So kommen die Fertigungs-Daten zur richtigen Zeit an den richtigen Ort

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So kommen die Fertigungs-Daten zur richtigen Zeit an den richtigen Ort

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Mit einer zentralen Datenplattform gelingt es Stromag, Rüst- und Nebenzeiten deutlich zu verkürzen. Was die durchgängige Lösung aus Werkzeugverwaltung und Datenmanagement mit Anbindung an CAD/CAM und die Werkzeuglogistik noch bringt.
So kommen die Fertigungs-Daten zur richtigen Zeit an den richtigen Ort, Stromag

Quelle: Coscom

  • Zentrale Datenplattform für Fertigungs-Daten sorgt für Transparenz in der Arbeitsvorbereitung
  • Deutliche Verkürzung der Rüst- und Nebenzeiten: 50 bis 75 Prozent Zeiteinsparung bei Wiederholteilen
  • Bestandsregulierung aller Werkzeuge und speichern und wiederverwenden von Fertigungs-Wissen

Intransparente Fertigungs-Daten und „Dateninseln“ können die Liefertermintreue (On Time Delivery) eines Produktionsbetriebs nachhaltig schwächen. Zu groß ist die Gefahr, dass die dort gemachten Änderungen nicht in Einklang stehen mit den Vorgaben der Arbeitsvorbereitung beziehungsweise dem Änderungsdienst. Die Stromag GmbH setzt daher auf eine standardisierte, zentrale Datenbank auf Basis der Plattformtechnologie der Coscom Computer GmbH. Das Ergebnis ist unter anderem eine bemerkenswerte Reduktion von Fehlerquellen und Rüstzeiten sowie die Steigerung der Kundenzufriedenheit.


Text von Dr. Berhard Valnion, Freier Fachjournalist aus München


Gut 800 Aufträge im Monat auf Werkzeugmaschinen, die täglich durchschnittlich fünfmal umgerüstet werden – kein Zweifel, die Stromag GmbH mit dem Hauptsitz in Unna kann sich keine Zeitverschwendung in der Fertigung erlauben, zu hoch ist der Wettbewerbsdruck in den zu beliefernden Märkten. Unermüdliche Prozessoptimierungen sind dafür verantwortlich, dass der 1932 gegründete Betrieb auch heute noch zu den weltweit gefragten Zulieferern von Schaltbaren Kupplungen und Bremsen, Industriescheibenbremsen, Hochelastische Kupplungen, Lamellenkupplungen sowie Getriebe-Nocken-Endschaltern zählt. Am Standort Unna stehen 415 Mitarbeiter im Dienste von vier „Business Streams“: Endschalter, Schaltbare Kupplungen und Bremsen, Elastische Kupplungen (mit denen man „groß“ geworden ist) und Kupplungs- lamellen, die durch die Übernahme des Geschäftsbereiches „Sinter“ des Sundwiger Messingwerk im Jahr 2011 inzwischen auch am Standort besintert werden.


Über die Stromag GmbH

Das große Know-how seiner Mitarbeiter und stetige Investitionen in Produkte und Prozesse haben die Stromag GmbH zum Technologieführer gemacht. Die Kunden – teilweise weltbekannten Unternehmen  – produzieren Getriebe für Land- und Baumaschinen, Dieselmotoren und -aggregate für stationäre Anwendungen und für Schiffsantriebe oder sind in der Kran- und Fördertechnik sowie den erneuerbaren Energien aktiv. Stromag, Teil der Altra-Unternehmensgruppe, unterhält am Stammsitz in Unna und in Dessau zwei Fertigungswerke sowie Unternehmungen in Frankreich und Indien. Nachhaltiges und stetiges Wachstum lässt sich nur erreichen, wenn konsequent in eine umfassende Digitalisierung und in die Mitarbeiterweiterbildung investiert wird.


Die Prozess-Lösungen für Fertigungs-Daten wächst seit 1999

So sehr das Unternehmen seiner Tradition als Fertigungsbetrieb verpflichtet sein mag, so konsequent und frühzeitig hat man die Zeichen der aufkommenden Digitalisierungsbewegung erkannt und vertraut bereits seit 1999 auf Softwarelösungevon Coscom Computer aus Ebersberg bei München. Zunächst wurde das integrierte CAD/CAM-System ProfiCAM VM und im Jahr 2002 zum Übertragen der NC- Daten an die Werkzeugmaschinen WLAN DNC ebenfalls von Coscom eingeführt. Später dann der Tool- und der FactoryDirector VM für die digitale Datenverwaltung. Es wurde die Losung ausgegeben, die auch heute noch Bestand hat: Ein integriertes System auf der Basis einer zentralen Datenplattform. Fünf Jahre später begann der weitere Ausbau der Installation, zunächst auf der Basis von Customizing. Inzwischen liegt eine konsistente Shopfloor-Infrastrukturlösung für Werkzeug- und Fertigungsdaten vor.


