Maschinendatenerfassung für Hersteller von Lichtbogenschweißbrennern

• Auf der Suche nach einem System für die Maschinendatenerfassung fand der Weltmarktführer für Schweißbrennersysteme Abicor Binzel mit Smartblick den passenden Partner.
• Das System des Berliner Start-ups überzeugte durch unkomplizierte und schnelle Installation und universelle Einsetzbarkeit für jeden Maschinentyp .
• Es lieferte zudem eine Lösung zur Produktionsplanung direkt mit.
• Jetzt ist der deutschlandweite Roll-out geplant.

Abicor Binzel, Hersteller von Schweißbrennersystemen, nutzt ein System von Smartblick für die Maschinendatenerfassung. Wo professionell geschweißt wird, sind Produkte von Abicor Binzel meist nicht weit. Denn das Unternehmen ist führend, geht es um die Entwicklung und Produktion von Schweiß- und Schneidtechnik für den industriellen Einsatz. In Buseck, in der Nähe von Gießen, und einem weiteren Produktionsstandort in Dresden werden Handschweißbrenner und Roboter-Schweißsysteme für nahezu alle Einsatzgebiete der Industrie entwickelt und produziert. Zusätzliche Fertigungsstandorte befinden sich in den USA, Brasilien, Indien, China und Russland. Weltweit hat das Unternehmen rund 1’300 Mitarbeiter in 38 Ländern.

Für die Produktion in Buseck und Dresden nutzt Abicor Binzel zahlreiche spanende Werkzeugmaschinen. Dazu gehören beispielsweise Lang- und Kurzdrehautomaten von Citizen, Index Dreh-Fräszentren und viele weitere Werkzeugmaschinen, die zum Teil sogar nicht CNC-gesteuert sind.

Maschinendatenerfassung: Herausforderung heterogener Maschinenpark

Diesen heterogenen Maschinenpark fit für Industrie 4.0 zu machen, ist eine der Aufgaben von Marco Herzberger, dem Leiter spanende Fertigung und Fertigungsprozesse international.

„Um möglichst wirtschaftlich zu produzieren, streben wir kontinuierlich nach noch transparenteren und effizienteren Prozessen. Dafür haben wir nach einem geeigneten Tool gesucht, um Maschinendaten direkt an den Maschinen zu erfassen und so systematisch die Gründe für Störungen und Stillstände an den Maschinen zu ermitteln“, erklärt Herzberger. Ein erster und einfacher Schritt für erhöhte Produktivität, denn „wenn wir die Störungen abschalten, steigt die Effizienz von ganz allein.“

Die Daten aus der Bearbeitung sollen dann für die Betriebsdatenerfassung (BDE) sowie Produktionsplanung und -steuerung (PPS) bereitstehen. In späteren Ausbaustufen ist auch eine Anbindung der Daten aus dem Shopfloor an das bestehende Manufacturing Execution System (MES) und final an das Enterprise Ressource Planning (ERP)-System vorgesehen.

Doch die Voraussetzung für eine digitale Integration, nämlich die Maschinendatenerfassung aus dem heterogenen Maschinenpark, erwies sich als sportliche Herausforderung. Nachdem die Versuche mit einem ersten System nicht zufriedenstellend verliefen, begann das Team um Herzberger einen Test mit smartblick.

Daten auf dem Dashboard nach 20 Minuten

Der Leiter der spanenden Fertigung freut sich: „20 Minuten nach der Installation der Sensoren hatten wir schon die ersten Daten der Maschinen auf dem Dashboard, während das Vorprojekt zwei Jahre lang nicht geliefert hatte. Das war schon sehr beeindruckend.“

Schnell war klar, dass das Konzept von Smartblick bei ABICOR BINZEL mit heterogenem Maschinenpark und diverser Steuerungslandschaft seine ganze Stärke ausspielen kann. Denn das System ist an jeder Maschine nutzbar, die mit einem Elektromotor betrieben wird – unabhängig von Typ, Baujahr oder Hersteller.

Das Funktionsprinzip ist einfach: Die Sensoren des Smartblick-Systems messen die Stromaufnahme der Haupt- und Nebenspindeln. Die Messsignale der Stromsensoren werden in einem Gateway, der smartblick-Box, zusammengeführt, digitalisiert, mit eigens entwickelten Algorithmen ausgewertet und per Internet an die smartblick-Server weitergeleitet. Parameter der CNC-Maschinen wie die aktuelle Drehzahl und der Leistungsbedarf der Spindel werden dann als digitale Daten per Web-Interface auf beliebige Endgeräte (Smartphone, Tablet, PC) übertragen und von der smartblick-Software anschaulich aufbereitet.

