Dane tematyczne wokół narzędzia zapewniają przejrzystą produkcję

METAV 2020  pokaże praktyczną użyteczność digitalizacji i automatyzacji w dostarczaniu narzędzi

Cyfryzacja procesów produkcyjnych odgrywa ważną rolę dla każdej firmy, która chce z powodzeniem działać na rynku. Ponieważ narzędzie ze swoimi konkretnymi danymi jest w obróbce skrawaniem metalu kluczowym składnikiem łańcucha procesowego, musi pasować do cyfrowego środowiska produkcyjnego. „Wszystkie opcje cyfrowe muszą być rygorystycznie wdrażane – od samego narzędzia, następnie uchwytu narzędzia, w tym operacji zaciskania i wyważania, aż do wstępnego ustawienia narzędzia i wdrożenia na maszynie” – tak Andreas Haimer, dyrektor generalny Haimer GmbH, Igenhausen, podsumowuje spektrum.

Jednym ważnym podejściem w tym kontekście jest świadczenie usług cyfrowych przez producentów narzędzi dla ich klientów, np. zapewniając, że wszystkie dane narzędzi można pobrać online. Według Andreasa Haimera kluczowe jest również rozwiązanie do zarządzania narzędziami, które umożliwia cyfrowy obieg danych o narzędziach. Oznacza to: oprogramowanie musi być w stanie zintegrować całe środowisko narzędziowe – dopasowanie, kurczenie, równoważenie, wstępne ustawianie – do procesu cyfrowego i uczynienie go automatycznym.

Najważniejszym czynnikiem dla optymalnego wdrożenia narzędzia są odpowiednio zaktualizowane dane narzędzia. Bez danych narzędzi na przykład cyfrowo wspomagane zarządzanie zapasami jest nie do pomyślenia. Foto: Zoller

Wymiana danych narzędzi poza granicami poszczególnych obiektów

Jedno jest pewne: digitalizacja przekształca całą sekwencję produkcyjną. Za pomocą danych narzędzi przechowywanych w pamięci można z góry symulować i optymalizować cały proces produkcyjny. Często są też połączone systemy pamięci masowej, a lokalizację każdego narzędzia można śledzić. „Najważniejsze jest to, że dzięki cyfryzacji w działaniach produkcyjnych firmy oszczędzają czas, pieniądze i zasoby”, mówi Bernd Schwennig, kierownik sprzedaży technicznej w E. Zoller GmbH & Co. KG, Pleidelsheim, członek stowarzyszenia GTDE (narzędzie graficzne Wymiana danych – Standard Open Base), która uwzględniła kwestię wymiany danych pod egidą VDMA’s Precision Tools Association.

Podstawą każdego procesu automatyzacji są zawsze dane narzędzia, które tymczasem zajmują znacznie więcej niż tylko dane geometryczne. Oprócz danych specyficznych dla maszyny, obejmują one na przykład pozostały dostępny okres użytkowania usługi lub miejsce przechowywania lub miejsce w magazynie na maszynie. „Dane te są oczywiście dostępne na całym świecie, jeśli firma tego sobie życzy”, dodaje Bernd Schwennig. Ponadto należy założyć, że dane w firmie są coraz częściej wymieniane poza granicami poszczególnych obiektów. „To, że zamówienie zostaje uruchomione u dostawcy narzędzi, gdy poziom zapasów w zakładzie produkcyjnym spadnie poniżej minimalnego poziomu zapasów, jest oczywiście tylko niewielkim aspektem, ale jest już w użyciu. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie procedury wymiany są znacznie bardziej otwarte. Nie trzeba dodawać, że z kolei pociąga to za sobą zupełnie inne wyzwania – dodaje na zakończenie.

Połączone urządzenie do wstępnego ustawiania i dopasowania termokurczliwego Haimer Microset VIO z liniowym zestawem narzędzi ma funkcję Przemysłu 4.0 i może być bezproblemowo zintegrowane z procesami cyfrowymi. Zdjęcie: Haimer

Logistyka dostarczania narzędzi do maszyny jest optymalizowana

„Również w cyfrowych operacjach produkcyjnych, na proces cięcia metalu jako takiego nadal ma decydujący wpływ narzędzie pod względem jakości komponentów i opłacalności. Narzędzie pozostaje zatem kluczowym czynnikiem sukcesu w operacjach obróbki skrawaniem metali ”– dodaje dr Steffen Lang, kierownik działu usług w Gühring KG w Albstadt.

Cyfrowa integracja maszyn do cięcia metalu umożliwia uzyskanie o wiele bardziej precyzyjnych niż dotychczas możliwości działania i aktualnego stanu narzędzia zainstalowanego w maszynie. Dzięki uzyskanej przejrzystości cała logistyka dostarczania narzędzi do maszyny może być zoptymalizowana. Dr Lang podsumowuje zakres funkcji automatycznego dostarczania narzędzi: „Zaczyna się to od wstępnego ustawienia narzędzi faktycznie wymaganych na maszynach, które są montowane i regulowane w optymalnej kolejności. Kontynuuje monitorowanie zużycia zapasów i gromadzenie zmian w okresie użytkowania usługi oraz ich bezpośrednie uwzględnianie w dalszym planowaniu narzędzi. Wreszcie dane dotyczące zużycia i wydajności są przekazywane do dostawców, aby zoptymalizować wydajność i podaż narzędzia”.

W tym kontekście Gühring oferuje koncepcję interfejsu maszyny, która umożliwia uzyskanie statusu maszyny i parametrów procesu technologicznego, takich jak prędkość wrzeciona i moment obrotowy, a także siły osi posuwu. Ponadto dane maszynowe można uzyskać bezpośrednio w procesie produkcyjnym i na tej podstawie można natychmiast zoptymalizować proces cięcia metalu.

