Prozesseffizienz um 50 % gesteigert

Nahezu alle papierbasierten, manuellen Prozesse vollständig digital im Shopfloor abbilden – und gleichzeitig die Software-Insellösungen durch ein zentrales System ersetzen: Dies hat der technologieführende Lohnfertiger im Siemens Konzern, Sykatec, mit Hilfe einer durchgängigen Eco-System-Datenbankplattform von Coscom erreicht. Das bestehende CAM- und Maschinensimulationssystem wurde mit einem neuen prozessfähigen 3D-Tool-Management und Eco-Fertigungsinformationssystem vernetzt. Als Folge steigt die Produktionseffizienz um bis zu 50 % und es treten bis zu 20 % weniger Fehler bei der Werkzeugeinstellung auf.

Die Sykatec GmbH setzt bei der optimalen Vernetzung ihres Shopfloors auf das Eco-System der Coscom Computer GmbH aus Ebersberg bei München. Das in Erlangen ansässige Produktionsunternehmen hat sich auf Fertigungstechnologien rund um die Blechverarbeitung und Verkabelung verschiedener Konverter-Typen und -Komponenten spezialisiert. Darüber hinaus stehen zehn Fräsmaschinen im Span, von Standard-3-Achs- bis hin zu 5-Achs-Highspeed-Maschinen, um den Kunden eine durchgängige Wertschöpfungskette aus einer Hand bieten zu können. Über alle Anlagen hinweg werden rund 800 Werkzeuge verwendet. Typischerweise werden kleinere Stückzahlen der Losgrößen eins bis zehn gefertigt, Ausreißer finden sich im Bereich 100 oder 150. Mit anderen Worten, die Varianz in der Auftragsabwicklung ist enorm volatil.

Innerhalb des Siemens-Konzern übernimmt Sykatec den Part der Lohnfertigung. „Wir haben erkannt, mit einer durchgängigen Coscom-Lösung einen attraktiven Mehrwert generieren und uns damit für die Zukunft besser aufstellen zu können“, erläutert Edwin Heumann, bei Sykatec als IT-Koordinator tätig. Der Manager hat sich die umfassende Digitalisierung seines Unternehmens auf die Fahne geschrieben und da kam Coscom zum richtigen Zeitpunkt. Die Systemauswahl wurde im Vorfeld sehr akribisch angegangen. Man hat sich auch Inhouse-Lösungen genau angesehen, wie Edwin Heumann klarstellt: „Wir hätten Prozessketten aufbrechen und unser CAM-System Esprit ersetzen müssen, was dazu geführt hätte, neue Postprozessoren für die im Einsatz befindlichen Bearbeitungszentren anzuschaffen.“ Nein, auf das bewährte Tool wollte man nicht verzichten und so war die Entscheidung für Coscom gefallen und gegen Tools aus dem Mutterkonzern. Übrigens wird Sykatec die unternehmerische Freiheit auch deswegen gewährt, weil das Unternehmen am Markt als unabhängiger Anbieter für Fertigungsdienstleistungen auftritt und der Mutterkonzern marktübliche Preise einfordert.

Sykatec hat sich bereits vor geraumer Zeit auf die Suche nach einer umfassenden Digitalisierungslösung im Shopfloor gemacht. So wurde im ersten Schritt von der Firma Pimpel die CAM-Lösung Esprit inklusive Virtual Machine erweitert. Auch ein System für die Werkzeugverwaltung fand seinen Weg in die Erlangener Arbeitsvorbereitung. Ingo Kolberg, Key Account Manager bei Coscom, erläutert: „Bei Sykatec führte dies zu einem Ensemble von, Satellitensystemen‘, die nicht als Einheit agierten. Für uns bestand daher die Aufgabe darin, die Datendurchgängigkeit herzustellen und die Beteiligten vom neuen Prozessdesign mit seinen Vorteilen wie Transparenz, Flexibilität, Fehlerfreiheit und Schnelligkeit vertraut zu machen.“ Ganz gezielt wurden den späteren Coscom-Anwendern bei Sykatec nach und nach die enormen Vorzüge vermittelt und Migrationspfade aufgezeigt. Eine weitere Herausforderung bestand darin, dass das zuvor im Einsatz befindliche Tool-Managementsystem abgeschaltet werden musste – Edwin Heumann erinnert sich: „Der bisherige Anbieter hatte uns keine überzeugende Weiterentwicklungsstrategie vermittelt, außerdem konnten echte 3D-Geometrien der Werkzeuge nicht in der Qualität eingebunden werden, wie wir sie wirtschaftlich im Prozess benötigen. Wir haben schließlich festgestellt, dass Coscom das alles abdeckt, was wir wollen – und noch mehr.“ Und in der Tat, der übrige Anbietermarkt hat bis auf den vollintegrierten Prozess-Ansatz von Coscom nichts hergegeben, was Edwin Heumann zufrieden gestellt hätte.

