Edge-Plattform als Integrationsmittelpunkt
Die App Analyze MyWorkpiece/Monitor überwacht die Prozessqualität in der Werkzeugmaschine. Mit ihr lassen sich zum Beispiel Anomalien detektieren. (Quelle: Siemens)
Der große Vorteil der Edge-Lösung von Siemens ist, dass sie auf separater Hardware läuft und somit nicht in die Leistungsfähigkeit von Werkzeugmaschinen eingreift. (Quelle: Siemens)
Dabei stellt sich die Frage, wie Industriebetriebe von den neuen Möglichkeiten einer Smart Factory auf praktische Weise profitieren können. Denn was in der täglichen Praxis für viele noch Zukunftsmusik ist, wird sich sukzessive etablieren. Schon heute können Produktionsunternehmen auf praxisorientierte Ansätze zurückgreifen, zum Beispiel die Edge-Plattform von Siemens zur Echtzeitdatenermittlung. Sie ermöglicht die einfache Integration von Werkzeugmaschinen in die Smart Factory. Damit werden die stetige Verkürzung von Durchlaufzeiten sowie die systematische Qualitätsoptimierung in der CNC-Fertigung möglich.
Praxisrelevante Beispiele der Stufe 6
Wie muss man sich diese Stufe 6 einer Smart Factory in der Praxis vorstellen? Das wird deutlich am Beispiel eines einfach klingenden Produktionsschritts: dem Einlegen eines Werkstücks in die Werkzeugmaschine durch einen Handling-Roboter. Soll dieser Schritt vollständig autark ablaufen, muss der Roboter zum einen in der Lage sein zu erkennen, welches Werkstück er greift. Zum anderen muss er die korrekte Ausrichtung des Werkstücks prüfen und bei Bedarf korrigieren können. Moderne Kamerasysteme erkennen die Lage des Werkstücks und die Edge-App gleicht diese sofort mit entsprechenden Referenzbildern ab. Ist alles in Ordnung, beginnt der automatisierte Fertigungsprozess. In Verbindung mit künstlicher Intelligenz lernen solche Systeme selbst und liefern ihrerseits weitere wertvolle Informationen für die gewünschte Effizienzsteigerung in der Produktion bzw. spanenden Fertigung.
Beispielsweise nutzt das Siemens-Elektromotorenwerk in Bad Neustadt die App Protect MyMachine /Setup, um Bauteile zu erkennen und lageorientiert in die Werkzeugmaschine einzulegen. Eine Fertigungszelle besteht dabei aus einer Werkzeugmaschine und einem Robotersystem zum Be- und Entladen der Maschine. Torsten Franz, Senior Key Expert Metal Cutting Technology im Siemens Motorenwerk Bad Neustadt, erklärt: „Durch diese App verhindern wir Kollisionen in der Werkzeugmaschine und Folgeschäden.“ Und es geht noch mehr, wie der Experte betont: „Mit der App in Verbindung mit künstlicher Intelligenz sind wir auf einfache Weise in der Lage, Modelle [der jeweiligen Werkstücke] zu trainieren und dadurch [… deren] Erkennungsprozess zu implementieren.“ Mit einer solchen Bilderkennung lassen sich beispielsweise auch automatische Rüstprozesse realisieren. Letztendlich sind damit in Verbindung mit fahrerlosen Transportsystemen (FTS) auch vollautomatische Umrüstvorgänge vorstellbar, um beispielsweise mannlose Schichten übers Wochenende fahren zu können.
Gleichermaßen vorteilhaft ist der Einsatz der App Analyze MyWorkpiece/Monitor in Bad Neustadt. Damit wird die Prozessqualität in der Werkzeugmaschine überwacht. Mit ihr lassen sich unter anderem Anomalien detektieren. „Die App erkennt zum Beispiel, wenn sich Lunker in einem Gewinde befinden, was in einem Aluminium-Druckgussteil immer mal wieder vorkommen kann“, berichtet T. Franz. Solche Teile werden dann vom System automatisch separiert.
Damit lassen sich nicht nur die Kosten und der manuelle Aufwand zur Qualitätskontrolle reduzieren, sondern zusätzlich können den Kunden Dokumente einer hoch qualitativen Chargen- bzw. Losfertigung mitgeliefert werden.