Bitről bitre a forgácsolásban
Utat tör magának a digitalizálás a fémmegmunkálásban
2018. szeptember 13., csütörtök, 06:00
Címkék: AMB 2014 AMB 2016 AMB 2018 bosch rexroth ceratizit CHIRON digitalizálás ipar 4.0 messe stuttgart Schunk Stuttgart
A fémmegmunkálás digitális átállása során a szerszámok, a befogórendszerek és a munkadarabok szintet lépnek, és megtanulnak kommunikálni a folyamatban részt vevő más komponensekkel. Miként működik majd ez a mindennapi gyártásban? A fejlődés utolsó lépcsőfoka valóban az önoptimalizáló szerszámgép lesz? A felmerülő kérdésekre ad majd válaszokat és megoldásokat a 2018. szeptember 18–22. között Stuttgartban megrendezett AMB nemzetközi fémmegmunkálási szakkiállítás.
A digitalizálás terén még mindig szinte beláthatatlanok a fejlődési lehetőségek. A Reconstruction Loan Corporation (KfW) által a közelmúltban végzett felmérés szerint „az elmúlt három évben digitalizálási projekteket sikeresen végrehajtó középvállalkozások aránya (26 százalék) jóval alacsonyabb volt, mint azt korábban feltételeztük”.
Egy alaposabb átvilágítás azonban arra is fényt derített, hogy a K+F-intenzív feldolgozóipar, amely magában foglalja a szerszámgépgyártást is, valamivel jobban teljesített a maga 31 százalékával. Ez azonban elsősorban az IT-infrastruktúrákba és interfészekbe történő beruházásokra, valamint az ügyfelekkel és beszállítókkal való kapcsolattartásra vonatkozik. Mindeddig a projektek mindössze 19 százaléka kapcsolható a termékek és szolgáltatások digitalizálására. A digitalizálással kapcsolatos kiadások 2016-ban mindössze 14 milliárd eurót tettek ki. Összehasonlításképpen: a középvállalkozások ez irányú beruházási kiadásai 3,2 milliárd euróra rúgtak, míg a gépgyártásba, tartozékokba, kiegészítőkbe és hasonló eszközökbe történő beruházások 169 milliárd eurót tettek ki. A problémát az informatikai ismeretek hiánya, a gyenge adatbiztonság és -védelem, valamint a munkaszervezés és az internetkapcsolatok rossz minősége jelenti. A KfW a digitalizáció további kiterjesztését javasolta a közepes méretű német vállalkozások körében.
A Digital Way betétprogram kongresszusa és kísérő rendezvényei a gyártás digitalizálására fognak összpontosítani (Forrás: Messe Stuttgart)
A „Digital Way” bemutatja gyakorlati működését
A világ öt legnagyobb szerszámgépipari kiállítása közé tartozó AMB segítséget nyújt e tekintetben. Az új Digital Way betétprogram és a kétnapos kongresszus keretein belül az informatikai szolgáltatók bemutatják, hogy miként támogatják a gyártó cégeket az ipar 4.0 koncepció bevezetésében. „Új platformmal gazdagodott az AMB, ahol a felhasználók részletekbe menő áttekintést kaphatnak arról, hogy miként valósítható meg az ipar 4.0 és a digitális átállás a saját termelési rendszerükben” – jelentette ki Gunnar Mey, a Messe Stuttgart ipari szakkiállításokért felelős igazgatója.
A gépek és alkatrészek gyártói szintén reagálnak a látogatók kéréseire és aggályaira. Így tesz a fémmegmunkálás kulcsrakész megoldásainak szállítójaként ismert Chiron is. „A gépek internetes kapcsolata során gyakran találkozunk egy általános szkepticizmussal az adatbiztonság terén, mivel számos ügyfél félti saját know-how-ját a kibertámadásoktól. Komolyan vesszük az adatbiztonsággal kapcsolatos aggályokat, és meggyőződésünk, hogy biztonságos megoldásokat tudunk adni ezekre” – jelentette ki Pascal Schröder, a Chiron Group Smartline néven futó digitális megoldásainak szakértője.