Rozwiązania do digitalizacji w środowisku narzędzi

Ponadto w celu postępowania w zakresie digitalizacji firma opracowała dla swoich produktów własny pakiet oprogramowania do zarządzania narzędziami, który realizuje i organizuje wymianę wartości zadanych i rzeczywistych oraz innych danych narzędzi między poszczególnymi stacjami w narzędziowni i sieć firmy. Ponadto urządzenia Haimer z serii Industry 4.0 można zautomatyzować za pomocą nowoczesnych cyfrowych funkcji i interfejsów.

W przypadku Zoller najważniejsze znaczenie ma całościowe przetwarzanie danych narzędzi. Ustawienia firmy i urządzenia pomiarowe określają wymagane dane geometrii narzędzia i edytują je, aby obrabiarka mogła je odczytać. „Nawet na tym etapie przesyłania danych oferujemy szeroki zakres bardzo różnych rozwiązań dla każdej wielkości firmy. Dane mogą być wprowadzane zarówno ręcznie, jak i przesyłane przez sieć lub układ RFID”, informuje Bernd Schwennig. Możliwość zarządzania narzędziami obejmuje nie tylko organizację przechowywania narzędzi, ale także opcje oceny, np. dla okresu użytkowania lub kosztów użytkowania narzędzia, w podziale na konkretne zamówienie lub nawet określony komponent. „Naszym celem jest zawsze generowanie zmaksymalizowanej przejrzystości w całym kontekście narzędzia, aby zoptymalizować sekwencje produkcyjne i sprawić, by były one szybsze i bardziej opłacalne”, mówi Bernd Schwennig.

Użytkownicy muszą zapoznać się z funkcjami i je wykorzystać

Ale użytkownicy również muszą zająć się kwestią digitalizacji. W szczególności w przypadku nowych inwestycji firmy powinny zadbać o to, aby każdy element w środowisku narzędzia spełniał możliwości Przemysłu 4.0 i mógł być zintegrowany z cyfrowym przepływem pracy. „Narzędzie powinno na przykład być jednoznacznie identyfikowalne za pomocą chipów danych RFID lub kodów QR lub matryc danych, a dzięki tej funkcji wykrywania dostarczać dalsze dane narzędzi, takie jak numer artykułu lub modele 3D”, mówi Andreas Haimer, powołując się na określone kluczowe dane. Bernd Schwenning dodaje: „Najważniejszym czynnikiem dla optymalnego wdrożenia narzędzia są odpowiednio zaktualizowane dane narzędzia. Bez danych narzędzi cała sekwencja jest nie do pomyślenia: ani wspomagane cyfrowo zarządzanie zapasami, ani pobieranie programów metrologicznych, ani odczytywanie danych narzędzi do maszyny.” Jak przyznaje, ten pierwszy krok jest żmudnie ciężką pracą, ale zapewnia niezbędne podstawy do przetrwania firmy w przyszłości.

Monitorowanie online parametrów determinujących parametry maszyny do obróbki skrawaniem, takich jak moment obrotowy i zużycie energii wrzeciona, siły posuwu osi itp., Pozwala zoptymalizować wykorzystanie narzędzia lub uczynić wymiarowanie narzędzia bardziej odpowiednim dla zaangażowana obróbka skrawaniem. „Oba zapewniają użytkownikowi możliwość bardziej selektywnego podniesienia wydajności. Ważne jest, aby poznał i wykorzystał te zalety interfejsu maszynowego, aby podnieść swoją konkurencyjność ”– podkreśla dr Steffen Lang.

Więcej niż system dozowania narzędzi: GTMS umożliwia kontrolę interfejsu maszyny, sieci i oceny danych. Dla maksymalnej przejrzystości w procesie produkcyjnym. Zdjęcie: Gühring

Wystawcy zaprezentują najnowsze rozwiązania cyfrowe w przyszłości

Podczas targów METAV wystawcy będą w kontekście wykorzystania narzędzi przedstawiać również odmienne rozwiązania w operacjach produkcji cyfrowej. Na przykład Haimer zaprezentuje swoje koncepcje w zakresie digitalizacji programowania narzędzi, tworzenia sieci i łączenia systemów. Ponadto firma zaprezentuje wiele nowych narzędzi i uchwytów, a jej rolą jako dostawcy kompletnego systemu dla wszystkiego, co ma związek z obrabiarkami, będzie wyróżniać się na targach najnowszymi urządzeniami do dopasowywania, wyważania i wstępnego ustawiania.

Zoller zaprezentuje rozwiązania do pomiaru i zarządzania narzędziami oraz zarządzania danymi narzędzi. Dotyczy to metrologii, oprogramowania i usług, które gwarantują kompletne rozwiązania systemowe do regulacji, pomiaru, testowania i zarządzania narzędziami do cięcia metali. Ponadto firma dostarcza informacje na temat rozwiązań automatyzacji, które wspierają codzienną obsługę narzędzi w celu zwiększenia niezawodności procesu.

Na stoisku firmy Gühring interfejs maszyny z oprogramowaniem do zarządzania narzędziami oraz ocena uzyskanych danych maszyny będą pokazywane na żywo na maszynie CNC. Kolejnymi eksponatami firmy Gühring będą nowe wiertła i koncepcje cięcia metalu w dziedzinie e-mobilności.

Autor: Annedore Bose-Munde, Specialist Journalist from Erfurt, on behalf of the VDMA Precision Tools Association