Doch selbst wenn die ausgewählte Technologie hervorragend ist, verlangt es nach einer kundigen Hand, das Neue mit den bisher gelebten Abläufen in Einklang zu bringen. So bedeutet eine tiefe Integration, dass entschieden werden muss, in welcher Datenbank die Daten wie abgelegt werden sollen. Dies ruft einen Mediator auf den Plan, der sein Handwerk versteht: „Das fängt bereits damit an, dass man sich auf ein einheitliches Bezeichnungssystem einigen muss. Schließlich soll eine homogene Lösung entstehen, die leicht von der Hand geht und einem die Arbeit abnimmt – und nicht noch Mehrarbeit verursacht“, gibt Key Account Manager Ingo Kolberg zu bedenken. Bei dieser Aufgabe hat das Coscom-Team sehr viel Fingerspitzengefühl bewiesen. Einerseits dadurch, dass mit dem Coscom-Eco-System technologisch betrachtet die Integrationsleistung bereits vollbracht ist, andererseits dadurch, dass aufgrund der umfangreichen Projekterfahrung sehr viel Umsetzungskompetenz vorhanden ist und diese genutzt wurde, bei Sykatec praxisgerecht zu implementieren. Dem Coscom-Team gelang es mit Bravour, das Technologie- und Prozess-Knowhow seitens Sykatec mit dem Digitalisierungs-Knowhow von Coscom gewinnbringend zu verknüpfen.

Die zentrale Shopfloor Datenplattform im Eco-System bildet der FactoryDirector VM, der alle Prozesse vernetzt – von der Arbeitsvorbereitung in den Shopfloor hinein – und die vorhandenen Terminals mit der Coscom Infopoint-VM-Visualisierungssoftware direkt an den Maschinen mit Daten versorgt. Dadurch ist sichergestellt, dass es zu keiner Unterbrechung im Datenfluss von der Arbeitsvorbereitung hin zum Werker und der Wertschöpfung an den Maschinen mehr kommt. Das neue Tool-Management Tool-Director VM wurde sehr eng mit der CAM-Software und der Maschinensimulation verknüpft. Edwin Heumann ist von der End-to-End-Prozesslösung überzeugt: „Die Datendurchgängigkeit zwischen Coscom und Esprit funktioniert hervorragend!“ Zunächst wollte man nur die zukunftsweisende Technologie Tooldirector VM einführen, doch konnte Ingo Kolberg Sykatec vom Triple Factory- Director VM, Tooldirector VM und Infopoint VM überzeugen: „Werkzeugmanagement im Shopfloor ist die eine wichtige Sache, aber weit bedeutender ist, die Daten möglichst schnell und fehlerfrei bis ans Bearbeitungszentrum zu übermitteln, um den digitalen Wertestrom vollständig zu schließen sowie Prozesse zu beschleunigen“, betont Ingo Kolberg. Dass sich Edwin Heumann gerne überzeugen ließ, bestätigt die Aussage: „In der Tat, wir wollten nicht nur 30 %, sondern 50 % an Effizienzsteigerung erreichen. Zudem wollten wir die Fehler bei den Werkzeugeinstellungen um 20 % minimieren – damit verbunden sollten die Einfahrzeiten an unseren Bearbeitungszentren von Stunden, teilweise auch Tagen, auf Minuten oder Null gedrückt werden. Wir wussten, dass wir dies nur mit einem tief integrierten Lösungsansatz erreichen konnten.“ Doch woher wusste der IT-Manager, was möglich ist? „Die fruchtbare Zusammenarbeit mit Coscom hatte sich bei einem Referenzkundenbesuch bereits klar gezeigt. Frei heraus hatten wir vor Ort Fragen gestellt, die auch überzeugend beantwortet wurden. Welche Synergien und Einsparpotentiale erreicht wurden, führte man uns nur allzu deutlich vor Augen, so dass wir die Messlatte zunächst fast zu tief angesetzt hatten“, resümiert Edwin Heumann mit einem Augenzwinkern.