Zentrale, integrierte Datenplattform bei Stromag

Datenplattform mit integrierter Werkzeugverwaltung ToolDirector VM und integriertem CAM-Datenmanagement FactoryDirector VM, gekoppelt mit dem CAM-System ProfiCAM VM mit Postprozessorkonzept NC-Joker

  • Verlustfreie Übernahme bereits bestehender CAD-Modelle als Mittelmaßmodelle ins CAM-System
  • Schnelle Erstellung prozesssicherer NC-Datensätze und kollisionsfreies Postprocessing
  • Offene, zu jeder Zeit erweiterbare Lösung und damit 100-prozentiger Investitionsschutz
  • Verlustfreier bidirektionaler Datenaustausch mit dem ERP-System
  • Warehouse-Lagerverwaltung aller Werkzeuge und Betriebsmittel

Rosenthal hat einen hohen Engineering-to-Order-Anteil bei der Auftragsabwicklung. Dies bedingt  eine enge Abstimmung zwischen Entwicklung und Arbeitsvorbereitung, was durch die eng verzahnte CAD/CAM Prozesskette zum Ausdruck kommt. Es wird bevorzugt gedreht, weil neun von zehn Bauteilen rotationssymmetrisch sind.

So kommen die Fertigungs-Daten zur richtigen Zeit an den richtigen Ort, Stromag
Durch die Einführung der zentralen Coscom-Datenplattform konnte das gesamte Know-how der Fertigung bei Stromag digitalisiert werden – von der Arbeitsvorbereitung bis an die Maschinen. Bilder: Coscom

Marko Rosenthal ruft sich die Zeit vor 1999 ins Gedächtnis: „Wichtig für uns war bei der Auswahl, ein „offenes“ CAM-System einzuführen, bei dem wir selbst Anpassungen durchführen können, um die Prozesse im Laufe der Zeit weiter zu optimieren.“ So habe man sich umfassende Kenntnisse mit Coscom im NC-Joker angeeignet, der dazu dient, nach der Programmierung mit ProfiCAM VM für die einzelnen Maschinen und deren individuelle Kinematik das passende und optimale Postprocessing durchzuführen.

Mit dem CAD-System Solid Edge werden dabei in der Konstruktion die 3D-Modelle auf Nennmaß konstruiert und über einen Translator in notwendigen Mittelmaß- Modelle für das Drehen überführt. Das Austausch-Fomat für Coscom mit Profi-CAM VM ist „.sat“. Der große Vorteil des CAM-Systems ist die Unabhängigkeit von der Konstruktion. Mit dem CAD-Modul von ProfiCAM VM wird teilweise nachmodelliert und korrigiert, um die Werkzeugwege zu optimieren. Das programmierte Bauteil und die Technologie gibt es dann auf Knopfdruck.

„Wir stellen einen sehr hohen Anteil an kundenindividuellen Teilen her. Bei uns sind fünf identische Teile schon fast eine Serie“

Marko Rosenthal, zuständig für CAM-Programmierung bei Stromag

Für die CAM-Programmierung ist es wichtig zu wissen, welche Standardwerkzeuge einer Maschine zugeordnet und auch vorhanden sind, was ein dezidiertes Toolmanagement auf den Plan gerufen hat.

Bewusste Entscheidung für die Tools zur Verwaltung der Fertigungs-Daten

Hierfür hat Stromag bewusst den ToolDirector VM gewählt, um die Prozesskette möglichst homogen aus einer Hand auszubauen. „Unsere Strategie ist, mit möglichst wenig verschiedenen Werkzeugen möglichst viel zu produzieren, wobei wir streng darauf achten, in erster Linie Standardwerkzeuge zu verwenden“, betont Marko Rosenthal. Michael Grammel als Fertigungsleiter der Mechanischen Produktion ergänzt: „Ein wichtiges strategisches Ziel war es auch, die Rüst- und Einfahrzeiten dauerhaft zu reduzieren. Hierzu haben wir ein Projekt auf den Weg gebracht, um unser Know-how in der Zerspanung digital zu sichern und im kompletten Prozess zu nutzen.“

Zentrales Tool-Management und NC-Datenorganisation

Im ToolDirector VM und Warehouse werden alle Werkzeugdaten digital gespeichert und verwaltet. Hierzu gehören die Bestandsregulierung und Umlaufkontrolle, auch der anderen Betriebsmittel, etwa der Spannbacken. Die Werkzeuganforderung von der Maschine an das Einrichte-Center ist bei Stromag heute vollständig digital über das System abgebildet.

Werkzeugvielfalt durch die Definition von Standardwerkzeugen drastisch reduziert

Der FactoryDirector hingegen verwaltet alle Artikeldaten, Arbeitspläne und -gänge mitsamt den Einrichteblättern und bildet so das zentrale FertigungsInformationssystem. Dieses Tool verfügt über eine Schnittstelle zum ERP-System. Dabei findet der Datenaustausch so statt: Zu bearbeitende Artikel, Arbeitspläne, Daten zu Rohteilen und Lieferanten werden vom ERP übergeben, der FactoryDirector meldet den Bearbeitungsstatus gemäß Freigabeprozess, genutzte NC-Programme, fertige Artikel und verwendete Werkzeuge zurück ans ERP – alles mit dem Ziel einer möglichst papierarmen Fertigung.

