Digitale Systeme für höchste Produktivität
Rationalisierungspotenzial ausschöpfen
Das aktuell prägende Thema im Werkzeugmaschinenbau ist - wie auch generell in der Industrie - der anhaltende Trend zu Digitalisierung und Vernetzung. Die CHIRON Group ist davon überzeugt, dass sich dadurch in der Fertigung ein enormes Rationalisierungspotenzial erschließen lässt.
Die Chiron Group hat sich längst von einem Hersteller klassischer CNC-Bearbeitungszentren zu einem Systemanbieter entlang der zerspanenden Prozesskette entwickelt.
Mit dem modularen Programm SmartLine stellt das Unternehmen digitale Systeme zur Verfügung, die Fertigungsprozesse steuern und optimieren, die Produktivität und Verfügbarkeit der Anlagen steigern sowie die Bedienung und Handhabung der Werkzeugmaschinen der CHIRON Group erleichtern. Mit einer maßgeschneiderten Digitalisierungslösung kann jeder Kunde den individuellen Produktionsprozess kontinuierlich optimieren und das Potenzial seiner Bearbeitungszentren noch besser nutzen.
Kernkompetenz und Innovationskraft aus einer Hand
Mit DataLine erhält der Nutzer permanent einen Überblick über wichtige Daten wie Maschinenstatus, Stand der Fertigungsprozesse, Produktivität oder Anzahl der produzierten Werkstücke. Treten Abweichungen vom Sollzustand auf, kann der Prozessverantwortliche umgehend darauf reagieren und die entsprechenden Parameter anpassen. Dazu Dr. Claus Eppler, Leiter Forschung und Entwicklung bei CHIRON: „Mit maschinenbaulicher Kompetenz verdichten wir die an der Anlage aufgelaufenen Daten, werten sie aus, entwickeln Kenngrößen, generieren und bewerten Aussagen. Diese Informationen stellen wir dann dem Meister, dem Arbeitsplaner, dem Controller oder der Geschäftsführung bereit. So schaffen wir Transparenz und einen Mehrwert entlang des Maschinen-Lebenszyklus' und bei der vertikalen Vernetzung.“
Mit RemoteLine können auf Kundenwunsch relevante Betriebsdaten und Störungen der Maschine automatisch an den Service der CHIRON Group übermittelt werden. Ein Hotline-Techniker analysiert die Störungen mittels Ferndiagnose und behebt sie online über Fernwartung. Bei Bedarf kann er einen Service-Einsatz planen und auslösen sowie alle notwendigen Teile bereitstellen.
Zunehmend wichtiger wird es für die Kunden, permanent Kenntnis über den aktuellen Maschinenzustand zu haben, denn der stetig steigende Produktivitätsdruck erfordert eine maximale Maschinenverfügbarkeit. Systeme, die Daten über den Maschinenzustand erfassen, verdichten und diese dem Kunden zur Verfügung stellen, sind deshalb ein Schwerpunkt der aktuellen Entwicklungsaktivitäten der CHIRON Group. Mit ConditionLine lassen sich Störungen und drohende Ausfälle frühzeitig erkennen oder vermeiden. Die Software analysiert vollautomatisch alle für einen zuverlässigen Betrieb relevanten Maschinenparameter. Auf diesem Weg lässt sich die Fertigung optimieren, Wartung und Reparaturen gezielt planen sowie Produktivitätsverluste verhindern. „Unser großer Vorteil gegenüber IT-Unternehmen ist, dass wir die maschinenbaulichen Zusammenhänge kennen und damit entsprechende Erkenntnisse schneller und effektiver gewinnen können – zum Nutzen unserer Kunden“, so Dr. Claus Eppler.
Mittels ProcessLine lässt sich der komplette Bearbeitungsprozess vorab entwickeln und optimieren; die Prozessentwicklungszeiten an der realen Maschine können drastisch reduziert werden. Zusätzliche Prozesssicherheit erhält der Anwender durch Detektion möglicher Kollisionen während der Bearbeitungssimulation. ProcessLine ist eine durchgängige CAD/CAM- und Simulationslösung für den kompletten Bearbeitungsprozess. Die Simulation erfolgt anhand eines digitalen Zwillings der Maschine. D.h. das Modell vereint Geometrie, Kinematik und Dynamik des realen Bearbeitungszentrums mit all seinen Funktionalitäten.