„Die CAD/CAM Integration zu Esprit funktioniert wirklich hervorragend, denn alles, was einmalig in 3D im Tooldirector VM angelegt wird, kann 1:1 auch in der Virtual Machine „Checkit-B4“ von Pimpel per Kopfdruck mit genutzt werden. Durch die enge Verzahnung kann auch der digitale Zwilling des Bearbeitungszentrums (z. B. Grob) die Virtual Machine direkt simuliert werden“, das gibt den Anwendern ein hohes Maß an Sicherheit, Qualität, spart erhebliche Rüst- und Einfahrzeiten ein, erläutert Edwin Heumann. Ingo Kolberg ergänzt: „Der Tooldirector VM stellt zusätzlich sicher, dass die Daten zukunftsfähig, sprich Release-unabhängig von der CAM-Software, abgelegt werden. Unser Tool Data Container Interface (TCI) garantiert dies!“ Im Bereich der spanenden Fertigung liegt der Anteil der 5-Achs-Fertigung bei Sykatec inzwischen bei beachtlichen 30 %. Es sind hochkomplexe Bauteile, die ein typischer Lohnfertiger mit seinem Portfolio nicht abdeckt. „Wir haben das Know-how und können die geforderte Qualität liefern – und dies zu marktgerechten Konditionen“, sagt Edwin Heumann stolz. Sykatec teilt gerne seine Expertise mit dem Kunden, etwa indem Empfehlungen in Hinsicht auf kostengünstigere Fertigung bei gleichbleibender Qualität ge- geben werden.

Sykatec hat sein Ziel klar formuliert: Daten möglichst schnell und fehlerfrei an die Maschine übermitteln. Dateninseln abschaffen. Doppelte Daten vermeiden. Das Eco-System garantiert dies. Die von Coscom unterstützte Prozesskette beginnt mit dem zu fertigenden Artikel, notwendigen Werkzeugen und Spannmitteln/Vorrichtungen etc. für das CAD/CAM-System, das aus der zentralen Plattform Factory-Director VM mit allen Daten gestartet wird. Diese übergibt alle artikelbasierten Technologiedaten an das CAD/CAM System, es entsteht der digitale Zwilling des zu bearbeitenden Werkstücks. Wobei der Tooldirector VM die 3D-Modelle der Werkzeuge/Spannmittel beisteuert und damit die Fertigungsprozesse und -Qualität absichert und ganz erheblich erhöht. Das Ergebnis der Maschinensimulation wird als Video zusammen mit den Auftragsdaten und dem digitalen Einrichteblatt an den Infopoint VM direkt am Maschinen-Terminal geschickt. „Gerade bei kritischen Maschinenoperationen ist es sehr hilfreich, wenn sich der Werker mithilfe von realistischen Werkzeuginformationen rückversichern kann, etwa wenn der Fräser unmittelbar am Werkstück vorbeifährt, ob es nicht doch zu einer Kollision kommt. Mit aktuellen 3D-Werkzeugdaten lässt sich ein viel besserer Eindruck gewinnen als mit generisch erzeugten geometrischen Primitiva. Der Prüflauf an der Maschine kann so detailliert mit der Simulation verglichen werden“, erklärt Edwin Heumann. In der Tat, Mensch und Maschine verschmelzen dank Infopoint VM zu einer Einheit. Schließlich kann ja der Programmierer, ehrgeizig wie er nun mal ist, einen zu großen Vorschub gewählt haben. „Wir wollen dem Werker noch mehr Vertrauen in die CNC-Programmierung vermitteln“, lässt Edwin Heumann wissen. Die Infopoint-Terminals sind per W-LAN ins firmeneigene Netz eingebunden. Der Datenkreislauf schließt sich von der Arbeitsvorbereitung bis an die Maschine – dies garantiert einen Wertestrom bzw. Prozesssicherheit und -genauigkeit.

„Zu Beginn des Projekts hat Coscom wirklich technologieunabhängig und produktneutral beraten“, berichtet Edwin Heumann über den damaligen Einstieg in das Projekt mit Coscom. Im Vordergrund standen alleine die Ziele von Sykatec, die erreicht werden sollten. Es wurde ganz bewusst nicht bewertet, was bereits an Software-Tools vorhanden ist“, lobt Edwin Heumann das erste Auftreten des Systemanbieters. „Und die darauffolgende Unterstützung in der Projektarbeit seitens des Coscom-Projektleiters, als meinen unmittelbaren Ansprechpartner, war wirklich optimal und in jedem Fall ‚Entlastung statt Belastung‘. Zum Beispiel bei der Erstellung des praxisorientierten, zielgerichteten Projektplans und zu welchen Zeitpunkten mit welchen Vorteilen zu rechnen ist“, sagt der IT-Experte und drückt seine Freude darüber aus, dass nicht ein mehrere hundert Seiten umfassendes Lastenheft abgearbeitet werden musste. Schließlich hat sich die tatsächliche Implementierungszeit über den kurzen Zeitraum von nur sechs Monaten erstreckt. Edwin Heumann freut sich auf die nächsten Schritte der Prozessoptimierung, kann er sich doch auch hier auf das umfassende Prozess-Know-how gepaart mit der Umsetzungskompetenz und der Beratung von Coscom verlassen.