Demofabrik zeigt Wege zur digitalisierten Zerspanung
Die Demofabrik-Z4 will aufzeigen, wie die digitalisierte Zerspanung aussehen kann. Mit ihr lassen sich dann kleine Losgrößen wirtschaftlich produzieren.
Späne werden in der Demofabrik-Z4 im südwestfälischen Werdohl nicht gemacht, aber die Zerspanung steht trotzdem im Mittelpunkt, genauer gesagt die Zerspanung 4.0. „In der Demofabrik wird gezeigt, dass es machbar ist, die Zerspanung zu digitalisieren“, sagt Ulrich Remmel, Automatisierungsexperte in der Zerspanungsindustrie und Projektleiter der Demofabrik-Z4. Seine Vision ist es, die Ängste und Bedenken einer digitalen Zerspanungsindustrie aufzulösen und den Weg in eine automatisierte Zukunft zu ebnen. Dabei geht es um wesentlich mehr, als eine Werkzeugmaschine mit Robotern auszurüsten. „Denn Industrie 4.0 bedeutet, dass die zukünftigen Produkte alle Informationen in sich tragen und den Maschinen eigenständig mitteilen, welche Arbeitsschritte auszuführen sind“, erklärt Remmel. Die Unternehmen stehen dabei vor der Herausforderung, die heutigen Kundenwünsche nach einer höheren Geometrievielfalt und folglich kleineren Losgrößen zu erfüllen. „Und durch das vernetzte Zusammenarbeiten aller Maschinen in der Demofabrik-Z4 ist eine Produktion bereits bei kleinen Losgrößen möglich.“
Von der Power-Point-Präsentation in die Praxis
Die Idee zur Demofabrik entstand im Herbst 2019 durch eine ehrenamtliche Mitarbeit von Remmel als Dozent bei der Nachwuchsstiftung Maschinenbau des VDW. „Ich wollte das Thema vernetzte Werkzeugmaschinen und Robotik nicht nur in Power-Point-Präsentationen zeigen, sondern in der Praxis.“ Bei der anschließenden Umsetzung kam dem Automatisierungsspezialisten dann seine langjährige Erfahrung zugute und die noch vorhandenen Räumlichkeiten, die nach der Insolvenz seiner eigener Firma von der Handlingtech Automations-Systeme GmbH als Vertriebscenter West genutzt werden. Vor diesem Hintergrund entstand ein Schulungskonzept, dass ein mehrtägiges Seminar umfasst. Dazu gehört auch ein Praxisteil an den digitalen Lösungen, Robotern und Werkzeugmaschinen, in dem der Wertstrom von Kleinserien vorgeführt wird.
Basis der Demofabrik sind die Partner
Wesentliche Grundlage der Demofabrik-Z4 sind die Partner. „Die Demofabrik ist nicht nur eine 5-tägige Messe, sondern eine dauerhafte Einrichtung“, musste Remmel Überzeugungsarbeit leisten. Und das mit Erfolg, denn er konnte 40 Partnerfirmen für seine Idee begeistern, die als Austeller und Referenten mit ihren Maschinen, Komponenten und Software-Dienstleistungen dabei sind. Außerdem werden in der Demofabrik auch Stand-alone-Lösungen der Partner gezeigt.
Auf die Seminarteilnehmer wartet ein Programm mit vier Modulen. Das erste besteht aus der Einführung in die Demofabrik und den Grundlagen zur Digitalisierung. Im zweiten Modul geht es um die Fabrikplanung mit der Automatisierung des Materialflusses und der Logistik. Hier sollen Standardisierung und ein 360°-Blick vermittelt werden. Modul Nummer drei beschäftigt sich mit Fabriksteuerung und Manufacturing Execution Systemen (MES). Zu guter Letzt beinhaltet das vierte Modul die Umsetzung und Projektberatung.
Digitalisierte Zerspanung am Beispiel einer Ritzelwelle
Seit dem 30. September 2021 kann die Demofabrik-Z4 in Werdohl besucht werden. „Im ersten Jahr zeigen wir exemplarisch die Herstellung einer Ritzelwelle mit Passfedernut und einem Kopfkreisdurchmesser von 70 mm“, informiert Remmel. „Angefangen beim Stangenrohling bis zum Fertigteil soll sie mit einer Teilevarianz von 250 Geometrien und einer Losgröße von 1 bis 200 automatisiert gefertigt werden, ohne dass ein Mensch eingreift.“
Dabei durchläuft die Ritzelwelle die Prozessschritte Sägen, Drehen, Verzahnen, Härten, Schleifen, Fräsen bis hin zum Waschen. Der Fokus liegt jedoch auf der Digitalisierung. Es geht um die Verknüpfung von ERP und MES mit Blick auf Teilelogistik, Programmierung, Job- und Toolmanagement sowie Qualität. Und am Leitstand haben die Teilnehmer einen Überblick über die gesamte Fertigung und können in der Simulation jeden Prozessschritt überwachen. Eingebaut in den Produktionsablauf in der Demofabrik ist zudem eine Störung. Anhand eines n.i.O.-Teils soll gezeigt werden, wie sich diese automatisiert durch eine Korrektur an der Werkzeugmaschine beheben lässt.
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