hersteller dazu, mehr zu produzieren, wodurch wiederum unnötige Bestände entstehen.</li></ul>

Die Liste ließe sich beliebig fortsetzen. Die entscheidende Frage lautet daher: Welche Methoden und Lösungen gibt es, um diese Barrieren zu überwinden?

Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Arbeitsabläufe besteht darin, die aktuelle Philosophie in Bezug auf Werkzeugmaschinen kritisch zu hinterfragen. Aufgrund der Fokussierung auf die Zerspanungsleistung und die Auslastung der Werkzeugmaschinen wird zwar viel produziert, sie baut aber gleichzeitig auch Lagerbestände auf, bindet Stellfläche und schafft einen erhöhten Bedarf an Intralogistik. Stattdessen ist die Investition in multifunktionale Bearbeitungszentren (BAZ) ein Schlüssel zur markanten Steigerung der Agilität bei Fräsanwendungen.

Multifunktionale, hochproduktive 4- oder 5-Achs-BAZ sind in der Anschaffung teurer als traditionelle 3-Achs-Maschinen. Dennoch kann eine 4-Achs-Maschine mit der richtigen Automatisierung die gleiche Leistung erbringen wie drei 3-Achs-Maschinen. Um die Investition in eine solche Maschine zu rechtfertigen, muss sie produzieren – möglichst permanent. Damit die Spindeln laufen, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

<ul><li>Erhöhung der Produktionszeit,</li><li>Reduzierung der Rüstzeiten beim Werkstückwechsel,</li><li>Reduzierung der Gesamtwartezeiten</li><li>Reduzierung von Puffern bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Service-Levels.</li></ul>

Um eine hochproduktive Maschine auslasten zu können, empfiehlt sich eine palettenbasierte Automation. Sie schafft die notwendige Flexibilität zwischen den Aufspannungen und ermöglicht eine unbemannte Produktion. Durch die Kombination eines multifunktionalen BAZ mit flexibler Automatisierung lässt sich eine sehr hohe Auslastung der Werkzeugmaschinen erreichen. Existiert überdies eine hohe Teilevielfalt in der Fertigung, muss das Werkzeugmagazin der Maschine entsprechend dimensioniert sein. Nur so lassen sich zeitaufwendige Werkzeugwechsel und damit Produktionsengpässe vermeiden.

Die Ergebnisse: Die Produktionszeit steigt, während die Rüstzeiten hauptzeitparallel erfolgen. Überdies sinken die Wartezeiten für die Bereitstellung der zu bearbeitenden Werkstücke und für die ansonsten erforderliche Pufferung von Teilen, etwa für die Zweiseitenbearbeitung (OP10 und OP20).

Die zentralen Zielsetzungen im Hinblick auf die Automatisierung von Fräsmaschinen mit palettenbasierten Lösungen sind: mehr Spindelstunden, unbemannte Produktion, schnelleres Umrüsten und eine höhere Transparenz über die Produktion.

Angesichts dieser Potenziale stellt sich zudem die Frage nach den zukünftigen Anforderungen an die Produktion. Es ist kein Geheimnis, dass allein die physische Automatisierung nicht alles lösen kann. Vor diesem Hintergrund ist vor allem die Produktionsplanung eine Herausforderung, da sie mit höherer Teilevarianz und kleineren Stückzahlen pro Auftrag immer komplexer wird: Wie kann pünktlich geliefert werden? Wie reagiert man auf plötzliche Änderungen? Wie werden WIP und Bestände vermieden? Wie agiert man proaktiv statt reaktiv?

Angesichts solcher Fragen wird schnell klar, dass sich die Produktion nicht mehr mit Excel-Tabellen organisieren und planen lässt. Stattdessen sollte über eine automatische Produktionsplanung nachgedacht werden, etwa mit einer leistungsstarken Software wie der Manufacturing Management Software (MMS) von Fastems.

Mit der MMS werden die Aufträge entweder aus dem ERP-System übertragen oder manuell eingegeben. Basierend auf den Fälligkeitsterminen und den verfügbaren Produktionsressourcen (NC-Programme, Rohmaterialien, Werkzeuge, Maschinen, Spannvorrichtungen, Bediener) plant die MMS automatisch die Produktion für Monate im Voraus. Bei unerwarteten Ereignissen, etwa einem Maschinenausfall oder einem dringender Auftrag, plant das System automatisch die gesamte Produktion unter Berücksichtigung aller notwendigen Ressourcen und Fälligkeiten neu. Die Software liefert zudem Echtzeitdaten über die aktuell laufende Produktion und erstellt Prognosen über die bevorstehende Fertigstellung von Produktionsaufträgen.

