Trend zur Integration von Einstellgeräten in die IT-Infrastruktur

In jeder Herstellung ist das verwendete Werkzeug von entscheidender Bedeutung. Nur präzise justierte und einwandfreie Instrumente sind die Basis für hochwertige Produkte. Um die Arbeitsergebnisse beispielsweise von Bohrern, Schneiden oder Fräsen zu prüfen und zu verbessern, müssen sie genau vermessen, auf Verschleiß hin untersucht und gegebenenfalls neu ausgerichtet beziehungsweise repariert werden.

Diese Aufgabe können moderne Werkzeugeinstellgeräte übernehmen beziehungsweise erleichtern. Immer öfter kommen dabei Modelle zum Einsatz, die digital mit den Produktionsanlagen (z. B. CNC-Maschinen) und -prozessen sowie den Werkzeugverwaltungssystemen verknüpft sind. Diese Kombination bietet unter anderem folgende Vorteile:
 

  • Die Rüstzeit verringert sich, weil die Maschine dank der übermittelten Informationen des Werkzeugeinstellgerätes die eingesetzten Tools identifiziert und deren µm-genaue Geometriedaten kennt.
  • Die Einrichtezeit reduziert sich praktisch auf null. Somit kann die Produktion direkt nach dem Montieren des Tools beginnen.
  • Der direkte digitale Datentransfer schließt menschliche Übermittlungsfehler aus.
  • Probeläufe sind überflüssig und der Ausschuss vermindert sich erheblich.
  • Relevante Daten werden zentral und nicht mehrfach gespeichert.
  • Das Risiko von Maschinen-Crashs besteht nicht.
  • Die Standzeit verlängert sich.
  • Die Qualität der Produkte ist gleichbleibend.
  • Der Werkzeugeinsatz lässt sich besser (und automatisch) planen.

Dank ihres technologischen Aufbaus sind Werkzeugeinstellgeräte auch für Reverse Engineering verwendbar.
 

Voraussetzung: Digitalisierung und Nutzung von Werkzeugdaten

Hochentwickelte Werkzeugeinstellgeräte bestehen aus mehreren Komponenten. Dazu zählt in der Regel ein Messturm mit einem integrierten optischen Messsensor. Dieser scannt ein im Turm eingespanntes Werkzeug und sendet seine Ergebnisse an einen Computer, dessen Touchscreen als Bedien- und Steuerungselement dient. Der Rechner ist über diverse Schnittstellen mit den Maschinen sowie den Werkzeugverwaltungssystemen verbunden. Die Werkzeugidentifikation lässt sich je nach Anbieter (parallel) auf mehrere Arten erreichen. Und zwar mittels ...
 

  • Klebeetiketten (ein entsprechender Drucker ist meist integriert).
  • RFID-Technologie.
  • Data Matrix Codes (meist in Form von QR-Codes).

Erst die digitale Erfassung, Analyse und Weiterverarbeitung der Daten machen Werkzeugeinstellgeräte Industrie-4.0-fähig. Damit werden auch individuelle Lösungen möglich. Entscheidend für die richtige Wahl eines Systems für die Smart Factory sind folgende Punkte und Gegebenheiten:
 

  • die verwendeten Werkzeuge
  • die relevanten Messparameter
  • der Standort des Werkzeugeinstellgerätes
  • die Erfassung der Messwerte (manuell oder automatisch)

Zukunftspotenzial der Werkzeugeinstellgeräte

Wie geschildert, zahlt sich der konsequente Einsatz von Werkzeugeinstellgeräte bereits heute aus. So können sie schon jetzt zu einem wichtigen Element in der gesamten Wertschöpfungskette werden. Doch ihre Industrie-4.0-Fähigkeit samt Verbindung zu CAD/CAM-Systemen, Werkzeugverwaltung sowie Leitstandsystemen und Maschinensteuerungen birgt weiteres vielversprechendes Potenzial. Vorstellbar sind beispielsweise Möglichkeiten wie:
 

  • Roboter assistieren auf Basis der gemessenen und gespeicherten Daten beim Werkzeugeinsatz. So könnten sie just in time erforderliche Instrumente aus dem Werkstattlager zu Montagestationen transportieren. Auf diesen werden die Werkzeuge automatisch eingesetzt, vom Einstellgerät gescannt und an die Fertigungsmaschine überführt – ohne zusätzlichen menschlichen Handgriff.
  • Ebenfalls anhand der per Werkzeugeinstellgerät erfassten Daten ermittelt die Maschinensteuerung jederzeit den aktuellen Standort eines Instruments. So erkennt sie mögliche Abweichungen im geplanten Produktionsablauf und kann zum Schutz von Maschinen und Werkzeug einschreiten. Also im Notfall die Herstellung stoppen.