Was Zerspanung 4.0 benötigt - Cloudinary
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40 SMART FACTORY MANAGEMENT
Digitalisierung in der spanenden Fertigung
Was Zerspanung 4.0 benötigt
Für die Digitalisierung in der automatisierten Fertigung braucht es qualifizierte Mitarbeiter
genauso wie innovative Produktlösungen. Mit einem digitalen Baukasten geht Festo dabei
auf die unterschiedlichen Bedürfnisse und Anforderungen ein.
von Antje Götz, Maren Gülck und Ralf Riemensperger
Unternehmen und Mitarbeiter se-
hen sich häufig mit dem Begriff Digita-
lisierung überfordert. Lohnt sich die
Investition oder sind Aufwand und Kos-
ten zu hoch? Wer soll die neue Technik
im Betrieb umsetzen? Welche Vorteile
bringt die digitale Fertigung den kleine-
ren Betrieben? Gehen dadurch Arbeits-
plätze verloren? Fakt ist: nicht nur die
Maschinen werden durch künstliche
Intelligenz schlauer, sondern auch die
Mitarbeiter müssen ihr Wissen weiter-
entwickeln. Innovationen beschränken
sich nicht nur auf technisches Fachwis-
sen – neue Kompetenzen der Mitarbei-
ter spielen eine ebenso große Rolle.
Berufsausbildung 4.0
für das digitale Zeitalter
Die Arbeitswelt verändert sich rapide,
indem unterschiedliche Technologie-
1 Digitalisierung in der spanenden Fertigung hat viele Facetten © Festo SE & Co. KG bereiche zunehmend zusammenwach-
sen. Schon während der Berufsausbil-
D
er Automatisierungsspezialist und stellen neben der Methodik auch dung und des Studiums müssen die
Festo betrachtet den Wandel in erste praxisorientierte Ergebnisse vor. jungen Fachkräfte gezielt auf diese
der Produktion ganzheitlich und Dreh- und Fräsmaschinen von heu- neuen Anforderungen vorbereitet wer-
setzt Schwerpunkte in der Technologie te werden standardmäßig mit Software- den. Da Fachkompetenzen schnell ver-
und in der Interaktion zwischen schnittstellen zur Vernetzung ausgelie- alten können, werden agile Arbeitsme-
Mensch und Technik. Festo Didactic, fert. Denn erst das Auslesen, die Aus- thoden, die auf ›weichen‹ methodi-
ein Unternehmen der Festo Gruppe wertung und die Verknüpfung von Ma- schen und sozialen Kompetenzen beru-
und verantwortlich für technische Bil- schinendaten bringen den erwünschten hen, immer wichtiger. In der Berufs-
dung, fördert dabei sowohl die Qualifi- Mehrwert wie vorausschauende War- schule und in Ausbildungsbetrieben
zierung in der Ausbildung als auch das tung, Minimierung von Rüstzeiten oder lernen die Fachkräfte von morgen die
lebenslange Lernen von Beschäftigten. Vermeidung von Maschinenstillständen. entsprechenden vier Handlungskom-
In der Technologiefabrik von Festo in Spätestens jetzt ist es an der Zeit, sich petenzen, die sich in Fach-, Metho-
Scharnhausen werfen die Experten der mit der Digitalisierung in der Zerspa- den-, Sozial- und Selbstkompetenzen
Forschung einen Blick in die Zukunft nung zu beschäftigen. unterscheiden lassen.
© Carl Hanser Verlag, München WB Werkstatt + Betrieb 1/2021
SMART FACTORY 41
CNC in der Berufsausbildung
Heute findet bereits die Ausbildung
nicht nur an autark betriebenen Einzel-
maschinen statt, sondern an Maschi-
nen, die in das Produktionsnetzwerk
eingebunden sind. Mit vernetzten
Lösungen schafft man einen Lernraum,
in dem es nicht nur um die reine Erstel-
lung eines Werkstücks geht, sondern in
dem der Lernprozess bereits mit der
Planung eines Produktionsprozesses
beginnt. Die Messwerte der Werkzeug-
voreinstellung und im Vorfeld erstellte
Arbeitspläne werden digital an die
CNC-Maschine übergeben. Die Maschi-
nen sind untereinander mit einem
MES-System vernetzt und erhalten so
ihre Auftragsdaten. Roboter beladen
mit Hilfe von RFID-unterstützten Bela-
deeinheiten die Maschinen, und die
Nachbestellung des Rohmaterials er-
folgt über einen Webshop. Die Daten
der unterschiedlichen Systeme müssen 3 Der Baukasten CNC Industrie 4.0 © Festo Didactic SE
verstanden, analysiert und gegebenen-
falls optimiert werden. Lernen lautet die Devise. Dahinter Mensch-Maschine-Interaktion ver-
steckt die Weiterentwicklung des er- langt vom Maschinenbediener sowohl
Der Baukasten CNC Industrie 4.0 lernten Wissens analog zur Entwick- neues Wissen zur optimalen Nutzung
Um Betriebe bei der Modernisierung lung neuer technologischer Trends. dieser technischen Innovation, als
ihrer Fertigungsbereiche und Werkstät- Parallel dazu ist das Erlernen von auch die Handlungskompetenz, sich
ten zu unterstützen, hat Festo Didactic Handlungskompetenzen auch für auf die neue Technik einzustellen. Die
den Baukasten ›CNC Industrie 4.0‹ Berufstätige elementar wichtig. Können parallele Investition sowohl in neue
entwickelt. Gemeinsam mit dem Betrieb sich Mitarbeiter auf neue Situationen Technologien als auch in die Qualifi-
wird ein bedarfsgerechtes Konzept erar- zügig einstellen und umdenken, sind sie zierung von Mitarbeitern entscheidet
beitet, in welchen Schritten die Ferti- auch in der Lage, neue Entwicklungen zukünftig über den Erfolg eines Unter-
gungsumgebung entsprechend umgerüs- zu begleiten. nehmens.
