Partnerships, customer portals and artificial intelligence

Die optimale und längstmögliche Nutzung von Werkzeugen ist in zerspanenden Betrieben ein wichtiger Kostenfaktor. Vor allem in der Serienfertigung beziehungsweise bei automatisierten Abläufen müssen Unternehmen dabei allerdings oft einen Kompromiss eingehen. So tauschen die Maschinenbediener Werkzeuge mit definierter Standmenge direkt aus, wenn eben diese Standmenge erreicht ist. Oftmals wäre das noch nicht nötig, denn das Werkzeug hat sein tatsächliches Standzeitende noch nicht erreicht. Allerdings gehen die Betriebe so auf Nummer sicher, um Qualitätsprobleme und die Produktion von Ausschuss zu vermeiden.

Dies ist einer der Punkte an dem das Modul „ARTIS GENIOR MODULAR“ von MARPOSS ansetzt. Die vollautomatische Werkzeug- und Prozessüberwachung, die sich seit Jahren im Markt etabliert hat, erfasst verschiedene Messwerte und wertet sie auf Basis mehrerer Kriterien aus. Das System misst beispielsweise die Kraft, die die Maschine bei der Bearbeitung aufbringen muss. Dadurch erkennt es ein Verschleißen des Werkzeugs beziehungsweise einen Werkzeugbruch. Den aktuellen Status sehen die Maschinenbediener am Bediendisplay der Maschinensteuerung oder an einem angeschlossenen Rechner. So können Werkzeuge bis zu ihrem tatsächlichen Standzeitende genutzt werden. Das gesamte System ist durch die unterschiedlichen Messungen des Moduls geschützt.

Um Nutzern des Moduls einen weiteren Mehrwert zu bieten, arbeitet MARPOSS seit kurzem mit der c-Com GmbH und deren Open-Cloud-Plattform c-Com zusammen. „ARTIS GENIOR MODULAR“ und c-Com tauschen Daten aus. Wenn definierte Warngrenzen zum Werkzeugverschleiß erreicht sind, erhält der zuständige Mitarbeiter dank der Kooperation über c-Com eine Meldung auf sein mobiles Endgerät, beispielsweise Smartphone oder Tablet. Das führt zu einer schnelleren Reaktionsgeschwindigkeit und konsequenterweise zu einer erhöhten Effizienz.

Darüber hinaus ermöglicht der Austausch der Daten Voraussagen über anstehende Werkzeugwechsel. c-Com erstellt eine entsprechende Übersicht, je nach Wunsch in Zeitangaben oder in der verbleibenden Anzahl an Werkstücken. Dank dieser Information können die Verantwortlichen im Einstellraum neue Werkzeuge rechtzeitig vorbereiten. So reduzieren die Unternehmen Rüstzeiten und vermeiden Maschinenstillstände durch noch nicht vorbereitete Werkzeuge. Sie können zudem die Anzahl der vorgehaltenen Schwesternwerkzeuge minimieren und Werkzeugträger einsparen.

Auf der EMO 2019 haben MARPOSS und c-Com erstmals das Ergebnis der vielversprechenden Zusammenarbeit, die weiter ausgebaut werden soll, vorgestellt.

Um möglichst wirtschaftlich zu fertigen und Rohstoffe nachhaltig zu verwenden, lassen viele Zerspaner ihre Werkzeuge nachschleifen und neu beschichten. Dabei durchläuft das Werkzeug mehrere Stationen im Aufbereitungsprozess, die in der Regel unterschiedliche Unternehmen umsetzen. Um die Aufträge abarbeiten und entsprechend zuordnen zu können, werden die Werkzeuge mehrfach erfasst. Dieses Vorgehen ist für alle Beteiligten, die Zerspaner, die Nachschleifer und die Beschichter, sehr aufwendig. Physische Begleitkarten durchlaufen gemeinsam mit den Aufträgen die gesamte Prozesskette. Hat ein Nachschleifer Werkzeuge zum Beschichten geschickt, kennt er den jeweiligen Auftragsstatus nicht. Häufige Nachfragen sind die Folge. Beschichter, Nachschleifer und auch der Nutzer der Werkzeuge haben keine Übersicht, wie oft ein Werkzeug bereits nachgeschliffen oder beschichtet wurde. Die Anzahl der Nachschliffe ist in manchen Fällen lediglich am Werkzeugschaft markiert. Alles in allem steht der Nutzen einem sehr hohen Aufwand gegenüber.

