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CNC-Maschinen Eckelmann macht Maschinen fit für Big-Data

| Redakteur: Katharina Juschkat

Eckelmann zeigte auf der SPS IPC Drives 2015 Industrie 4.0-Lösungen für CNC-Maschinen, die bereits heute umgesetzt werden können. Als Demo-Anwendung am Stand diente eine virtuelle CNC-Brennschneidmaschine. Vorhandene Prozessdaten der SPS/CNC und der Servoregler werden über Schnittstellen wie OPC UA auf einen Webserver mit Datenbank übertragen.

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Big-Data-Analyse ist der Schlüssel zu mehr Produktivität und Effizienz: Eckelmann zeigte auf der SPS IPC Drives, wie sich vorhandene Daten der CNC/SPS über Schnittstellen wie OPC UA dazu komfortabel anzapfen lassen.
Big-Data-Analyse ist der Schlüssel zu mehr Produktivität und Effizienz: Eckelmann zeigte auf der SPS IPC Drives, wie sich vorhandene Daten der CNC/SPS über Schnittstellen wie OPC UA dazu komfortabel anzapfen lassen.
(Eckelmann/vovan/Fotolia.com)

In den großen Datenmengen, die in der Steuerung anfallen, steckt das Potential, das Betriebsverhalten einzelner Maschinen und kompletter Fertigungsanlagen zu verstehen und zu verbessern. Die Erkennung von Mustern und Kausalitäten ist der erste Schritt, um die Produktivität zu steigern.

„Unser Konzept ist es, die vorhandenen Daten des Controllers zu nutzen und diese Rohdaten zu ‚veredeln‘, indem wir sie zu relevanten Informationen verdichten“, erklärt Dr. Marco Münchhof, Vorstand und Leiter der Maschinenautomation bei Eckelmann. „Intelligente Datenanalyse ist und bleibt der Schlüssel, um effizienter zu werden und Prozesse zu optimieren. Warum sollten wir nicht all die Maschinen- und Prozessdaten der Steuerung nutzbar machen, die wir bislang nach der originären Verwendung für CNC-Steuerungsaufgaben einfach verwerfen? Eine SPS mit ihren geringen Speicherressourcen ist jedoch nicht die ideale Besetzung für Big-Data-Anwendungen. Digitalisierung und Industrie 4.0 heißt für uns daher, dass wir unsere bewährten E EXC Controller für den standardisierten und maschinenunabhängigen Datenaustausch fit machen. Das ist der Anfang auf dem langen Weg zu Zukunftskonzepten wie Plug & Produce oder der Losgröße-1-Fertigung. Aber schon heute möchten wir unseren Kunden damit einen realen Mehrwert verschaffen.“

Eine gute Maschinenkenntnis steigert Produktivität

Am Messestand von Eckelmann konnten Besucher die Möglichkeiten von Big-Data-Analytics an CNC-Maschinen selbst erleben. Die Webanwendung zeigt u. a. Best-practice-Konzepte für die vorausschauende Instandhaltung, das Energiemonitoring, sowie die Optimierung von Betriebsabläufen. Durch die Analyse ganzer Fertigungsanlagen ergeben sich darüber hinaus Optimierungspotentiale, wie z. B. die Erkennung systematischer Engpässe oder sich wiederholende Zeitmuster in der Auslastung. Hierzu müssen die Daten dann durch überlagerte IT-Systeme (ERP, PPS) entsprechend aggregiert und ausgewertet werden.

Der Energieverbrauch der einzelnen Achsen wird über die Stromregelung durch den Wechselrichter ermittelt und über definierte Zeitintervalle integriert. Eine weitere interessante Information ist, ob sich das Werkzeug gerade im Eingriff befindet. Darüber lässt sich die Nebenzeit quantifizieren, also die unproduktive Zeit, in der sich das Werkzeug nicht im Eingriff befindet; eine Optimierung könnte bei den Verfahrwegen ansetzen. Auch Nebenaggregate wie eine Plasmastromquelle lassen sich entweder über geeignete Schnittstellen in das Energiemonitoring integrieren oder über Modellberechungen der SPS annähern.

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