MCU-Werkzeugüberwachung, Toolinspect,GKN , Stama

Durch Material- und Härteschwankungen, kommt es zu einer starken Gratbildung. Das beeinflusste das nachfolgende Werkzeug sehr negativ. Obwohl in der Anlage kein Werkzeugverschleiß integriert ist, lässt sich eine dynamische Kurvenformüberwachung abbilden. Bild: MCU/GKN

Es geht um Unterlenkerhaken aus einer Wälzstahlplatte, gepaart mit einem Sonderschmiedestahl für Traktoren. Die Losgrößen liegen bei 150 Bauteilen pro Charge, die Taktzeiten bei etwa einer Minute. Für diese Bearbeitung wurde bei GKN Walterscheid in Lohmar zunächst in zwei Standard-Bearbeitungszentren MC 334 Twin von Stama investiert. Kurze Zeit später aber ging man dazu über, zu automatisieren. Dazu zählten auch die beiden Bearbeitungszentren MC 334 Twin mit einem Spindelabstand von 400 mm. Nach den ersten Tests mit der automatisierten Anlage wurde den Verantwortlichen schnell klar, dass damit auch die Übersicht über den Bearbeitungsprozess erschwert wurde, beziehungsweise dass ein Bruch bei Bohrern mit kleinen Durchmessern nicht mehr feststellbar war. Konnten bei der manuellen Beladung die Maschinenbediener bei jedem Bauteil noch visuelle Kontrollen durchführen, war das nun nicht mehr möglich. Eine eventuelle Nacharbeit wäre aufgrund der Folgeprozesse mit einem enormen Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Deshalb war es für die Verantwortlichen eine notwendige Konsequenz, eine Werkzeugbruchüberwachung einzusetzen. „Wir haben uns zunächst nach einer Werkzeugbruchüberwachung auf dem Markt umgesehen. Es gibt jedoch immer zwei Möglichkeiten. Entweder die, des günstigsten Preises oder die des qualitativen und preislichen Gleichgewichts. Wir wollten mit Stama als Werkzeugmaschinenhersteller zusammenarbeiten, um an der Stelle auch eine vernünftige Schnittstelle zu haben und künftig bei eventuellen Problemen nicht mit zwei Herstellern diskutieren zu müssen“, sagt Christian Bienen, Fertigungsplanung bei GKN Walterscheid.

MCU war vorher GKN noch nicht bekannt, nun überwacht Toolinspect die beiden Bearbeitungszentren. Siegfried Hölle, Leiter Projektierung bei Stama sieht das als effiziente und zugleich prozesssichere Lösung: „Wir liefern bis zu 80 Prozent Turnkey-Lösungen inklusive Vorrichtungen und Automation. In solchen Fällen weisen wir natürlich darauf hin, wie eine prozesssichre Lösung und eine Werkzeugüberwachung aussehen sollte. Mittlerweile sind zirka 350 unserer Maschinen, 1- bis 4-Spindelmaschinen sowie Fräs- und Drehmaschinen - unabhängig ob mit Siemens-, Fanuc- oder Bosch-Rexroth-Steuerung - mit Toolinspect ausgerüstet. Ich denke, das spricht für sich.“ Toolinspect überwacht die Anlagen in Lohmar seit über sechs Monaten als Standardlösung. Welch enormen Vorteile die integrierten Funktionalitäten dieses Standards bei GKN Walterscheid aktuell aber bringen, macht zum Beispiel die Anbindung an die Stama-Werkzeugverwaltung deutlich. Toolinspect erhält hiervon die Daten, Werkzeuge müssen bei einem Wechsel so nicht ‚neu angelernt’ werden. Das heißt, es ist hinsichtlich der NC-Programmierung wesentlich weniger Aufwand notwendig und man hat die entsprechenden Informationen im Bedienfeld. Über die Stama-Prozessüberwachung sieht man zudem wie ein Werkzeug arbeitet, es lassen sich Drehzahlen und Vorschübe optimieren und auch die Qualitäten von Werkzeugen vergleichen. Derartige Werkzeugoptimierungen werden in Lohmar regelmäßig durchgeführt. Toolinspect wird hier inzwischen als Kontrollinstanz eingesetzt. Das besondere Highlight dürfte allerdings die dynamische Kurvenformüberwachung sein. Eine Funktionalität, die für Uwe Schröter, Geschäftsführer von MCU allerdings eine Herausforderung darstellte: „Bedingt durch die Toleranzen im Schmiederohling kommt es im konkreten Fall zu starken Materialschwankungen, die wiederum zu einer starken Gratbildung führen können. Das beeinflusste das nachfolgende Werkzeug sehr negativ. Obwohl hier in der Anlage kein Werkzeugverschleiß integriert ist, konnten wir das mit der Standardversion von Toolinspect abbilden, denn damit ist eine dynamische Kurvenformüberwachung möglich.“

Nun gelten Werkzeugüberwachungssysteme bislang als derart komplexe Systeme, für deren Verständnis und Bedienung meist überdurchschnittliche Qualifikationen erforderlich sind. Dem scheint mit Toolinspect nicht so. Das System war innerhalb von nur 1,5 Tagen installiert, obwohl parallel weiter produziert wurde. Dass es selbst nach der Schulung keine Rückfragen mehr gab, war für Christian Bienen allerdings nur ein erfreulicher Aspekt: „Ich habe mich schon mit ähnlichen Systemen beschäftigt. Diese waren tatsächlich nicht so einfach, es war immer eine längere Anlernphase notwendig. Bei uns stehen aber auch Mitarbeiter an den Stama-Maschinen, die angelernt wurden. Selbst für diese war Toolinspect kein Problem, man hatte sich innerhalb kurzer Zeit daran gewöhnt.