Der Weg zur smarten Fertigung: Die digitale Prozesskette live im Workshop!
Stellen Sie sich eine Werkstatt vor, in der Zahnräder nicht nur ineinandergreifen, sondern Ideen sich zu bahnbrechenden Lösungen verweben. Ein Ort, an dem Technologie nicht stillsteht, sondern vorwärtsstürmt – schneller, präziser, effizienter. Genau das ist unser HAM-Showroom. Vor vier Jahren haben wir ihn ins Leben gerufen, um einen realen Einblick in die digitale Prozesskette zu geben und um aufzuzeigen, wie eine digitale Fertigung heute aussieht und wie sie in Zukunft aussehen kann. Kein theoretisches Konstrukt, sondern ein funktionierendes System, das vom ersten digitalen Werkzeugmodell bis zur Zerspanung auf der Maschine reicht.
Für uns als Werkzeughersteller ist klar: Präzisionswerkzeuge sind das Herzstück jeder Fertigung, doch für eine vollständig vernetzte Produktion braucht es mehr als nur exzellente Werkzeuge. Eine digitale Prozesskette erfordert das perfekte Zusammenspiel verschiedener Bausteine, von der Werkzeugerstellung bis zur Zerspanung. Deshalb haben wir den HAM-Showroom gemeinsam mit starken Partnern aufgebaut. Was klein begann, ist heute ein dynamisches Netzwerk, das kontinuierlich wächst. Jahr für Jahr kommen neue Partner hinzu, um unsere Prozesse mit modernster Technologie zu erweitern und auf dem neuesten Stand zu halten. Denn digitale Transformation ist kein einmaliges Projekt, sondern ein stetiger Entwicklungsprozess und genau das spiegelt unser Showroom wider.
Vernetzte Fertigung: Die digitale Prozesskette im Überblick
Zunächst einmal sollte jedoch geklärt werden, was genau die digitale Prozesskette ist. Eine moderne Fertigung ist mehr als nur Produktion, sie beginnt lange vorher und endet nicht mit dem letzten Span. Die digitale Prozesskette bildet diesen gesamten Ablauf ab: von der ersten Werkzeugmodellerstellung nach DIN 4000 bis zur finalen Zerspanung auf der Maschine. Ein Werkzeug und auch andere Dinge wie Material, Betriebsmittel usw. durchlaufen in jedem Unternehmen mehrere Prozessschritte.
Doch nicht nur die physischen Komponente durchlaufen verschiedene Stationen, sondern auch Daten und Informationen müssen nahtlos mitfließen. Jeder Fertigungsprozess erstreckt sich über mehrere Bereiche: Prozessauslegung und Simulation, Beschaffung und Lagerung, Werkzeugvorbereitung und Rüsten, bis hin zur eigentlichen Produktion. Und genau hier setzt Smart Manufacturing an. Denn was nützt ein perfekt montiertes Werkzeug in der Maschine, wenn essenzielle Daten zu Messwerten oder Standzeiten fehlen? Die Antwort ist einfach: nichts. Ohne präzise Informationen geht wertvolle Zeit verloren und damit auch Effizienz und Qualität.
Die digitale Prozesskette denkt Fertigung ganzheitlich. Sie betrachtet nicht nur den Moment, in dem das Werkzeug auf die Maschine trifft, sondern alle vorgelagerten Schritte.Denn dort wird der gesamte Prozess in der sogenannten Arbeitsvorbereitung konzipiert. Und genau hier liegt enormes Einsparpotenzial: weniger Zeitaufwand, reduzierte Kosten und eine gesteigerte Produktionsqualität.
Welche Vorteile erreichen wir durch unsere digitale Prozesskette?
