DNC ohne Kabel

CNC-Werkzeugmaschinen per Funk mit NC-Programmen versorgen. Der Weg der CNC-Programme vom Programmierplatz zur Maschine und zurück muss möglichst kurz sein. DNC (Direct Numerical Control)ist hierfür...

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CNC-Werkzeugmaschinen per Funk mit NC-Programmen versorgenDer Weg der CNC-Programme vom Programmierplatz zur Maschine und zurück muss möglichst kurz sein. DNC (Direct Numerical Control)ist hierfür sicher die richtige Lösung - vor allem, wenn man durch Funkübertragung fast die gesamte Verkabelung spart, wie sich am Beispiel von 3K-Warner Turbosystems, einem der größten Turbolader-Produzenten, zeigt. Dort werden Teile sowohl für kleine Fahrzeuge wie den Smart wie auch für große Schiffsdiesel und Standaggregate gefertigt. In der Produktion stehen 146 CNC-Werkzeugmaschinen. Davon sind rund 60% Drehmaschinen, 20% Bearbeitungszentren und die restlichen 20% Schleifmaschinen. Die Fertigung ist nach Gruppenarbeit organisiert.Je nach Bauteil und auszuführendem Arbeitsschritt werden die einzelnen Arbeitsgruppen zusammengestellt und bedienen bis zu 15 CNC-Maschinen. Durch ständige Verbesserungen und den damit verbundenen Änderungen müssen Maschinen in der Fertigungshalle immer wieder neu positioniert werden. Schlechte Karten für DNC: Denn das Umziehen der Maschinen wäre in konventioneller Form stets mit neuen Verkabelungen verbunden - ein beträchtlicher Aufwand.Kein Wunder also, wenn Rentabilitätsanalysen in der Vergangenheit stets zugunsten eines Programmtransfers via Diskette ausgefallen sind, obwohl DNC schon lange einen verbesserten Prozessablauf versprochen hätte. Allerdings stand die Verkabelung mit ihrem Kosten- und Zeitaufwand in keinem Verhältnis zum Nutzen.Funkübertragung preiswerter als KabellösungDass dennoch auf DNC umgestellt wurde, ergab sich aufgrund einer Lösung, die es ermöglicht, Programme ohne Kabel an Maschinen zu übertragen - per Funk-DNC-Terminals (Bilder 1 und 2). Solche mit einem DECT-Modul ausgestatteten Sender und Empfänger lassen jegliche Verkabelung überflüssig werden, denn sie gestatten eine Datenübertragung ,,on-air" - anstatt online. Selbstverständlich wurde wieder gerechnet: Funk-DNC contra Verkabelung.Unterm Strich ergab sich, dass die Kabellösung um 40 bis 50% teuer käme als die ohnehin fortschrittlichere Funklösung, die über die einfachere Installation hinaus Vorteile durch ihre Flexibilität bietet. Zum einen spart sich der Maschinenbediener Zeit, denn der Weg zur Werkzeugausgabe, um die Diskette zu holen, dauert einige Minuten. Von der CNC-Maschine fordert er das gewünschte CNC-Programm an und bekommt es automatisch vom Server zur Maschine gesendet. Hochgerechnet ergeben sich Einsparungen von rund 50 000 Euro an Fertigungsstunden pro Jahr.Arbeitsvorbereitung ist weniger aufwändigDer zweite Sparansatz liegt in der Arbeitsvorbereitung. Dort erstellte man früher eine Programmmappe, die eine Diskette mit dem CNC-Programm, den Klartext dazu und auch die Werkzeugblätter enthielt. Sie wurde in der Werkzeugausgabe archiviert, wo sich die Mitarbeiter die Mappe bei Bedarf holen mussten. Das Programm spielte man in die Maschine ein und gab die Programmmappe später wieder an der Werkzeugausgabe ab.