12.04.2017 Praxisbeispiel Industrie 4.0

Ein digitaler Zwilling jedes Zahnrads dank Industrie 4.0

Wie es einem Maschinenbauunternehmen gelang, Wissen zu Produkten und der Produktherstellung in ein Software-System zu gießen >>>

„Industrie 4.0 ist ein Riesenschirm, unter dem sich verschiedene Themen sammeln. Jedes Unternehmen muss seine eigene Interpretation finden“, sagt Dr. Hartmuth Müller, Leiter Technologie und Innovation beim auf Zahnrad- und Getriebetechnologie spezialisierten Maschinenbauunternehmen Klingelnberg.

Das 1.300 Mitarbeiter starke Unternehmen hat das vollzogen, was für viele die große Herausforderung bei Industrie 4.0 ist: das spezifische Wissen zu Produkten und der Produktherstellung in ein Software-System zu gießen. Weil auch Schleifmaschinen für die Luftfahrt hergestellt werden, muss der Fertigungsprozess für jedes Teil transparent und exakt sein. Vor zwei Jahren hat Klingelnberg deshalb ein cyber-physisches System eingeführt, das entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu jedem Schritt einen intelligenten digitalen Zwilling jedes Zahnrads bereithält.

„Wir wären mit Industrie 4.0 schon viel weiter, wenn es standardisierte Schnittstellen gäbe“, meint Müller. Zwischen zwei CAD-Systemen gebe es heftigen Informationsverlust, deshalb habe man für alle existierenden Programme, die den kompletten Antriebsstrang statisch und dynamisch simulieren, erweiterungsfähige Schnittstellen geschrieben. „Industrie 4.0 sprengt die Grenzen klassischer Ansprüche, bei denen der Anbieter sich nur um seine eigene Welt kümmert. Stattdessen wird zum Vorteil des Kunden über Anbietergrenzen hinweg gedacht“, konstatiert Müller. Heute können sich beim Kunden alle Geräte einer Produktionslinie den Kern des cyber-physischen Systems von Klingelnberg teilen: eine große Datenbank, aus der alle Maschinen der vor- und nachgelagerten Prozesse ihre Daten beziehen.

Das System enthält alle geometrischen Informationen des Bauteils, aber auch die Informationen zum Werkzeug sowie die Beschreibung der Herstellbewegung einer
virtuellen Verzahnmaschine. „Wir haben eine Weile gebraucht, um das Potential für uns zu entdecken. Aber heute rechnen uns unsere Kunden vor, was das spart“, meint der Technologieleiter.

Wichtig ist für Müller, dass sich Industrie 4.0 auch auszahlt und keine wissenschaftliche Spinnerei bleibt. Klingelnberg habe massiv Ausschuss und Nacharbeiten reduziert. Mit dem neuen Ansatz konnten erstmals Quality Gates eingeführt werden, an denen im Prozessschritt die Geometrie überprüft wird. Abweichungen werden durch software-basierte Assistenzsysteme direkt an Ort und Stelle korrigiert, anstatt von vorn anfangen oder umfangreiche Reparaturmaßnahmen einleiten zu müssen. Ein weiterer Pluspunkt: Wird eine neue Fabrik irgendwo auf dem Planeten aufgemacht, braucht es nicht mehr erfahrener Mitarbeiter, um das System aufzubauen, die Software bringt alles bereits mit.

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