Jede Produktion ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. Ein einzelnes hochpräzises Werkzeug reicht nicht aus, wenn der Rest stockt. Denn die Fertigung ist kein starres Konstrukt. Sie lebt, entwickelt sich weiter, stellt sich neuen Herausforderungen. Genau hier setzt unsere digitale Prozesskette an, als unsichtbare Schaltzentrale, die Daten, Maschinen und Abläufe intelligent verknüpft. Das Ergebnis? Weniger Stillstand, mehr Effizienz, maximaler Durchsatz.
Statt Daten manuell zu übertragen und dabei Fehler zu riskieren, sorgt eine lückenlose Datendurchgängigkeit dafür, dass alle Informationen exakt dort ankommen, wo sie gebraucht werden. Vom ersten Planungsschritt bis zur finalen Bearbeitung fließen alle relevanten Werte nahtlos durch den gesamten Prozess. Manuelle Übertragungen und fehleranfällige Zwischenschritte gehören der Vergangenheit an. Dadurch sinkt nicht nur das Risiko für Missverständnisse, sondern auch die Zeit, die für unnötige Korrekturen draufgeht.
Doch Daten allein steigern noch keine Produktivität. Parallel dazu wird die Maschinenzeit effizienter genutzt. Früher wurde die Programmierung direkt an der Maschine vorgenommen. Ein mühsamer und zeitraubender Prozess, wodurch wertvolle Produktionszeit verloren ging. Heute übernehmen CAM-Systeme diese Aufgabe im Voraus, während Tools wie Vericut den NC-Code schon vor dem ersten Span simulieren. Das verhindert nicht nur stehende Maschinen, beschädigte Werkzeuge, kostspielige Kollisionen und unbrauchbare Teile, sondern erspart auch langwierige Einfahrprozesse und verschwendetes Material.
Mehr Maschinenlaufzeit, weniger Stillstand
Gleichzeitig sorgt die digitale Prozesskette für schlankere Abläufe. Kürzere Programmier- und Rüstzeiten, eine reduzierte Werkzeugvielfalt und optimierte Lagerbestände sichern schnellere Abläufe und geringere Kosten. Alles ist exakt aufeinander abgestimmt, überflüssige Schritte werden eliminiert und die gesamte Produktion läuft reibungslos wie ein präzise getaktetes Uhrwerk.
Ein weiterer oft unterschätzter Faktor ist die Verhinderung von Suchzeiten. Wer schon einmal wertvolle Minuten damit verbracht hat, das richtige Werkzeug zu finden, weiß, wie schnell sich diese Zeit summiert. Doch mit einem durchdachten Tool-Management wie Toolbase wird genau dieses Problem gelöst. Jedes benötigte Werkzeug ist genau dann verfügbar, wenn es gebraucht wird – ohne langwieriges Suchen, ohne unnötige Stillstände.
Mit all diesen Vorteilen macht die digitale Prozesskette den Unterschied zwischen einer Fertigung, die funktioniert und einer, die wirklich effizient ist. Weniger Fehler, kürzere Stillstände, niedrigere Kosten und eine Produktion, die den Anforderungen der Zukunft schon heute gewachsen ist. Aber wie genau sieht jetzt unsere digitale Prozesskette aus?
Unsere digitale Prozesskette in Aktion
In unserem Showroom zeigen wir, wie die digitale Prozesskette vom ersten Schritt der Planung bis hin zur finalen Produktion perfekt miteinander verknüpft ist. Der Startpunkt ist die Werkzeugplanung mit der Software ISBE Sketcher. Mit dieser innovativen Lösung entwerfen und planen wir Sonderwerkzeuge in 2D und 3D. Außerdem werden digitale Zwillinge der Werkzeuge erstellt, die über den gesamten Fertigungsprozess hinweg genutzt werden können. Diese ermöglichen eine nahtlose Weiterverarbeitung der Daten in der gesamten Prozesskette.
Für eine fehlerfreie Verwaltung und Integration der Werkzeugdaten nutzen wir das Programm Tooltracer. Diese webbasierte Datenbank gewährleistet fehlerlose Werkzeugstammdatensätze von verschiedensten Werkzeugherstellern und transportiert die Daten über Schnittstellen in alle gängigen Shopfloor Systeme, wie z. B. WinTool. Das Ergebnis: eine signifikante Zeiteinsparung von bis zu 80 % bei der Anlage und Anpassung der Werkzeugstammdaten.