Änderte der Maschinenbediener etwas am Programm, musste die Mappe von der Ausgabe an den Arbeitsplaner zurückgeschickt werden, der die Änderungen in den Computer wieder einspielen musste. Ein neuer Klartext wurde ausgedruckt, und die Mappe wanderte zurück in die Verwaltungsstelle. Rund 6500 Programme gab es im letzten Jahr bei 3K-Warner. Dieser Prozess war ein ständiger Aufwand. Durch die DNC-Verbindung wurde das wesentlich reduziert. Denn der Mitarbeiter sendet das Programm nach jedem Auftrag zurück auf den Server in ein Verzeichnis für optimierte CNC-Programme.Anhand eines Vergleichs mit dem Originalprogramm wird entschieden, ob die Änderungen für die Zukunft übernommen werden oder ob sie temporärer Art waren und im Papierkorb landen. Außerdem wurde die ganze Verwaltung in der Ausgabe eingespart. Das kann man zwar nicht in Euro und Cent beziffern, aber eine deutliche Einsparung ist damit erreicht worden.Die Installation der Funk-DNC-Adapter glich sich der bestehenden Gruppenarbeit an: Jede Gruppe hat einen so genannten ,,Info-Point", einen ins Unternehmensnetzwerk eingebundenen PC, auf dem in erster Linie SAP-Software läuft. An diesem Rechner melden die Mitarbeiter ihre Aufträge fertig und schreiben bei Bedarf Störmeldungen. Diese Info-Points werden jetzt auch für die DNC-Basis-Stationen genutzt. Das heißt, mit diesem PC ist der Funk- DNC-Adapter verbunden, der die einzelnen Maschinen der Arbeitsgruppe mit CNC-Programmen versorgt.Der Ablauf ist in etwa folgender: Der Maschinenbediener bekommt einen Auftrag, dem ein Fertigungsplan anhängt, auf dem sich auch die benötigten Betriebsmittel und die Nummer des CNC-Programms befinden. Diese Programmnummer gibt er an seiner Maschine in ein Transferprogramm ein, und über Funk wird der Befehl an den Info-Point-Rechner weitergeleitet. Spezielle GNT-Software sucht das geforderte Programm und bringt es wieder via Funk auf den Weg zur Maschine.Die Software und die Art, wie die Programme archiviert sind, verhindern, dass ein für eine andere Maschine bestimmtes Programm ausgewählt wird. Sollten Änderungen am Programm notwendig sein und der Maschinenbediener den Klartext eines CNC-Programms benötigen, kann er ihn am Info-Point aufrufen und ausdrucken.Die Info-Point-PC laufen unter Windows NT schon seit langer Zeit sehr stabil. Sollte dennoch ein Rechner mit einem Festplatten-Crash ausfallen, ist vorgesorgt: An jedem Info-Point im Netz existiert von der kompletten DNC-Software und vom kompletten Verzeichnis eine Kopie. Im Falle eines Falles ist es möglich, sofort einen NT-Rechner aus der IT-Abteilung zu nehmen, dem die gleiche IP-Adresse zu geben wie dem alten, ihn auszutauschen, ins Netz zu nehmen und hochzufahren. Vom Server wird eine Kopie auf die Festplatte gespielt, hochgefahren, und das DNC-System läuft wieder.Zwei Diskettenstationen für den NotfallFür diesen Notfall besteht noch eine zweite Strategie: Zwei Diskettenstationen wurden einsatzbereit gehalten. Die sind in der Werkzeugausgabe positioniert, wo auch ein PC steht, der Zugang zu den CNC-Programmen hat. Fällt ein PC aus, kann ein Mitarbeiter dieser Fertigungsgruppe in die Werkzeugausgabe gehen, sich das benötigte Programm auf die Diskette überspielen lassen. Er muss dann das Diskettengerät an das gleiche Kabel anschließen, wo der Funkadapter an der Maschine jetzt angeschlossen ist. So kann er die Maschine vorübergehend mit Programmen versorgen.Diese Möglichkeiten sind für den Notfall, den eigentlich niemand erwartet. Denn das System läuft problemlos, und Schwächen sind keine erkennbar. Auch die Mitarbeiter an der Maschine spüren inzwischen den Erfolg der DNC-Verbindung: Das Ganze geht jetzt viel schneller. Vor allem weil der Weg zum Holen der Programme und das Warten an der Werkzeugausgabe wegfällt. Wenn man die gesamten Einsparungen hochrechnet, dürfte sich die Investition in die Funk-DNC-Technik in zwei Jahren amortisiert haben.