Die Umstellung des aktuellen Status quo auf eine automatisierte Produktion erfordert eine Änderung der Produktionsphilosophie. Oft ist es sinnvoll, bei der Automatisierung schrittweise vorzugehen.

Als erstes sollte die Produktion als ein auf ›Warteschlangen‹ basierender Betrieb betrachtet werden. Typischerweise unterscheidet sich dies nicht besonders von früheren Produktionsphilosophien, wodurch die Automatisierung schnell und mühelos hochgefahren werden kann. Die flexible Automatisierung hat jedoch mehr zu bieten und erfordert weniger Aufwand für den Bediener, wodurch die Effizienz auf ein neues Niveau gehoben wird. Um den Nutzen der Automatisierungstechnik zu maximieren, muss man sich um die Datenverwaltung kümmern und verschiedene Prozesse verändern. Das bedeutet auch, Produktionsdaten in einem Leitrechner zu hinterlegen, um Werkstücke reproduzierbar zu machen. Geschieht dies konsequent und in Kombination mit einer sinnvollen Organisation im Bereich der Automatisierung, wird die automatisierte Produktion von Erfolg gekrönt sein.

Doch welche Lösungen sind am besten dafür geeignet, die Produktivität zu steigern? Palettenpools, Palettentürme und lineare flexible Fertigungssysteme liegen aus Investitionssicht in etwa in der gleichen Kategorie. Ein Vergleich verdeutlich die wesentlichen Unterschiede zwischen den typischen Automatisierungslösungen für Horizontalfräsmaschinen.

Palettenpools sind in Bezug auf die mögliche Anzahl von Paletten begrenzt. In Kombination mit der warteschlangenbasierten Arbeitsverwaltung führt dies zu einer geringeren Flexibilität in Bezug auf die Werkstückbearbeitung und die unbemannte Fertigung.

Mehrstöckige Palettentürme bieten im Vergleich zu Palettenpools eine deutlich höhere Palettenkapazität. Der Nachteil: sie schränken in der Regel den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine ein und sind für geringere Nutzlasten ausgelegt. Die Arbeitsverwaltung erfolgt, ähnlich wie bei Palettenpools, über Warteschlangen. Die Arbeitsergonomie der pool- und turmbasierten Lösungen sollte ebenfalls berücksichtigt werden.

Lineare Lösungen erlauben durch ergonomische Ladestationen ein weniger aufwendiges Arbeiten. Darüber hinaus bieten flexible Fertigungssysteme eine höhere Palettenkapazität pro Maschine, ermöglichen eine höhere Auslastung der Werkzeugmaschinen von bis zu 85 Prozent und lassen sich mit vergleichsweise geringen Investitionskosten für mehrere Werkzeugmaschinen erweitern.

Fastems Systems GmbH  

https://www.fastems.com

Ausgabenartikel

Bild 1. Der FPC (Flexible Palettencontainer) von Fastems bietet einen einfachen Einstieg in die Automatisierung, da das System skalierbar ist und maximal bis zu drei Werkzeugmaschinen gleichen Typs daran angeschlossen werden können

Bild 2. Multifunktionale Bearbeitungszentren mit Paletten-Automatisierung erhöhen die  Produktivität in der Fertigung, indem sie Rüst- und Wartezeiten sowie Puffer reduzieren und gleichzeitig eine unbemannte Produktion erlauben

Bild 3. Die MMS ist in der Lage, direkt aus einem ERP-System heraus Produktionsaufträge  automatisch zu planen und zu steuern, ganz im Sinne von Just-in-Time-Lieferung und  maximaler Kapazitätsauslastung

Bild 4. Ein schrittweiser Einstieg in die Automatisierung bringt oftmals langfristig den größten  Nutzen

Bild 5. Vergleich von Palettenpools, mehrstöckigen Palettentürmen und linearen Flexiblen Fertigungssystemen (FFS)

Fastems-Hauptartikel

Martinus Menne ist freier Redakteur aus Drolshagen; <a href="mailto:mm@technikredaktion.de">mm@technikredaktion.de</a>