Mannarme Fertigung Intelligente Software für die Fertigungsautomatisierung

Autor / Redakteur: Heikki Hallila / Mag. Victoria Sonnenberg

Ein Maßstab für hohe Produktivität im Bereich der Zerspanung ist eine hohe Maschinenauslastung. Dies lässt sich allerdings nur mit einem hohen Automationsgrad erreichen, der bereits bei der Be- und Entladung von Werkzeugmaschinen anfängt.

Firma zum Thema

Mit der Softwarelösung MMS5 lassen sich automatisierte Gesamtsysteme effizienter visualisieren, steuern und kontrollieren.
Mit der Softwarelösung MMS5 lassen sich automatisierte Gesamtsysteme effizienter visualisieren, steuern und kontrollieren.
(Bild: Fastems)

Jede Werkzeugmaschine muss auf eine bestimmte Art und Weise beladen und die bearbeiteten Werkstücke wieder entnommen werden, entweder manuell oder mit Palleten- beziehungsweise roboterbasierten Systemen, die auch unter dem Begriff Handlingsysteme subsumiert werden.

Die geeignete Be- und Entladeeinheit hängt von den Eigenschaften der zu produzierenden Werkstücke, den zu fertigenden Losen und dem Teile-Mix sowie einer eventuell gewünschten Maschinenverkettung ab. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal der Handlingsysteme geht unter anderem der Frage nach, ob es sich um eine horizontale oder vertikale Werkzeugmaschine oder Drehmaschinen handelt.

Bildergalerie

Mit flexiblen Fertigungssystemen zur mannarmen Fertigung

Um unbearbeitete Werkstücke, bestückte Vorrichtungen auf Paletten oder sogar Werkzeuge zwischenspeichern zu können, verfügen Handlingsysteme über ein Speichersystem. Solche Speicher, verkettet mit Maschinen bilden in Kombination mit einer effizienten Materiallogistik Flexible Fertigungssysteme (FFS), die in unterschiedlichen Ausbaustufen eine mannarme beziehungsweise mannlose Fertigung erst möglich machen.

Sind die Produktionsserien für eine längere Zeitspanne bekannt, zum Beispiel für einen Monat oder ein Jahr, dann ist die Produktionsplanung im Prinzip einfach. Alle relevanten Parameter, die für eine Optimierung erforderlich sind, sind im Grunde bekannt. In der Praxis ist die Welt indes nicht so ideal.

Mit Automation auf Veränderungen adhoc reagieren können

Die Produktion unterliegt ständigen Veränderungen, zum Beispiel aufgrund der Fertigung von unterschiedlichen Losen oder neuen Aufträgen. Dieser Realität muss sich die gesamte Fertigungsplanung tagtäglich stellen. Für das Fertigungsmanagement bedeutet das vor allem schnell zu reagieren. Die Herausforderung besteht insbesondere darin, die Fertigungsaufträge möglichst optimal abzuarbeiten, und das bei maximaler Produktivität der Maschinen, ergo optimal langen Spindellaufzeiten. Ein klassisches Beispiel dafür liefern Aufträge, die dringend in die laufende Produktion eingeschoben werden müssen, etwa die Fertigung eines einzelnen Werkstückes. Nun gerät die gesamte Fertigungsplanung in Bewegung, angefangen von freien Maschinenkapazitäten, die bereitgestellt werden müssen, bis hin zu den erforderlichen Werkzeugen und der entsprechenden Reorganisation des Speichersystems. Eine besonders flexible Automation kann hier entscheidend unterstützen.

Hohe Automation in Form von leistungsstarker Hardware ist zwar eine notwendige, aber keine hinreichende Bedingung für Effizienz, und schon gar nicht für Flexibilität. Hier kann nur intelligente Software weiterhelfen, die allerdings eine Reihe an Voraussetzungen erfüllen sollte. Zunächst muss eine solche Lösung in der Lage sein, möglichst in Echtzeit die Auftragseingänge analysieren zu können. Darüber hinaus sollte sie eine offene Plattform für unterschiedliche ERP-Systeme bieten. Über die Analyse hinaus, ist die Umsetzung der Fertigungsplanung, -steuerung und –kontrolle wichtig. Daher sollte möglichst die gleiche Softwarelösung zu jeder Zeit in jeder Auftragssituation die Hardware optimal steuern und kontrollieren können. Somit übernimmt eine solche Lösung die Aufgabe des Fertigungsmanagementsystems (MES – Manufacturing Execution System) zur Steuerung von zum Beispiel Werkzeugmaschinen, den zugehörigen Werkzeugen inklusive deren Zustandsüberwachung, Halbfertigteilen, Paletten und der Logistik im gesamten FFS und so weiter. Mit anderen Worten: Für eine höhere Effizienz bei gleichzeitig hoher Flexibilität wird eine übergeordnete Intelligenz als Fertigungsplanungs- und -steuerungssystem in Kombination mit geeigneter Hard- und Software (zum Beispiel NC-Programme) benötigt, also eine für Schnittstellen offene Plattform für die Anbindung an unterschiedliche ERP-Systeme, verschiedene Werkzeugmaschinen, CAD- / CAM-Lösungen, Messtechnik und Werkzeugdaten-Management-Systeme.

(ID:44505884)