Inzwischen sind etwa 6.000 Komplettwerkzeuge im ToolDirector und etwa 80.000 Datensätze insgesamt, unter anderem über etwa 15.000 NC-Programme die im FactoryDirector hinterlegt und abrufbar.

Übrigens: „Die hohe Anzahl an Komplettwerkzeugen ergibt sich dadurch, dass auch Werkzeuge mit unterschiedlichen Plattenstärken aufgelistet sind, die physisch nach der Benutzung wieder komplett zerlegt werden. Pro Artikel können beliebig viele Arbeitspläne hinterlegt sein, je nachdem, ob konventionell (NC) oder per CNC gefertigt wird. Dies hängt von der Stückzahl und von der Historie des Artikels ab, weil in der Vergangenheit andersgefertigt wurde als heute“, sagt Marko Rosenthal.

Klare Ziele bei der Verwaltung der Fertigungs-Daten

Michael Grammel formuliert die Aufgaben der zentralen Datenplattform folgendermaßen: „Werkzeugvielfalt reduzieren, bevorzugt Standardwerkzeuge verwenden und möglichst den Papierverbrauch in der Fertigung senken.“ Ersteres verringert Kosten, letzteres dient der Fehlerbeseitigung und der Know-how Sicherung. PC-Terminals mit Info-Point Software von Coscom in unmittelbarer Nähe der Werkzeugmaschinen sorgen dafür, Informationen aus der Arbeitsvorbereitung den Werkern zu übermitteln.

Werkzeugverwaltung
„Echte“ Werkzeugdaten für CAM und Simulation – Der ToolDirector VM versorgt den gesamten CAD/CAM/Simulations-Prozess mit digitalen Werkzeugdaten und ist gekoppelt mit dem CAM-System ProfiCAM VM.

Es gibt ältere NC-Maschinen, die von den Werkern direkt programmiert werden. Auch diese Programme werden über eine bereitgestellte Eingabemaske an den FactoryDirector übertragen und so auch digital und zentral gespeichert. Die Info-Points haben den Vorteil, dass sie in die unternehmensweite und vereinheitlichte Datenablagestruktur eingebunden sind.

„Zuvor konnte jeder Werker nach eigenem „Gusto“ handeln, wie die Daten abgelegt wurden. Die Intransparenz führte zu sehr aufwendigen NC-Code-Suchen und verursachte teilweise sogar Doppelarbeit aufgrund permanenter Neuprogrammierungen. Heute können die Daten für einen Artikel nur in die Maschine geladen werden, wenn alle Informationen dafür freigegeben sind und keine Änderungsbearbeitung mehr vorliegt. Es werden alle NC-Programme wirklich nur einmal erzeugt“, resümiert Michael Grammel zufrieden.

So kommen die Fertigungs-Daten zur richtigen Zeit an den richtigen Ort, Stromag
Durch die Einführung der zentralen Coscom-Datenplattform konnte das gesamte Know-how der Fertigung bei Stromag digitalisiert werden – von der Arbeitsvorbereitung bis an die Maschinen.

Sein Mitarbeiter Marko Rosenthal ergänzt: „Den FactoryDirector begreifen wir als zentrale Datenplattform für digitale Fertigungsinformationen. Unser Ansinnen ist es, alle notwendigen Informationen dort zentral einzupflegen und von dort aus jedem Prozessteilnehmer zur Verfügung zu stellen. Unterstützt wird dies durch den verknüpften ToolDirector, der die Daten aller Werkzeuge und Betriebsmittel bevorratet. “

Hinter dieser Aussage verbirgt sich eine klare Absage an die oftmals übliche Zettelwirtschaft an den Maschinen, denn „zuvor war bei uns der Papierausdruck das, was wirklich zählte: Der Werker nutzte für den Auftrag ein Werkzeug nach seinem „Geschmack“. Entsprechende Anmerkungen wurden dann auf Papier festgehalten. Für uns war diese intransparente Situation unbefriedigend, weil oft nicht ans Tageslicht kam, welche Ursachen zu einem Fehler führten“, sagt Marko Rosenthal. In der neuen Bearbeitungslinie mit Dreh- und Bearbeitungszentren ist nun überhaupt kein Papierdokument mehr im Umlauf.

Ausbau und Integration für höhere OTD

Zusammen mit der globalen Strategie der Standardisierung von Prozessen steht bei Stromag nach wie vor ganz oben auf der Agenda, die Rüst- und Einfahrzeiten zu reduzieren, unterstützt durch die Coscom Prozess-Lösung. Die Integration wird fortgesetzt und Schritt für Schritt weiter ausgebaut, was bereits analysiert wurde. Alles dient dem Ziel, die OTD-Rate (OTD: On Time Delivery), also die Liefertermintreue noch weiter zu erhöhen.


Weiterlesen auf DM-Online: Produktions-Prozesse: Daten aus der manuellen Produktion ziehen

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