AMB 2020 Digitalisierung an der Werkzeugmaschine als Chance

Die AMB 2020 findet nach aktuellem Stand statt und ein herausstehendes Thema ist die Digitalisierung an der Werkzeugmaschine. Ein Überblick, wie Digitalisierung in der Krise helfen kann und was es auf der AMB zu sehen gibt.

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In der Corona-Krise ein allzeit aktuelles Thema ist die Digitalisierung. In der Industrie war sie schon vor der Krise nicht wegzudenken. Sie verspricht schnellere Entwicklung von flexibleren Maschinen, mehr Zuverlässigkeit, reibungslose Wartung und einen höheren Automatisierungsgrad. Auch auf der AMB 2020, die nach aktuellem Stand im September 2020 stattfinden soll, wird die Digitalisierung an der Werkzeugmaschine eine große Rolle spielen.

Optimierungssysteme an der Werkzeugmaschine in Form sogenannter Edge-Lösungen werden in Stuttgart ein großes Thema sein, so der Veranstalter. Edge-Lösungen bieten zusätzliche Rechenleistung für die digitale Fertigungsunterstützung und nutzen in vielen Fällen Algorithmen, die auf künstlicher Intelligenz basieren, um den Maschinenbediener in seiner Arbeit zu unterstützen. Im September wird es darum gehen, praktikable Wege aus der Krise zu finden sowie Umsatzwachstum und Kostenersparnis, insbesondere durch eine erhöhte Produktivität und eine Effizienzsteigerung von Anlagen und Maschinen, für die Zeit vorzubereiten, in denen die Auftragsbücher wieder gefüllt sind.

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Die Digitalisierung braucht Standards

Die Digitalisierung bietet viele Chancen, aber es bleiben auch zahlreiche Herausforderungen. Um die Digitalisierung auf breiter Linie nutzbar zu machen, braucht es Standards. Dafür gibt es etwa den Verein GTDE – „Graphical Tool Data Exchange-Standard Open Base e.V.“, der als Kompetenzzentrum, Interessenvertreter und Dienstleister im Bereich des Werkzeugdatenaustauschs agiert. Mitglieder und Partner des Vereins sind Werkzeughersteller und -anwender, Softwareunternehmen und der VDMA-Fachverband Präzisionswerkzeuge.

Ziel ist es, den Werkzeugdatenaustausch durch international anerkannte Standards zukunftsorientiert zu gestalten sowie die betroffenen Unternehmen auf diesem Gebiet zu unterstützen. Die Umsetzung für den Werkzeugdatenaustausch und damit die vereinheitlichte Bereitstellung von Werkzeugdaten unterstützt der Verein durch den Betrieb eines eigenen Servers, über den teilnehmenden Hersteller Werkzeugdaten, wie Werkzeugsachmerkmale, 2D- und 3D-Grafiken nach DIN und ISO prüfen lassen und kostenfrei zur Verfügung stellen können.

Aber Markus Horn, Geschäftsführer der Paul Horn GmbH, stellt auch fest: „Digital ergänzt, aber nicht ersetzt. Für uns als Werkzeughersteller heißt das: Wenn das Werkzeug nicht die Qualität und die Präzision bietet, die benötigt wird, hilft auch die Digitalisierung nichts.“

Aktuell gebe es sehr viele Akteure auf dem Markt, die digitale Services anböten: Softwarehersteller, Maschinenhersteller oder Werkzeughersteller. Ohne Standards seien diese für den Kunden jedoch meist aufwändig zu implementieren und zudem unflexibel im Einsatz.

Da die AMB auch in diesem Jahr wieder die komplette Prozesskette der Metallbearbeitung abdecken wird, wird sich den Besuchern ein breites Bild von klassischer Technik in Kombination mit digitalem Zusatznutzen bieten.

Digitalisierung minimiert Ausschuss

Ein wichtiges Ziel, bei dem digitale Lösungen unterstützen können, ist es Ausschuss zu minimieren. So ist die Paul Horn GmbH gemeinsam mit der Kistler-Gruppe Problemen bei der Zerspanung in Form von fehlerhaften Materialien, abgenutzten Schneidstoffen oder einem Werkzeugbruch auf der Spur. Die Experten für dynamische Messtechnik erfassen Druck, Kraft, Drehmoment und Beschleunigung und haben in Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von Horn eine Lösung zur Echtzeit-Werkzeugüberwachung von Mikro-Drehbearbeitungen entwickelt.

Das Piezo-Tool-System (PTS) besteht aus einem Kraftsensor, der in das Drehwerkzeug eingelegt wird und Aufschluss über den Zustand des Werkzeuges während der Bearbeitung gibt. Der extrem kleine Piezo-Sensor misst selbst niedrigste Zerspankräfte mit hoher Auflösung.

Das System eignet sich für den Einsatz bei Drehbearbeitungen, speziell im Mikrobereich. Hier sind alternative Messmethoden, wie die Überwachung der Antriebsleistung des Hauptspindelmotors, aufgrund der geringen Abweichungen wenig ergiebig. Auch eine Messung des Körperschalls liefert bei kleinen Werkstücken keine konstant zufriedenstellenden Ergebnisse. Ein visuelles Überwachen scheidet aufgrund des Einsatzes von Kühlschmierstoffen sowie den hohen Rotationsdrehzahlen beim Bearbeitungsprozess ebenfalls aus. Die neue Lösung erfordert keinen Eingriff in die CNC-Steuerung und der Einsatz erfolgt maschinenunabhängig.

Digitalisierung schon in der Ausbildung

Der Grund dafür, dass sich die Digitalisierung im Vergleich zu anderen Branchen relativ spät im Werkzeugmaschinenbau und in der Metallbearbeitung durchgesetzt hat, liegt nicht nur an den Kosten oder dem Aufwand der Umsetzung, sondern erfordert von den Mitarbeitern auf breiter Front neue Denkmuster und -ansätze. Wie wichtig das Thema Wissenstransfer und Bildung ist, um die Digitalisierung von Grund auf in Angriff zu nehmen, hat AMB-Aussteller Trumpf bereits mit dem Start des derzeitigen Ausbildungsjahres gezeigt: Um dem digitalen Wandel gerecht zu werden, qualifiziert Trumpf seinen Nachwuchs erstmals durch einen „Ausbilder Industrie 4.0“.

Das Programm koordiniert alle digitalen Inhalte der verschiedenen Ausbildungsrichtungen und betreut die Auszubildenden und dual Studierenden. Katja Tiltscher, Ausbildungsleiterin bei Trumpf, erklärt: „Die Digitalisierung wird bei uns zum fundamentalen Baustein der Ausbildung. Wer IT studiert oder in dem Bereich eine Ausbildung absolviert, muss verstehen, was der Maschinenbauer macht. Gleichzeitig muss der Maschinenbauer wissen, welche Software er für seine Maschine braucht. Das wächst zusammen, auch mit der BWL, die beispielsweise für die Maschinenkalkulation Blechteile und Software einbeziehen muss.“

Dazu passt ein neuer Baustein im Rahmenprogramm der AMB 2020, die Trend-Lounge, die den Besuchern ein kostenfreies Forum für den Wissenstransfer und den Austausch mit Experten bietet. An fünf Forumstagen werden verschiedene Fokus-Themen, wie Additive Fertigung, Leichtbau und natürlich Digitalisierung, auf dem Programm stehen.

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