In Kooperation mit Oerlikon Balzers entwickelt c-Com deshalb eine Applikation, die eine deutlich effektivere und transparentere Auftragsabwicklung ermöglicht. Der Prototyp wurde auf der EMO in Hannover präsentiert. Die einzige Voraussetzung, um die Vorteile der digitalen Beschichtungsabwicklung nutzen zu können, ist die Serialisierung der Werkzeuge mit einer eindeutigen Identifikationsnummer.

Die Applikation von c-Com tauscht Daten mit dem Kundenportal „myBalzers“ von Oerlikon Balzers aus. So wird die komplette Auftragsabwicklung digitalisiert – alle Belege sind online vorhanden. Die Nutzer können Dokumente, wie Lieferscheine, Rechnungen oder Auftragsbestätigungen einfach teilen. Den Status jedes Beschichtungsauftrags können sie in Echtzeit abrufen. Nachfragen zum Stand des Auftrags entfallen, ein kurzer Blick in die Applikation genügt.

Zudem beschleunigt sich die komplette Auftragsabwicklung, da die erfassten Daten zum Auftrag für alle folgenden Prozessschritte zur Verfügung stehen. Zerspaner erhalten ihre Werkzeuge schneller von der Wiederaufbereitung zurück. Da die manuelle Eingabe von Daten stark reduziert ist, sinkt die Fehleranfälligkeit des Prozesses.

Der Zerspaner weiß darüber hinaus zu jeder Zeit alles Wichtige zu seinem Werkzeug. Denn dank des kollaborativen Ansatzes von c-Com kann er in der Cloud alle Informationen abrufen. Er weiß, wie oft sein Werkzeug nachgeschliffen wurde und erhält umfassende Informationen zur Beschichtung. Diese Daten sind enorm hilfreich, um Prozesse zu optimieren. Die Ursache von Schwierigkeiten bei der Leistung des Werkzeugs können schneller identifiziert und aus dem Weg geräumt werden.

Die Vernetzung der gesamten Lieferkette und damit umfassende Transparenz, eines der übergeordneten Ziele von c-Com mit seiner Open-Cloud-Plattform, wird durch die Einbeziehung der Beschichter deutlich erweitert.

In order for machining to run smoothly, reliably and with optimum results, many cogs have to interact optimally. If poor results or even scrap are produced, there may be several causes. If worn-out cutting is the reason, the following questions arise: What is wear and tear? Why does this wear and tear occur and how can it be avoided in the future?

c-Com has developed a wear detection application to provide answers to these questions. The prototype for the application was presented at EMO Hannover. The application is very simple to use: first, the worn blade is documented using a smartphone and a conventional auxiliary lens for zooming in. The app then identifies the type of wear and suggests corresponding recommended actions. This allows users to prevent this type of wear in future.

The application is based on machine learning, a sub-category of artificial intelligence. This means that the application uses datasets to learn. Together with tool specialists at MAPAL, c-Com has compiled and categorized hundreds of images. Effectively, the algorithm was trained by being shown what different types of wear look like, allowing it to assess whether or not a blade is in good order.

As a result, the application can identify different types of wear, including clearance surface wear, crater wear or a built-up edge. Based on this, the app then provides appropriate suggestions – such as reducing the feed, increasing the spindle speed or using a different kind of coating. At present, the advice and suggestions for how to proceed are still static. However, the c-Com team is working hard on the beta version of the app to enable it to use the application data for each tool to provide specific individual suggestions on what action to take. Put simply, it’s a technical advisor you can keep in your pocket – with numerous potential extensions aimed at making users’ lives easier.