Der Weg in Richtung Digitalisierung und Zukunft

Big Data, Industrie 4.0, IIoT, Edge Technology und Cloud sind Begriffe, die wir kennen. Ganz gleich, ob Sie Werkzeugmaschinenbauer, Lohnfertiger oder Auftragsfertiger sind: Sie denken über die Digitalisierung nach und überlegen, wie Sie am besten damit beginnen.

Für den Maschinenbauer geht es darum, große Datenmengen aus der Maschine zu verwalten, die Markteinführungszeit zu verkürzen und die neueste Technologie zur Entwicklung intelligenter Maschinen zu nutzen. Hierbei handelt es sich um kognitive Computersysteme, das heißt, sie können ohne die Hilfe eines Menschen Entscheidungen treffen und Probleme lösen. Hier kommt die künstliche Intelligenz (KI) ins Spiel, da die Maschine aus dem lernt, was sie tut. Darüber hinaus müssen Maschinen bereit sein, das Internet der Dinge (IoT) zu nutzen, um auf dem aktuellen Markt erfolgreich zu sein. Maschinenbauer verkaufen immer noch die Eigenschaften und Vorteile ihrer Maschinen, aber das ist nicht die einzige Möglichkeit, sich von der Konkurrenz abzuheben.

Das Konzept des digitalen Zwillings in der Maschinenentwicklung ermöglicht die Simulation einer Werkzeugmaschine nicht nur in ihrem Design, sondern auch in ihrer physikalischen Leistung, bevor die Maschine überhaupt physisch in Betrieb genommen wird.

Mit dem digitalen Zwilling wird jeder Zustand an der Maschine in Echtzeit simuliert, mit Rückmeldung an die Konstruktionsschleife. Auf diese Weise müssen Ingenieure keine Zeit in der Werkstatt oder in einem Testzentrum verschwenden, wie sie es bisher mit der „Trial-and-Error“-Methode getan haben.

Die Wissenschaft hat sich weiterentwickelt, daher muss sich auch der Bauprozess weiterentwickeln.

Anwender von CNC-Maschinen benötigen ebenfalls intelligente Maschinen, die untereinander und mit dem Kontrollzentrum in ihrer Werkstatt oder in einer großen Produktionsanlage kommunizieren. Denken Sie, dass Sie die Digitalisierung nicht umsetzen können, weil Sie eine kleine Maschinenwerkstatt sind? Denk nochmal. Key Performance Indicators (KPIs) können in Bezug auf Produktion, Maschinenlaufzeit, Wartung und sogar Energieverbrauch schneller ermittelt und erreicht werden.

Für CNC-Anwender ermöglicht der digitale Zwilling, dass eine Maschinenwerkstatt IOT-fähig ist. Die High-End-Software ermöglicht Echtzeitanpassungen während des Prozesses, von der Zykluszeit bis zur Position der Werkzeugspitze oder dem Laden des Werkzeugmagazins für die nächsten Aufträge, um sowohl einen schnelleren Start als auch einen präzisen Arbeitsablauf zu ermöglichen.

Dies kann mit einem kompetenten digitalen Team erreicht werden, das sowohl mit der aktuellen Technologie als auch mit deren Implementierung in einer bestimmten Umgebung vertraut ist. Nehmen Sie sich bei Bedarf die Zeit, einen Systemintegrator in Ihrer Nähe zu finden (wir verfügen über ein landesweites Netzwerk von Lösungspartnern), der Ihnen relevante technische und branchenspezifische Kenntnisse vermitteln kann. Dies ist entscheidend für Ihren Erfolg.

Unsere neueste digital-native CNC, SINUMERIK ONE, wird beispielsweise das nächste Kapitel auf dem Weg der Werkzeugmaschinenwelt in Richtung Digitalisierung aufschlagen. Es verfügt über die neuesten Leistungs- und Softwareoptionen, um eine Erweiterung zu ermöglichen, wenn das Auftragsvolumen zunimmt oder die Komplexität der Arbeit für Sie zunimmt.

Praktisch bietet es dem Maschinenbauer und Endbenutzer völlige Flexibilität, vom CAD über das CAM zu den CNC-Bearbeitungsschritten, dann in die virtuelle Werkstatt und in eine virtuelle Produktion zu wechseln, und das alles, bevor der erste Schnitt auf der Maschine ausgeführt wird.

Da Ransomware-Angriffe im industriellen Umfeld immer häufiger vorkommen, hat das Thema Cybersicherheit eine neue Bedeutung erlangt. Um einen Angriff zu verhindern, müssen mehrere Aspekte berücksichtigt werden. Einer davon ist die Integrität des Netzwerks. Der andere ist die Wirkung des drahtlosen Netzwerks in der Anlage und nach außen. Der dritte und wichtigste Punkt ist, wie effektiv die Verteidigung ist.

Wie bei einem Fußballspiel kann ein falscher Zug eines Spielers den Spielplan negativ beeinflussen. Darüber hinaus müssen mehrere Ebenen spezifischer Sicherheit vorhanden sein, damit das Personal in den Bereichen Einrichtung, Betrieb und Programmierung, Wartung und Anlagenbetrieb/Kontrolle jeweils unterschiedliche definierte Zugriffsebenen auf Maschinen und Daten hat. Dies ist oft ein zeitaufwändiges, aber sehr lohnendes Unterfangen.

Wenn wir in die Zukunft blicken, sehen wir eine Digitalisierung praktisch auf jeder Ebene Ihrer Fabrik. Dazu gehören die Roboterhandhabung und die Übergabe der Materialien an die nächste Maschine. Die „Fabrik der Zukunft“ wäre jedoch nicht ohne Menschen. Vielmehr werden die Mitarbeiter Aufgaben auf höherer Ebene übernehmen, bei denen es nicht um maschinelle Bearbeitung geht. Cobots und CNC arbeiten intelligent mit einem Menschen oder direkt mit der Maschine zusammen.

Die Digitalisierung wird bleiben, also fangen Sie noch heute damit an!

Über den Autor

Brian McMinn ist Leiter des Werkzeugmaschinengeschäfts bei Siemens Industry, Inc. Er ist Elektroingenieur und verfügt über 25 Jahre Erfahrung in der Bewegungssteuerungs- und Antriebsbranche. Er hat eine Leidenschaft für die neuen Technologien in der Maschinenautomatisierung und -steuerung.