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In einer vernetzten Produktion lassen sich Schweißroboter zentral steuern und überwachen. - Bild: bobo1980/Fotolia

„Die Vernetzung und die Digitalisierung wird in den nächsten Jahren viele traditionelle und erprobte Abläufe fundamental verändern.“, sagt Dr. Josef Göppert, Leiter Forschung und Entwicklung bei Lorch. Taktgeber dafür sind seiner Erfahrung nach die zunehmenden Ansprüche an die fertigungstechnischen Qualitätsprozesse.

Es geht Göppert hier zum einen um die Unterstützung des Schweißers in Arbeitsabläufen, in der Bedienung der Anlage, der Sicherstellung der korrekten Schweißprozessparameter sowie der Überwachung von Eignung der verwendeten Materialien und der Qualifikation des Personals. Zum zweiten gehe es um eine geeignete Qualitätsdokumentation von Schweißparametern, Werkstoffeigenschaften und Schweißnahteigenschaften.

„Ein Drittes Thema, das mit zunehmender Vernetzung an Bedeutung gewinnen wird, ist logistische Unterstützung durch die Schweißanlage bei der Versorgung mit Verbrauchsmaterialien und die vorbeugende Instandhaltung der Anlage“, erläutert Göppert

Auch Trumpf und das Fraunhofer IPA, die in einem gemeinsamen Projekt die Potenziale von Industrie 4.0 für die Blechbearbeitung unter die Lupe nehmen, sehen die Intralogistik als zentrales Themenfeld. „Nicht die bearbeitenden Prozesse entscheiden über die Kapazität einer Maschine, sondern wie gut sie an angrenzende Produktionssysteme angebunden ist“, fasst Ulrich Schneider, Projektleiter am Fraunhofer IPA, zusammen. Auf der Euroblech wird in diesem Kontext ein Assistenzsystem zum Absortieren vorgestellt.

Die Studie demonstriert die Herausforderungen des Absortierens an einer Laserschneidanlage. Dabei werden Informationen über die Aufträge dem Bediener ergonomisch in Echtzeit bereitgestellt. Die korrekte Verbuchung der Teile mit Menge und Ort erfolgt nach dem Sortieren in Behälter automatisch im Hintergrund. Dabei wird der Bediener mit modernen Assistenten unterstützt, die individuellen Ablaufpräferenzen des Bedieners werden berücksichtigt.

Feste Handgriffe werden nicht vorgeschrieben, sondern lediglich das aktuell benötigte Wissen einfach bereitgestellt. Das Ganze birgt großes Potenzial: „Je nach Kundensituation haben wir pro Auftrag Zeiteinsparungen von 28 bis 51 Prozent erzielt“, freut sich Schneider.

Alexander Verl
"Das Thema Vernetzung in der Blechbearbeitung hat sicher einen hohen Stellenwert", sagt Prof. Alexander Verl, Leiter des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW), Universität Stuttgart. - Bild: ISW

Voraussetzung für solche Effekte ist eine Industrie 4.0-fähige Anlagenstruktur. So hat das Thema Vernetzung für Prof. Verl, Leiter des ISW an der Universität Stuttgart, in der Blechbearbeitung sicher einen hohen Stellenwert. „Für die Anbindung von Sensoren, für die Vernetzung von Prozessstufen und den Aufbau von intelligenten Regelkreisen und Optimierungsstrategien ist eine einheitliche und performante Vernetzung unabdingbar“, erläutert der Steuerungstechnik-Experte.

Laut Anlagenbauer Kuka Industries ist das Thema Vernetzung in der Industrie bereits angekommen. „Bereits heute setzen unsere Kunden diese Technologie ein“, sagt Divisionsleiter Arclas Siegfried Heißler. „Kuka.Sim“ beispielsweise sei eine Simulations- und Programmiersoftware, die für mehr Transparenz in der Produktion sorgt. Kunden könnten bereits vor der realen Inbetriebnahme ihrer Anlage oder Applikation Prozesse prüfen und gegebenenfalls optimieren.

„Durch die Offline-Programmierung arbeiten verschiedene Bereiche wie Entwicklung und Konstruktion Hand in Hand zusammen und testen den neuen Arbeitsauftrag des Kunden bereits in der virtuellen Welt“, erklärt Heißler. Für die smarte Produktion sei außerdem die virtuelle Inbetriebnahme wichtig.

Trend ist spürbar

„Vernetzung und Digitalisierung spielen auch für uns in der Schweiß­technik eine wichtige Rolle und werden verstärkt von unseren Kunden gefordert“, berichtet Cloos-Geschäftsführer Gerald Mies. Deshalb beschäftigt sich der Anbieter von Stromquellen, Robotertechnik, Positionierern und Sicherheitstechnik sowie Sensorik und Software für das Schweißen schon sehr lange mit der Kommunikation der einzelnen Komponenten untereinander.

Der Trend zu Digitalisierung und Condition Monitoring ist schließlich auch für Martin Sträb, President der Güdel Group, spürbar: „Kunden legen immer häufiger Wert darauf, verschiedene Werte wie Produktionskennzahlen, Medienverbräuche, Alarmmeldungen etc. über das Smartphone oder andere Medien jederzeit abrufen zu können beziehungsweise alarmiert zu werden.“

Göppert von Lorch gibt schließlich zu bedenken, dass die Vernetzung von Anlagen neben Nutzen auch Kosten mit sich bringt. „Hier kommen auf die Betreiber hohe Investitionen in die IT-Infrastruktur zu, was zum aktuellen Zeitpunkt in vielen Fällen ein ernsthaftes Hindernis ist.“

Initiative will Kommunikation standardisieren

Kemper hat zusammen mit Microstep Europa und Kemppi eine neue Mittelstandsinitiative zum Thema Industrie 4.0 in der Blechbearbeitung gegründet. Der neue Verein trägt den Namen ‚Industry Business Network 4.0 e.V.‘. Er verfolgt das Ziel, die Kommunikation von Anlagen und Maschinen zu standardisieren. Die einheitliche Vernetzung soll Anwendern in der Branche Vorteile bei der Bearbeitung von Blechen bieten und sich so am Markt etablieren.

„Bis heute ist das Potenzial hinter der Vernetzung immens. Neue innovative Produktionsumgebungen sind unsere Vision für die Fertigung der Zukunft“, sagt Kemper-Geschäftsführer Björn Kemper. „Im Bereich Blechbearbeitung ermöglichen wir künftig weitaus effektivere und flexiblere Lösungen, als sie bisher denkbar sind.“ Kemper selbst geht im Bereich Arbeitsschutz mit der Vernetzung von Hallenluftreinigungssystemen voran.