Nachdem Import aller benötigten Werkzeuge in WinTool werden diese mit einer passenden Werkzeugaufnahme virtuell zusammengefügt. Die Messprogramme für die Fertigung werden bereits in der Arbeitsvorbereitung definiert und geschrieben. Anschließend wird die gebündelte Werkzeugliste über eine Schnittstelle nahtlos in das CAM-Programm übertragen. Dadurch entfällt das manuelle Anlegen einzelner Werkzeuge, was den Fertigungsprozess erheblich beschleunigt und die Programmierung direkt beginnen kann.
Die patentierte iMachining Technologie von SolidCAM ermöglicht eine Reduktion der Zykluszeiten und eine Verlängerung der Werkzeugstandzeiten. Dank verschiedenster Simulationsmöglichkeiten behalten Sie jederzeit die Kontrolle über die programmierte Werkzeugbahn. Der generierte NC-Code wird zusammen mit relevanten Produktionsdaten in einer digitalen NC-Mappe abgelegt. Somit ist der Prozess theoretisch ausgelegt und kann im Shopfloor zur Produktion übergeben werden.
Von der Theorie in die Praxis: Übergabe der Daten in die Produktion
Alle relevanten Produktionsdaten, wie Messprogramme oder NC-Codes, können nun an die Maschinensteuerung übergeben werden. Die automatisch generierte Beladeliste zeigt die Lagerplätze der Werkzeuge an, sodass die benötigten Komponenten schnell und fehlerfrei entnommen werden können. Dank Barcode-Scan-System wird die Entnahme dokumentiert und das System aktualisiert automatisch die Bestände. Sollte eine Nachbestellung erforderlich sein, erfolgt diese automatisch, um teure Stillstandzeiten zu vermeiden.
Eine sichere Montage der Schunk Werkzeughalter und der HAM Werkzeuge wird durch das TOOLFIX System von Schunk garantiert. Zur anschließenden Vermessung der noch fehlenden Werkzeuge wird im Zoller DNC-System die vom WinTool gesendete Messanweisung aufgerufen. Mit Hilfe des CNC-Einstell- und Messgerät venturion 450 werden die Werkzeuge vollautomatisch vermessen und die Daten werden fehlerfrei und prozesssicher an die Maschine übertragen. Die Werkzeugmagazinplätze werden virtuell aktualisiert, um eine vollständige Rückverfolgbarkeit sicherzustellen.
Nach der Auswahl des NC-Codes startet die Bearbeitung. Der Messtaster TC52 von Blum-Novotest ermittelt den Werkstücknullpunkt des Rohmaterials, bevor hochpräzise HAM Hartmetall- und Diamantwerkzeuge in Schunk-Werkzeughaltern ans Werk gehen. Für optimale Kühlung sorgen Luft, Emulsion oder die innovative Minimalmengenschmierung mit dem AerosolMaster von KNOLL. Das LC50-DIGILOG von Blum-Novotest ermöglicht die Werkzeugmessung und Überwachung direkt auf der Maschine. Abweichungen vom Sollwert werden völlig automatisch kompensiert. Das erstellte Messprotokoll kann jedem fertigen Bauteil eindeutig zugeordnet werden. Den letzten Schliff verleiht das kompakte 5-Achsen-Bearbeitungszentrum C12 von Hermle, das mit maximaler Effizienz kubische Teile bis 100 Kilogramm fertigt.
Möchten Sie die digitale Prozesskette selbst erleben? Vereinbaren Sie noch heute einen individuellen Termin in unserem Showroom und lassen Sie sich von den Vorteilen überzeugen! Eine ausführliche Darstellung unsere Prozesskette können Sie sich hier ansehen:
