Transparenz schafft Werte
Die Fertigung ist den Wandel gewohnt: die Mechanisierung in Zeiten der Dampfkraft, dann die Elektrifizierung und später die Einführung der CNC.
Parallel bereicherten immer leistungsfähigere Präzisionswerkzeuge und Werkstoffe die Branche. Aktuell stehen 5-Achs-Bearbeitung, Prozessintegration und Automation im Fokus der Praxis. Jede dieser Entwicklungen galt zu ihrer Zeit als revolutionär, entwickelte sich jedoch eher als Evolution. Dem Zukunftsprojekt „Industrie 4.0“ ergeht es nicht anders. In der bereits 2011 beschriebenen Vision geht es im Grunde um die Umsetzung einer ganzheitlichen Transparenz vom Entstehungsprozess von Produkten bis zu deren Entsorgung oder Wiederaufbereitung. Der Weg der Digital Transformation (DX) scheint nun bereitet.
Was bedeutet digitale Transparenz in der CNC-Fertigung?
Mit Blick auf das digitale Umfeld der CNC-Fertigung wirkt der Transparenzanspruch vom Eingang des Rohmaterials über die Herstellung der Werkstücke oder Baugruppen bis zu deren Auslieferung. Im Maßstab von Industrie 4.0 sollen Unternehmen digital in die Lage versetzt werden, ihre gesamten Prozesse und Abläufe digital und lückenlos zu überwachen, zu analysieren, zu optimieren und rückverfolgbar zu dokumentieren. Zudem sollen die Betriebe ihre Daten in digitalen Lieferketten- und Wertschöpfungsnetzwerken kollaborativ und selbstbestimmt teilen können.
Auf dem Weg zur Vision müssen CNC-Fertiger demnach in der Lage sein, die nahtlose Vernetzung aller Fertigungsprozesse und -systeme sicherzustellen. Steuerungssysteme liefern in der Folge Daten über den Zustand von Maschinen, Werkstücken, Prozessen und innerbetrieblichen Abläufen. Die digitale Erfassung und Analyse dieser Informationen ermöglichen es wiederum, den gesamten Produktionsprozess durchgängig zu überwachen und zu optimieren. Dabei handelt es sich nicht nur um maschinenspezifische Daten, sondern auch um Informationen zu Lieferketten, Materialqualität, Zykluszeiten und Energieverbrauch. Diese Transparenz hat mehrere Ebenen:
- Operative Transparenz: Echtzeit-Überwachung der Produktionsschritte, Maschinenzustände und Qualitätskennzahlen.
- Prozessuale Transparenz: Die vollständige Nachverfolgbarkeit eines Werkstücks von der Materialannahme bis zur Auslieferung.
- Analytische Transparenz: Die Möglichkeit, Produktionsdaten zu sammeln, zu analysieren und kontinuierlich zu verbessern.
Die Mehrwerte digitaler Transparenz in der CNC-Fertigung
Für die CNC-Fertigung ergeben sich durch digitale Transparenz zahlreiche Mehrwerte, die sowohl für Großbetriebe als auch für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) entscheidend sein werden. Es wird unter anderem möglich sein, aus Echtzeitdaten elementares Wissen abzuleiten, um Bearbeitungsprozesse zu optimieren, Maschinenlaufzeiten zu steigern, Stillstands- und Liegezeiten zu minimieren und insgesamt den Produktionsfluss effizienter zu gestalten. Durch die Früherkennung von Störungen oder Abweichungen im Prozess können Unternehmen proaktiv handeln, anstatt reaktiv auf Ausfälle oder Qualitätsprobleme zu reagieren. Dies bedeutet weniger Ausschuss, weniger unproduktive Maschinenzeiten und eine höhere Effizienz hinsichtlich der vorhandenen Ressourcen.
Verbesserte Qualität
Weitere Mehrwerte ergeben sich für die Qualitätssicherung, die in der spanenden Fertigung von zentraler Bedeutung ist. Digitale Transparenz stellt sicher, dass jedes Werkstück durchgängig überwacht wird. Maschinenparameter, wie Drehzahl, Vorschub und Werkzeugverschleiß, können automatisch angepasst werden, um eine durchweg hohe Qualität zu gewährleisten. Zudem erlaubt die digitale Dokumentation eine vollständige Rückverfolgbarkeit, was bei Reklamationen oder Qualitätsprüfungen einen entscheidenden Vorteil darstellt.
Schnellere Reaktionsfähigkeit
Überdies wird der gesamte Produktionsprozess transparenter und somit besser steuerbar. Lieferverzögerungen, Engpässe oder Qualitätsmängel bei Zulieferern lassen sich in Echtzeit erkennen und beheben. Unternehmen können ihre Lagerhaltung reduzieren und just-in-time arbeiten. Dies führt zu geringeren Kosten und Unternehmen können schneller auf Marktanforderungen reagieren.
Vorausschauende Wartung
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die vorausschauende Wartung. Durch die Analyse von Maschinen- und Prozessdaten können mögliche Störungen frühzeitig erkannt werden. Dies erlaubt gezielte und geplante Wartungsmaßnahmen, bevor es zu einem Maschinenausfall kommt. Das senkt Wartungskosten und minimiert die Produktionsausfallzeiten.
Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft
Eine weitere zentrale Stärke der digitalen Transparenz liegt in der Effizienzsteigerung. Produktionsabläufe können genauer geplant und Ressourcen gezielt eingesetzt werden. Dies betrifft nicht nur den Materialeinsatz, sondern auch den Energieverbrauch und die Auslastung von Maschinen. So können Unternehmen nachhaltig arbeiten und Kosten senken, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen.
Fit für Regulatorik und Kreislaufwirtschaft
Schließlich hilft Transparenz auch bei der Einhaltung gesetzlicher Anforderungen und in der Kreislaufwirtschaft. So fordert der Einkauf in vielen Branchen immer öfter detaillierte Nachweise über die Herkunft, Verarbeitung und Qualität von Materialien. Mit digitaler Transparenz können diese Informationen lückenlos dokumentiert und archiviert werden. Dies ist nicht nur im Hinblick auf die Produkthaftung wichtig, sondern auch für Unternehmen, die im Bereich der Kreislaufwirtschaft aktiv sind. Die digitale Nachverfolgbarkeit von Werkstücken trägt dazu bei, Materialien nach ihrem Lebenszyklus wieder in den Produktionskreislauf zurückzuführen.
Herausforderungen für KMU
In vielen kleinen und mittleren CNC-Betrieben werden die Ansprüche einer transparenten Fertigung überfordernd wirken. Ihnen fehlt es an den notwendigen Investitionsmitteln und oftmals an digitaler Expertise, um moderne Systeme zur Datenerfassung und -analyse zu implementieren. Doch der schrittweise Einstieg in die digitale Transformation lohnt.
Mit der anfänglichen Vernetzung einzelner Maschinen oder Prozessschritte können Unternehmen erste Erfahrungen sammeln und Erfolge erzielen. Wichtig ist es, mit einem klaren Ziel vor Augen zu starten und dabei auch die Schulung der Mitarbeiter nicht zu vernachlässigen. Denn nur durch eine Kombination aus Technologie und Know-how lässt sich das volle Potenzial der digitalen Transparenz ausschöpfen.
DMG MORI unterstützt seine Kunden dabei im Rahmen der Machining Transformation (MX) und ganz konkret mit den Produkten und Services der Digitalen Transformation (DX). Kunden bietet sich dadurch eine breite Palette skalierbarer Lösungen, die von vernetzten Maschinen über digitale Arbeitsvorbereitung sowie Planungs-, Steuerungs- und Verwaltungssysteme bis hin zur zukunftsfähigen CELOS X Plattform reichen.
Dabei setzt DMG MORI auf offene Standards und Interoperabilität, um eine nahtlose Integration bestehender Maschinen zu gewährleisten und eine schrittweise Digitalisierung zu ermöglichen. Zudem unterstützt das Unternehmen seine Kunden durch gezielte Schulungen und umfassenden Support, sodass auch die Belegschaft von Anfang an in den Veränderungsprozess eingebunden wird. So können Betriebe ihre Effizienz steigern, die Qualität optimieren und sich langfristig für einen zunehmend digitalisierten und vernetzten Markt rüsten.
Die Zukunft der CNC-Fertigung ist transparent
Digitale Transparenz ist der Schlüssel, um im Zeitalter von Industrie 4.0 wettbewerbsfähig zu bleiben. Sie ermöglicht nicht nur höhere Produktivität und verbesserte Qualität, sondern unterstützt auch eine nachhaltigere Produktion. Besonders für kleine und mittlere Unternehmen (KMUs) ist es entscheidend, den richtigen Zeitpunkt zu erkennen, um die digitale Transformation in Angriff zu nehmen. Auch wenn der Weg zur vollständig vernetzten Fertigung komplex erscheinen mag, sind die technologischen Werkzeuge bereits verfügbar. Unternehmen müssen nun den Mut finden, diese Tools in ihren Alltag zu integrieren und die Vorteile der digitalen Transparenz zu nutzen. In Zukunft wird nicht nur die Präzision der Fertigung über den Erfolg entscheiden, sondern auch die Fähigkeit, alle Daten entlang der Wertschöpfungskette intelligent zu nutzen. Die digitale und transparente CNC-Fertigung hat gerade erst begonnen – und sie ist die Zukunft.