Eine Datenverbindung mit der CNC-Steuerung oder mit anderen Signalgebern in der Maschine ist dabei nicht erforderlich. Die Sensoren in Form von Hall-Stromwandlern messen induktiv, also galvanisch getrennt, die Energieströme der Spindeln sowie der Hauptstromversorgung. Dafür werden die Sensoren einfach um das jeweilige Kabel geklipst, wobei die Isolation unbeschädigt bleibt.

Noch in der Testphase konzernweiter Roll-out beschlossen

Während eines ersten Pilotbetriebs mit vier Maschinen, in dem die Mitarbeitenden erste Erfahrungen mit dem neuen Workflow sammeln konnten, entschied sich Abicor Binzel in Gänze für die Lösung von Smartblick für die deutschen Produktionsstandorte. Bis Februar 2022 hat Herzberger sämtliche Werkzeugmaschinen am Unternehmenshauptsitz in Buseck, insgesamt 28 Einheiten, mit Smartblick ausgerüstet. Parallel rüstet Abicor Binzel den Standort Dresden mit 14 Maschinen auf diese Lösungen um.

Den Störungen auf der Spur

„Wir nutzen die Daten erst einmal für OEE-Kennzahlen (Overall Equipment Effectiveness), um systematisch die Störgründe an den Maschinen zu ermitteln“, erklärt Herzberger. „Wobei wir aber versuchen, ganz pragmatisch vorzugehen. Zum Beispiel tracken wir keine Stillstandzeiten unter 30 Sekunden. So finden wir schneller Ansätze für relevante Prozessverbesserungen, beispielsweise ob Material gefehlt hat.“ In einer nächsten Ausbauphase soll dann auch die in smartblick inkludierte Produktionsplanung eingesetzt werden.

Erfahrungen mit der Maschinendatenerfassung

Die ersten Erfahrungen der Mitarbeitenden an den Maschinen sind positiv. „Unsere anfänglichen Bedenken, dass die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter die Datenerfassung an den Maschinen als Kontrollinstrument erleben, haben sich überhaupt nicht bestätigt“, so Herzberger. Ganz im Gegenteil. Das Team trägt die Einführung des smartblick-Systems mit großem Engagement mit, denn sie sehen die Vorteile in der Praxis: „Wenn wir die Störgründe besser nachvollziehen können, haben unterm Strich alle einen entspannteren Arbeitstag“, erklärt Herzberger. Beeindruckt waren alle von der schnellen Installation des Systems. „Während wir bei den ersten Maschinen noch rund 20 Minuten für die Umrüstung brauchten, gelingt das jetzt schon in unter zehn Minuten. Das ist phänomenal! Und das Retrofit wird immer professioneller vorbereitet mit konfektionierten Kabelbäumen und Anschlüssen für die Sensorik.“

Sobald an sämtlichen Maschinen Tablets vorhanden sind, erhalten alle Mitarbeiter eine Schulung in der Bedienung der Software, um beispielsweise Störgründe exakt eintragen zu können.

Premiere bei einem Weltmarktführer

Auch der Gründer von Smartblick, Martin Müller-Turner, ist begeistert von dem Projekt: „Wir haben das erste Mal die Chance, unser System in einem weltweit produzierenden Unternehmen zu installieren und profitieren sehr von den Rückmeldungen, die wir bekommen. Entscheidungen werden binnen Stunden getroffen und wir bekommen offenes und klares Feedback, wo noch Knackpunkte liegen.“

Herzberger bestätigt: „Wir sind mit Smartblick im schnellen Flow – und das wollen wir auch so beibehalten!“ Daher ist die Umrüstung der deutschen Standorte nur der erste Schritt und es ist geplant, die Standorte im Ausland ebenfalls mit der smarten Software der Berliner auszurüsten. So kann Herzberger vom Schreibtisch in Buseck aus sehen, welche Maschinen gerade in Pune (Indien) laufen oder welche Prozesse in Frederick (USA) besser laufen.

Weitere Informationen: https://smartblick.de/ und https://www.binzel-abicor.com/

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