A gyártási folyamatokat a Chiron Csoport digitalizációs megoldásaival lehet szabályozni és optimalizálni; ezek a megoldások garantálják a gépek rendelkezésre állását is – például a prediktív, tervezhető karbantartás révén (Forrás: Chiron)
Markus Frank, a Grob szerszámgépgyártó cég Net4Industry részlegének vezetője azt is elmondta, hogy: „A német gépipar még mindig nem állt rá teljes erővel az ipar 4.0 és a digitalizálás trendjére. Az elmúlt 18 hónapban azonban komoly erőfeszítéseket tettünk ezen a területen is. Egyvalamiben biztosak lehetünk: az ipar 4.0 a gépek és rendszerek rugalmas és eredményes üzemeltetésének alapját képezi, miközben megőrzi az erőforrásokat.” A Grob több mint négy éve fejleszti a hálózatba kapcsolt gyártást célzó alkalmazásokat és megoldásokat, és használja is azokat házon belül.
A Grob4Pilot egy új multifunkcionális és interaktív vezérlőpanel a Net4Industry keretein belül (Forrás: Grob)
Az ipar 4.0 megérkezett a műhelyekbe is
„Bár az önoptimalizáló szerszámgép fejlesztése jól indult, még messze van az út vége – mondta Jürgen Förster, a befogórendszereket gyártó AMF Andreas Maier igazgatótanácsának tagja. – Végeredményben minden a közegek, az összetevők és a rendszerek közötti kommunikáció kérdése. Ez mindenképpen az iparág mindennapi munkájának részévé válik majd, és minden cégnek fel kell ismernie, hogy mivel járulhat hozzá a folyamat a saját versenyképességének megőrzéséhez.”
A Chiron például két új terméket mutat be a Smartline családból az AMB ideje alatt. A Conditionline egy olyan szoftver, amely automatikusan elemzi a megbízható működéshez szükséges összes gépi paramétert. Pascal Schröder véleménye szerint „a gép rendelkezésre állását növelni lehet, a karbantartást és a javításokat pontosan meg lehet tervezni, így kiküszöbölhetők a termelékenységet csökkentő események”. A Chiron az Accessline operációs koncepciót is bemutatja, amely például kontextusérzékeny információkkal támogatja majd a gépkezelőket.
„Komolyan vesszük az adatbiztonsággal kapcsolatos aggályokat, és meggyőződésünk, hogy biztonságos megoldásokat tudunk adni ezekre” – Pascal Schröder, a Chiron digitális megoldások szakértője (Forrás: Chiron)
Klaus Winkler, a Heller Group ügyvezető igazgatója és igazgatótanácsának elnöke úgy tekint az ipar 4.0 koncepcióra, hogy az egyfajta megközelítés a szerszámgépek állapotának folyamatos átláthatóvá tételéhez célzott diagnosztizálás céljából a megszerzett információk már meglévő adatokkal történő kiértékeléséhez. „A Heller4Industry gyűjtőnév alá szerveztük be az összes olyan tevékenységünket, amelyek az ipar 4.0-hoz és a folyamatlánc digitalizálásához kapcsolódnak” – jelentette ki Winkler. A termelékenység emelése mellett a Heller a folyamatlánc támogatására koncentrál. Az alapvető funkciók további gépfunkciókat, opcionális lehetőségeket és fejlett szervizszolgáltatásokat jelentenek. Az új fejlesztések, például a Siemensszel történt együttműködésben kifejlesztett Heller Services Interface az AMB-n kerülnek bemutatásra.
A Heller4Services gyűjti össze a Heller minden digitális szolgáltatását, például a 2018-as AMB-n
Nincs okosgyár hálózatosodás nélkül
A hálózatosodásnak költséghatékonynak kell lennie. Ezt tartja kulcsfontosságúnak Hansjörg Sannwald, a Bosch Rexroth CNC-rendszerek piacának és termékmenedzsmentjének vezetője is: „A megoldások csak akkor lesznek sikeresek, ha valódi előnyökkel járnak.” Sannwald szerint a legköltséghatékonyabb módszer a szoftverfejlesztési koncepciónak számító „Brownfield megközelítés”: a szerszámgépgyártók már továbbgondolták a telepített gépeket és rendszereket, és hálózatba kapcsolják azokat. Az Bosch Rexroth IoT-átjárója pontosan a már meglévő gépek és rendszerek költséghatékony módon történő hálózatosítására szolgál, vagyis a céges szakemberek különleges PLC-szaktudás nélkül is el tudják végezni a munkát néhány óra alatt.
A létező gépek és rendszerek költséghatékony módon történő összekapcsolása: erre nyújt megoldást a Bosch Rexroth IoT-átjárója (Forrás: Bosch Rexroth)
Hogyan nyerhetők ki adatok a gépből? A befogórendszereket gyártó AMF Andreas Maier újonnan kifejlesztett vezeték nélküli szenzorokat használ, amelyek helytakarékos kialakítása lehetővé teszi a megfogók és a kezelőeszközök állapotával összefüggő adatok Bluetooth-kapcsolaton keresztüli továbbítását. A különböző paraméterek ezután a cég saját szoftverével lekérdezhetők és vizualizálhatók.
