Wasserstrahlschneidmaschine der Firma Stein-Moser.
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Software

Wenn sich ERP und CNC verbinden

Für Technicontrol und NUM ist Industrie 4.0 kein Neuland. Gemeinsam haben sie für einen Anwender ein Bindeglied zwischen ERP-System und Fertigung entwickelt.

Technicontrol und der CNC-Anbieter NUM haben für einen Anwender gemeinsam eine Maschinenanbindung an ein ERP-System mit vollautomatischer Datengenerierung des ISO-Codes und anschließender Übertragung zur CNC-Maschine realisiert. Mit der Lösung werden zugleich die Bearbeitungsreihenfolge optimiert, die Produktionsgeschwindigkeit erhöht und die Wartezeiten reduziert.

Bindeglied zwischen ERP-System und CNC-Maschine

Technicontrol und NUM haben nun ein Bindeglied zwischen ERP-System und CNC-Maschine etwickelt. Die automatische Verarbeitung der Datensätze erfolgt vorausschauend im Hintergrund, während die Maschine läuft. Die einzelnen Bearbeitungen an dem aktuellen Werkstück werden dem Bediener durch die Leitsystemsoftware grafisch dargestellt.

Der Ablauf ist dabei wie folgt:

  • Aus dem Datensatz für einen Produktionsauftrag wird von der Technicontrol-Software direkt aus dem Auftragspool des ERP-Systems zu jedem Einzelteil ein Jobfile generiert und just-in-time auf den IPC (Industrie PC) der Maschine übertragen.
  • Anhand dieses Jobfiles wird der ISO-Code für die NUM-Flexium+ -Maschinensteuerung erstellt. Dabei wird die Auftragsdatei des Leitsystems vollautomatisch analysiert.
  • Zusätzlich wird eine optimierte Bearbeitungsreihenfolge errechnet, woraus der bahnoptimierte ISO-Programm-Code generiert wird.
  • Alle Bearbeitungsschritte lassen sich durch vier definierte Basisgeometrien flexibel kombinieren.
  • Der ISO-Code für die CNC-Maschine wird dabei mithilfe des von NUM neu entwickelten IsoTrans-Programms erstellt und vom Postprozessor per FX-Server an die Maschinensteuerung übertragen.

Erste Anwendung im Bereich Wasserstrahlschneiden

Zum Einsatz kommt diese Lösung bereits in einer Wasserstrahlschneidmaschine der STM Stein-Moser GmbH in Österreich, auf der Isolier- und Dämmmaterialien automatisch zugeschnitten werden. Dabei handelt es sich um eine 5-achsige Wasserstrahlschneidmaschine mit einer CNC-Steuerung „NUM Flexium+ 68“ auf einem Industrie-PC.

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Wasserstrahlschneidmaschine der Firma Stein-Moser.

Die fertig zugeschnittenen Isolier- und Dämmmaterialien werden im weiteren Bearbeitungsprozess mit zusätzlichen Einzelteilen ergänzt, und dazu teils in anderen Produktionsbetrieben und auf unterschiedlichen Maschinen fertig bearbeitet. Daher ist die Genauigkeit der bearbeiteten Werkstücke für automatische Prozesse in der Weiterverarbeitung von entscheidender Bedeutung.

Anhand des Auftrags aus dem ERP-System wird durch Technicontrol aus Gründen der Qualitätssicherung und zur Sicherstellung der lückenlosen Rückverfolgbarkeit des Produkts eine eindeutige ID-Nummer generiert und als Etikett auf jedes Einzelteil aufgebracht.

Durchgängige Schnittbahn und Vermeidung von Doppelschnitten

Die Bahnoptimierung verfügt unter anderem über eine spezielle Funktion zur Vermeidung von Doppelschnitten und generiert eine durchgängige Schnittbahn. Unnötige Schnitte und überflüssige Neupositionierungen der Schneiddüse können dadurch vermieden werden; das bringt eine enorme Verringerung der Bearbeitungszeit mit sich.

Der gesamte Produktionsprozess ist vernetzt

Je nach Konfiguration und Anforderung wird die optimale Schneidbahn individuell – bis hin zu Losgröße 1 – automatisch mittels der Anwendung NUM Iso­Trans erzeugt:

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Durch diese moderne Kommunikationstechnik ist der gesamte Produktionsprozess vernetzt. Es entstehen keine Wartezeiten für den Maschinenbediener und kein Zeitverlust im gesamten Produktionsprozess. NUM IsoTrans überwacht jedes Werkstück von Beginn bis zum Ende der Bearbeitung und sendet eine Rückmeldung über den Status des Auftrags an das PCS (Prozessleitsystem). Im Falle eines Fehlers während der Bearbeitung werden alle Meldungen, die auf der Maschine aufgetreten sind, an das PCS gesendet. Das PCS verwendet diese Informationen, um den Mitarbeiter über den Produktionsfortschritt zu informieren und einen unterbrechungsfreien Workflow zu ermöglichen.

Statusmeldungen gibt es als "Ballon Tips"

Im Produktivmodus von NUM IsoTrans ist keine Benutzeroberfläche sichtbar. Der Verbindungsstatus wird durch ein Tray-Symbol angezeigt und der Maschinenbediener erhält über sogenannte „Balloon Tips“ Statusmeldungen der aktuellen Prozessschritte. Die Benutzeroberfläche kann über das Tray-Symbol geöffnet werden und zeigt Informationen über den unmittelbar bearbeiteten sowie den nächsten, bereits vorbereiteten und allenfalls transformierten Auftrag an. Die Meldungshistorie gibt einen Überblick über die zuletzt bearbeiteten Aufträge und Ereignisse.

Allgemeine Einstellungen wie beispielweise die erforderlichen Verzeichnisse, die CNC-Programmnummer und ähnliches lassen sich über eine Einstellungsseite definieren. Technologiedaten wie der Fokusabstand, die maximale Achsgeschwindigkeit, die Z-Position, der Schneiddruck und weitere Einstellungen können über einen zusätzlichen Reiter definiert werden:

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Technologiedaten in NUM IsoTrans

Leistungseffizienz der Maschine deutlich gesteigert

Ausgangslage des Projekts war die Anforderung einer individuellen Fertigung sowie die kritische Analyse und Durchleuchtung der am Produktionsprozess beteiligten Systeme durch Technicontrol. Anschliessend wurden gemeinsam mit NUM mögliche Lösungsansätze diskutiert und der Projektablauf definiert.

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Von rechts nach links: Viktor Horn und Stefan Velten, Geschäftsführer von Technicontrol mit Daniel Uršič, Leiter Applikation NUM Deutschland.

„Durch die Optimierung der Bearbeitung konnte die Leistungseffizienz der Maschine deutlich gesteigert werden“, zeigt sich Stefan Velten, einer der beiden Geschäftsführer von Technicontrol, zufrieden. Viktor Horn, zweiter Geschäftsführer des Unternehmens, fügt hinzu: „Ein Highlight war die Inbetriebnahme. Statt der geplanten drei Tage konnte die Inbetriebnahme innerhalb eines halben Tages durchgeführt werden. Eine wahre Musterinbetriebnahme.“