tet oder neu ausgestattet werden kann. Aber was bedeutet das für einen
Betrieb? Mit dem Aufstellen vernetz- Digitales Lernen
Lebenslanges Lernen für Beschäftigte barer CNC-Maschinen ist der Digitali- mit individuellen Lernwegen
Die Redewendung »Man lernt nie aus« sierungsprozess eines Betriebs nicht Auch die Lernprozesse und -möglich-
gilt heute mehr denn je. Lebenslanges abgeschlossen. Im Gegenteil, die keiten haben sich verändert. Heute
passt sich das Lernen den Bedürfnissen
2 Die entschei- des Menschen und der Betriebe an.
denden vier Mitarbeiter erhalten das nötige Rüst-
Handlungs- zeug zu Themen wie Digitalisierung
kompetenzen und Industrie 4.0 in verschiedensten
für das digitale Formaten: von Präsenztrainings im
Zeitalter Kursraum über Online-Trainings via
© Festo Didactic SE Videokonferenz bis hin zu digitalen
Online-Kursen.
Passend dazu bietet das neue digitale
Lernportal ›Festo Learning Experience‹,
Festo LX genannt, didaktisch aufberei-
tete Lerninhalte für viele technische
Bereiche an. In kurzen Lerneinheiten
wird komplexes Wissen Schritt für
Schritt erklärt und verständlich
gemacht. Das digitale Lernen ist dabei
so individuell wie der Mensch selbst.
Festo LX basiert deshalb auf multi-
medialen Lernnuggets, die zu individu-
WB Werkstatt + Betrieb 1/2021 www.werkstatt-betrieb.de
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ellen Lernpfaden zusammengefügt wer-
den können. Durch die smarte Kombi-
»Fachwissen alleine
nation von eLearning-Kursen und reicht nicht mehr.
Praxisübungen sichern sich Mitarbeiter
ihre Beschäftigungsfähigkeit in der Die Mitarbeiter
Hightech-Industrie. Technik ist faszi-
nierend – kombiniert mit Gamification,
brauchen die richtigen
Virtual Reality (VR) und Augmented Handlungskompeten-
Reality (AR) wird Lernen sogar zum
Erlebnis. zen, um mit der techni-
Vom Lernen zur
schen Entwicklung
Anwendung der Zukunft Schritt zu halten«
Die Industrie 4.0 hat zum Ziel, indivi- 4 Alexander Bickel, Leiter Education
duelle Kundenwünsche zu attraktiven DACH, Festo Didactic © Festo Didactic SE
Preisen wie in der Massenproduktion
zu erfüllen. Sie macht die Skalierbarkeit Die größtmögliche Flexibilität für Mit Unterstützung des pneumati-
von Produktionskapazitäten notwendig. unterschiedliche Anwendungsfälle zur schen Cobots wird es möglich, Teile
Doch ist eine allgemeingültige, einheit- Be- und Entladung von Bearbeitungs- werkstückspezifisch und gleichzeitig
liche Lösung nicht in Sicht. Dennoch zentren (BAZ) können auch Roboterzel- kostengünstig abzublasen, damit an-
beschäftigen sich viele Werkzeugma- len allein nicht garantieren. Zusätzliche hand eines Zweitsystems kamerabasier-
schinenhersteller etwa mit entspre- Hilfsmittel, wie beispielsweise Kamera- te Roboter in den Arbeitsbereich hinein-
chenden Handhabungskonzepten zur systeme, werden benötigt. Sie sind in greifen können. Auf dieser Grundlage
automatisierten Be- und Entladung. der Lage, dem Roboter den Weg zu wei- können hochflexible, sich selbstkonfi-
sen und gleichzeitig Informationen für gurierende Arbeitssysteme eingesetzt
das selbstständige Einmessen der Sys- werden. Diese Systeme werden in der
teme zu liefern. Weiterhin sollen sie im- Lage sein, sich an den unterschied-
stande sein, Plausibilitätskontrollen lichsten Maschinen selbst einzumessen
durchzuführen, ob beispielsweise die und mittels sehr kurzer Inbetriebnah-
richtigen Bauteile bereit liegen. mezeiten zum Einsatz zu kommen. Der
Ein Kernproblem ist hierbei die Ver- Vorteil liegt auf der Hand: so kann die
schleppung der Kühlflüssigkeit. Die zer- Automatisierung auch für kleine Los-
spanten Teile werden heute standard- größen wirtschaftlich werden.