A Schunk a befogók és szorítórendszerek a munkadarabhoz számított szoros közelségét használja ki. „Ezáltal közvetlenül a munkadarabról is nyerhetünk információkat, és továbbadhatjuk azokat a magasabb szintű rendszereknek” – jelentette ki Henrik Schunk, a vállalat ügyvezető partnere és vezérigazgatója. Az „intelligens befogás” és az „intelligens rögzítés” átfogó valós idejű adatbázist hoznak létre, így biztosítják a folyamatok további optimalizálásához szükséges átláthatóságot. Az AMB ideje alatt a cég demonstrálni fogja, hogyan valósítható meg egy ilyen forgatókönyv: például az EGL intelligens párhuzamos megfogóval, amelyet a Schunk az intelligens megfogás technológiai platformjaként fejlesztett ki. Az EGL külső szenzorok nélkül érzékeli a hibás alkatrészeket, és eldönti, hogy eltávolítja-e azokat a folyamatból.
A Schunk intelligens megfogója integrálódik a folyamatba, és külső érzékelők használata nélkül valós időben rögzíti a munkadarab méretével és állapotával kapcsolatos információkat (Forrás: Schunk)
Adat közvetlenül a szerszámoktól
Meglepő, hogy a digitális átállás előmozdításában számos gyártó vesz részt a precíziós szerszámok területéről is. Giari Fiorucci, a Mapal Dr. Kress szolgáltatási alelnöke is megerősítette a KfW által megfogalmazott problémákat, vagyis az informatikai infrastruktúrák és a meglévő adatok hiányosságait. Számos közepes méretű vállalat dolgozik jelenleg az ipar 4.0 koncepció irányába mutató projekteken, ám ezen projektek többsége csak elszigetelt megoldásként működik, és nem tartalmaz semmilyen víziót a folyamatos digitalizáláshoz szükséges kiterjedt továbbfejlesztéshez.
A Grob-Net4Industry a Grob válasza az ipar 4.0 kihívásaira: a webtechnológia használatával üzemek közti kapcsolat és átláthatóság hozható létre a gyártási folyamatban (Forrás: Grob)
Florian Böpple, a Walter Digitális Gyártás menedzsere szerint a középvállalatok ellenérzéseket táplálnak az ipar 4.0 irányába. Állítása szerint bár a fémipari vállalatok általában motiváltak, gyakran hiányoznak a kínált megoldás konkrét előnyei. Következtetése szerint a fémmegmunkáló cégeknek olyan gyakorlati megoldásokra van szükségük, amelyek segítenek nekik a folyamatok javításában és a költségek csökkentésében. Lehetséges ez a mesterséges intelligenciával? Dr. Jan Brinkhaus, a Ceratizit Digitális Megoldások üzleti szegmensének vezetője nem kevesebbet ígér, mint „mesterséges intelligencia képességeket a szerszámgépek számára”. A Toolscope program automatikusan észleli például a szerszámtöréseket, adaptív módon szabályozza az előtolás sebességét vagy kikeresi a szerszámadatokat a felhőszerverekről. A Toolscope Cockpit szoftver pedig az adatok egyértelmű megjelenítésére és különböző módon történő kiértékelésére használható.
A Ceratizit Toolscope rendszere a szerszámgép mesterséges intelligencia funkcióit használja fel: automatikusan észleli például a szerszámtöréseket, adaptív módon szabályozza az előtolás sebességét, vagy kikeresi a szerszámadatokat a felhőszerverekről (Forrás: Ceratizit)
A digitalizációs megoldásokat a lehető legegyszerűbben kell hálózatba integrálni, és ebben általában nagy kihívást jelentenek a digitalizációs elemek közötti interfészek. Karl-Heinz Schoppe, a mimatic innovációs és marketingvezetője szerint: „Az eltimon névre keresztelt megoldásunk új megközelítést képvisel: nyitott platformként tartalmazza a partnerek és az ügyfelek számára fontos digitalizációs elemeket, így feleslegessé teszi a legtöbb interfész használatát.” Az eltimon ezért az Elabo Smart Factory szerves részeként fog bemutatkozni a Digital Way betétprogram ideje alatt.