Die Softwarelösung ProtectLine schützt in jeder Betriebsart präventiv vor Kollisionen. Dazu verfügen die Bearbeitungszentren der CHIRON Group über einen „digitalen Zwilling“, der die reale Maschine vollumfänglich abbildet. Neben dem Bearbeitungszentrum sind sämtliche Bearbeitungswerkzeuge inklusive Werkzeughalter sowie das Werkstück mit Aufspannung in dem Modell integriert. Zusätzlich zeichnet sich ProtectLine durch eine automatische Abtragssimulation aus. Das bedeutet: Parallel zum realen Zerspanprozess findet ein virtueller Zerspanprozess statt. Dadurch entspricht die Geometrie des virtuellen Werkstücks jederzeit der des realen Werkstücks – eine am Markt einzigartige Modellqualität. Während des Bearbeitungsprozesses fährt der digitale Zwilling der realen Maschine in Echtzeit voraus und kollidiert im Zweifelsfall zuerst. Die reale Maschine wird rechtzeitig und kontrolliert stillgesetzt und dadurch präventiv vor einer Kollision geschützt. Gemeinsam eingesetzt bilden die Module ProcessLine und ProtectLine eine durchgängige, digitale Prozesskette. ProcessLine simuliert das reale NC-Programm vorbereitend und ProtectLine schützt live vor Fehlbedienungen.
Mittels dem modernen und intuitiven Bediensystem TouchLine wird der Maschinenbediener bei seiner täglichen Arbeit unterstützt. Der immer komplexer werdenden Technik wird an dieser Stelle durch eine kontextsensitive Informationsbereitstellung und Bedienerführung entgegengewirkt, wodurch sich die Bedienung der Maschinen erheblich vereinfacht.
Trotz zunehmender Digitalisierung stehen viele Unternehmen Cloud-Anwendungen skeptisch gegenüber, weil hier eine Gefährdung des eigenen Know-hows befürchtet wird. Die Experten der CHIRON Group nehmen diese Vorbehalte sehr ernst und haben sich umfassend damit auseinandergesetzt. SmartLine bietet deshalb auch Lösungen für Unternehmen, die ihre Maschinen nicht ans Internet anbinden wollen. Die steigenden Anforderungen an Digitalisierung und Vernetzung sind fester Bestandteil des Designs der neuen, immer intelligenteren Baureihen der CHIRON Group.
Im Zeitalter der virtuellen Werkzeugmaschine
In der CHIRON Group werden virtuelle Werkzeugmaschinen bereits heute von der System- über die Software- und Prozessentwicklung bis hin zur Montage der realen Maschine eingesetzt. Bei der mechatronischen Konstruktion unterstützt dieser sogenannte „digitale Zwilling“ etwa bei der Topologieoptimierung, um ein optimales Verhältnis zwischen Steifigkeit, Gewicht und Preis zu erzielen. Umgekehrt erfolgt der Datenrückfluss aus der Produktion über die SmartLine-Module RemoteLine, DataLine und ConditionLine in die virtuellen Werkzeugmaschinen und ermöglicht so die Analyse und Optimierung der Prozesse der Fertigungsanlagen der CHIRON Group.
Internationaler Schnittstellenstandard und IoT-Lösungen im Fokus
Harmonisierte und einheitliche Datenschnittstellen sind bei fortschreitender Digitalisierung des gesamten Produktionsumfelds essentiell. Eine einheitliche herstellerübergreifende Auswertung von Maschinen und Anlagen verschiedener Hersteller wird derzeit unter anderem durch unterschiedlich definierte Schnittstellen erschwert. Unabhängig von ihrer Größe können Unternehmen nur dann in vollem Umfang vom digitalen Wandel und der Vernetzung von Maschinen profitieren, wenn proprietäre Insellösungen zugunsten eines gemeinsamen Schnittstellenstandards weiterentwickelt werden. Die CHIRON Group bildet daher zusammen mit sieben weiteren Unternehmen das Kernteam der VDW-Initiative für vernetzte Produktion. Ziel ist es, mit der Schnittstelle umati' (universal machine tool interface) eine international einheitliche Anbindung von Werkzeugmaschinen zu ermöglichen.
Darüber hinaus ist die CHIRON Group auch Gründungsmitglied von der MindSphere World, einer von Siemens initiierten weltweiten Anwenderorganisation für das Cloud-basierte, offene IoT-Betriebssystem MindSphere. Die Zielsetzung hier ist der weltweite Ausbau des Ökosystems rund um die Plattform.