mäßig vor der Entnahme von einem Um die mannlosen Laufzeiten bei
Roboter abgeblasen. Dabei wird Kühl- der Be- und Entladung zu erhöhen, be-
flüssigkeit vernebelt. Kamerasysteme, steht die ideale Kombination aus einem
die bestimmte Situationen beurteilen Abblasroboter, einem Be- und Entla-
und selbstständig Entscheidungen tref- dungsroboter mit integriertem Kamera-
fen, könnten durch die Vernebelung system und einem Palettierer (Stacker),
beschlagen und wären somit nicht mehr der auf einem mobilen Gestell montiert
einsatzbereit. wird. Der 6-Achs-Roboter befindet sich
aktuell noch in der Erprobungsphase. W
Flexible Automatisierung per
pneumatischem Sechs-Achs-Roboter
INFORMATION & SERVICE
Festo hat einen pneumatischen Sechs-
Achs-Roboter entwickelt, der sich in
HERSTELLER
den Bewegungen ähnlich verhält wie
ein klassischer Roboter. Ein entschei- Festo Didactic SE
dender Vorteil gegenüber seinen elek- 73770 Denkendorf
Tel. +49 711 34670
trischen Kollegen sind allerdings seine
www.festo-didactic.com
niedrigen Unterhaltskosten, da er kei-
nerlei elektrische Antriebe und Getriebe DIE AUTOREN
besitzt. Außerdem überzeugt er gegen-
Antje Götz und Maren Gülck sind für
über klassischen Robotern durch sein
Lösungen rund um Education 4.0 bei
robustes Wesen sowie seine einfache Festo Didactic zuständig.
Bedienbarkeit. Eine Vorab-Program- Ralf Riemensperger erforscht
mierung ist nicht mehr notwendig, da I4.0-Themen in der Technologiefabrik
er stattdessen über die geführten Bewe- Scharnhausen
5 Forschungsprojekt pneumatischer gungen des Mitarbeiters ›program- did@festo.com
Ausblas-Cobot für ein BAZ © Festo SE & Co. KG miert‹ wird.
© Carl Hanser Verlag, München WB Werkstatt + Betrieb 1/2021
INHALT 5
37 Automatisierung 40 Digitalisierung 43 CAM-Systeme
Kollaborative Mitarbeiter gezielt Integrative Lösung
Roboterlösung qualifizieren für CAD und CAM
TITELANZEIGE
SPECIAL 3D-Spanngelenke/
Handmessmittel
23 Fräsen – Fräsdrehen 48 Sorte für Dreh-Wende-
(siehe Kasten) schneidplatten/
CAM-Programmiersystem/
Schnellwechsel-Schnittstelle/
SMART FACTORY Spanntechnik-Katalog
Automation
34 Immer das richtige Werkzeug AM Cube –
an der Maschine INDEX der erste 3D-Metalldrucker
(Kerstin Rogge) 49 Inserenten/Unternehmen/ der CHIRON Group
37 Hohe Produktivitätssteigerung Personen
Mit der Additiven Fertigung ergänzt die
und ein unschlagbarer ROI CHIRON Group ihre Kernkompetenzen Me-
(Robert Vogel) tallbearbeitung und Automation und bietet
VORSCHAU, IMPRESSUM Komplettlösungen, die auch dieses dynami-
Management 50 ...und in unserer sche Marktumfeld umfassen. Der 3D-Metall-
40 Was Zerspanung 4.0 benötigt nächsten Ausgabe drucker AM Cube eignet sich für die Ferti-
gung größerer und komplexer Bauteile mit-
(Antje Götz, Maren Gülck und
tels Laserauftragschweißen mit Draht und
Ralf Riemensperger)
Pulver, zudem lassen sich Halbzeuge aufbau-
en, Bauteile reparieren oder beschichten.
CAM
43 Ein CAM für alle Fälle
CHIRON Group SE
Kreuzstr. 75
78532 Tuttlingen
PRODUKTE
46 Horizontal-BAZ/ Telefonnummer: 07461/ 940–0
3D-Scanner/ E-Mail: info@chiron.de
Web: www.chiron-group.de
3D-Drucksystem und -software
47 Automatisierungskonzept/
Messstative und
WB Werkstatt + Betrieb 1/2021 www.werkstatt-betrieb.de
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