Kapazitätskontrolle im CNC-Maschinenpark

Dauerlauf statt Spindelstillstand

Auf ein und derselben Maschine unterschiedlichste Materialien verarbeiten und nahezu beliebige Produkte herstellen: Die CNC-Technologie ist an Flexibilität, vor allem in der Fertigung von Prototypen und Kleinserien, kaum zu überbieten. Andererseits fallen Investitionen in die technische Grundausstattung vergleichsweise hoch aus, und niedrige Auslastungen führen schnell zu eingeschränkter Wettbewerbsfähigkeit. Eine System-Lösung soll helfen, freie Kapazitäten im CNC-Maschinenpark sofort zu erkennen.
 Mit smartblick kann die Auslastung im CNC-Maschinenpark per Webinterface auf beliebige Endgeräte übertragen und in Echtzeit verfolgt werden.
Mit smartblick kann die Auslastung im CNC-Maschinenpark per Webinterface auf beliebige Endgeräte übertragen und in Echtzeit verfolgt werden.Bild: Smartblick

Metall, Holz oder Kunststoff: Welche Materialien auf einer CNC-Maschine konkret bearbeitet werden, spielt für die Nutzung des Smartblick-Systems von F&M keine Rolle. Das Augenmerk gilt keinem bestimmten Produkt, sondern richtet sich ausschließlich auf den Betriebszustand der jeweiligen Maschine. Das System bildet den Zustand des Maschinenparks in Echtzeit ab und ist auch mit CNC-Systemen älterer Bauart kompatibel. Statt die Auslastung nur anhand von Erfahrungswerten und Maschinenspezifikationen zu planen, erlaubt es den dynamischen Einsatz aller verfügbaren Ressourcen. Freie Slots auf den Maschinen sind sofort erkennbar und können für weitere Aufträge genutzt werden, die sonst womöglich abgelehnt oder an Dritte vergeben worden wären. Wann immer sich an einer Maschine freie Kapazitäten ergeben, kann die Gelegenheit, beispielsweise zur Vorproduktion im Rahmen längerfristiger Aufträge, genutzt werden. Die fertigen Teile werden dann erst einmal vorübergehend ins Lager verfrachtet. Damit können dann allerdings Liefertermine von langer Hand abgesichert werden, was insbesondere in der Kleinserienfertigung zu merklichen Effizienzsteigerungen führt. Selbst mit Aufträgen gut bestückte CNC-Fertiger haben daher ein großes Interesse daran, dass den Spindeln allenfalls zu Wartungszwecken eine Pause gegönnt wird. Je größer der CNC-Maschinenpark, desto mehr summieren sich ungenutzte Spindelstillstände zu einem wirtschaftlich relevanten Faktor.

 Die Software visualisiert die aktuelle Auslastung jeder einzelnen Anlage und lässt sofort 
erkennen, ob ungeplante Stillstände kurzfristig für zusätzliche Jobs genutzt werden können.
Die Software visualisiert die aktuelle Auslastung jeder einzelnen Anlage und lässt sofort erkennen, ob ungeplante Stillstände kurzfristig für zusätzliche Jobs genutzt werden können.Bild: Smartblick

Den Spindellauf in Echtzeit verfolgen

Um die Auslastung des Maschinenparks permanent zu verfolgen und sofort zu erkennen, ob stillstehende Spindeln womöglich zusätzlich nutzbare Produktionskapazitäten bieten, liefert Smartblick alle erforderlichen Informationen. Als Datenquelle braucht es nur die Stromzufuhr der Hauptspindel. Dort erfassen Sensoren kontaktlos und ohne Eingriff in die Maschinensteuerung die jeweilige Aktivität, die von der Software auf unterschiedlichste Weise ausgewertet und aufbereitet werden kann. Ob und wann die Hauptspindel der Maschine steht, mit welcher Drehzahl gerade gearbeitet wird und welche Leistung die Spindel gerade abruft: Das zeitnahe Wissen um den aktuellen Zustand einer CNC-Maschine ist bares Geld wert. Zustandsdaten können nicht nur über längere Zeiträume nachvollzogen, sondern auch in Echtzeit präzise verfolgt werden, was im Ergebnis die Wirtschaftlichkeit des Maschinenparks deutlich verbessern hilft. Per Webinterface übertragen, können alle Informationen über beliebige Endgeräte (Smartphone, Tablet, PC) abgerufen werden. Insbesondere bei automatisierten Produktionsabläufen eröffnen sich neue Möglichkeiten. Wo beispielsweise am Wochenende zur Überwachung der Fertigung bislang noch permanent Maschinenbediener präsent sein müssen, erlaubt Smartblick nun flexible Bereitschaftsdienste und das Monitoring aus der Ferne. Von den Vorgaben abweichende Prozessparameter werden sensorgestützt rechtzeitig erkannt und signalisiert. Permanente Präsenz im Betrieb ist nicht mehr nötig, sodass die Personalkosten, vor allem außerhalb der üblichen Geschäftszeiten, merklich sinken.

 Über die Smartbox als Schnittstelle werden Maschinendaten zum Webinterface übertragen.
Über die Smartbox als Schnittstelle werden Maschinendaten zum Webinterface übertragen.Bild: Smartblick

Kontinuierliche Erweiterung der Software

Die Integration des Systems in einen beliebigen CNC-Maschinenpark dauert pro Anlage durchschnittlich nur 20 Minuten. Das für die Umrüstung nötige Hardware-Paket enthält alle notwendigen Komponenten. Wer im Alltag eine CNC-Maschine bedient, kann das System anhand der mitgelieferten Anleitung oder mit Online-Support durch den Hersteller problemlos selbst installieren. Der Leistungsumfang der Smartblick-Software ist nicht statisch, sondern wird kontinuierlich und den Kundenwünschen entsprechend angepasst und erweitert. Ein Beispiel für die praktische Anwendung der Maschinendaten ist die Möglichkeit zur Anlage einer auftragsbezogenen Dokumentation. So können einzelne Arbeitsschritte im laufenden Betrieb mit individuellen Kommentaren versehen werden. Nach Abschluss eines Auftrages oder bei der Auswertung bestimmter Zeiträume (etwa bezogen auf die Maschinenleistung im Tages- oder Wochenverlauf) ist dann auf Anhieb nachvollziehbar, ob ein vorübergehender Stillstand wegen eines Werkzeugwechsels notwendig war oder ob die Ursache im Prozessablauf begründet ist (z.B. durch Verzögerungen in der Materialbereitstellung).

Bis zu 20 Prozent höhere Wirtschaftlichkeit

Je nach Art und Größe eines CNC-Maschinenparks kann der Einsatz von smartblick die Wirtschaftlichkeit um bis zu 20 Prozent und mehr steigern helfen. Die Kosten von Smartblick basieren auf einem Preismodell, das bei monatlicher Abrechnung die Bereitstellung der nötigen Sensorik, der Schnittstelle zur Datenübertragung und der Analysesoftware für jeweils eine Maschine umfasst. Damit entfallen für den Anwender Investitionskosten in Hard- und Software. Der Aufwand kann vielmehr als konsumtive Ausgabe geltend gemacht werden und verursacht keinerlei Kapitalbindung. Mithin entfaltet Smartblick in den meisten Anwendungsfällen schon innerhalb kürzester Zeit einen Nutzen, der den damit verbundenen Aufwand bei weitem übersteigt.

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