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Zukunftsorientierte Digitalisierung im Zerspanungsbetrieb Labo: Werkzeugverwaltung mit Hummingbird-MES

Von Tim Wentink 4 min Lesedauer

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Labo in Geldrop ist der erste niederländische Zerspanungsbetrieb mit dem Hummingbird-MES von Open Mind. Das Modul „Werkzeuglogistik“ sorgt für mehr Transparenz und Effizienz in der Werkzeugverwaltung.

Mit Hummingbird-MES legt Labo den Grundstein für die weitere Digitalisierung der Produktion, in der das Tooling nicht länger ein Engpass ist, sondern ein kontrollierbarer Faktor in einem optimierten Prozess.(Bild: Open Mind)
Mit Hummingbird-MES legt Labo den Grundstein für die weitere Digitalisierung der Produktion, in der das Tooling nicht länger ein Engpass ist, sondern ein kontrollierbarer Faktor in einem optimierten Prozess.
(Bild: Open Mind)

Labo fertigt als Zulieferunternehmen feinmechanische Komponenten in Kleinserien von zehn bis 100 Stück. Das Unternehmen bedient Kunden in anspruchsvollen Branchen wie der Halbleiter-, Medizin-, Rechenzentrums- und Analysetechnik. Neben der Fertigung komplexer Teile mit engen Toleranzen führt Labo die Reinigung der Klasse 4 und die Reinraumverpackung im eigenen Haus durch. All dies erfordert einen stabilen und kontrollierbaren Prozess. Um dies zu erreichen, investiert Labo seit Jahren in die Digitalisierung.

Auf der Maschinenseite arbeitet der Zulieferer mit DMG Mori Messenger, das einen Echtzeitüberblick über Maschinenstatus, Störungen und Auslastung bietet. Diese Daten bilden die Grundlage für Prozessanalysen und Verbesserungsmaßnahmen. Dennoch blieb die Werkzeugverwaltung ein offenes Feld. Sie erfolgte größtenteils manuell, was zu Fehlern und Unklarheiten in der Planung, Bestandsführung und Einsatzplanung führte. „Wir wollen eine Umgebung, in der die Werkzeugverwaltung genauso kontrollierbar ist wie der Rest des Prozesses“, sagt Labo-Geschäftsführer Mart Stokmans. „Und in der wir mit möglichst wenig Aufwand die richtigen Daten an den richtigen Ort bringen.“

Die Investition in das Komplettpaket, das unter anderem Hummingbird-MES, Haimer Werkzeugvoreinstellgerät, Scanner und Schnittstellen umfasst, ist laut Stokmans mit den Kosten für eine halbe CNC-Maschine vergleichbar. 

Implementierung des hat MES Labo-Werkzeugverwaltung grundlegend verändert

Die Implementierung des MES, insbesondere des Moduls Werkzeuglogistik, hat die Werkzeugverwaltung bei Labo grundlegend verändert. Das Modul zentralisiert alle Werkzeugdaten aus den Voreinstellgeräten, verknüpft sie mit der CAD/CAM-Lösung hyperMill und kommuniziert direkt mit der Maschine. Jedes Werkzeug erhält eine eindeutige Identifizierung über einen DataMatrix-Code auf dem Halter, wodurch Daten automatisch erkannt und zugeordnet werden. Dies reduziert die Fehlerquote erheblich und verkürzt die Rüstzeiten. „Früher wurden Werkzeuge manuell ausgewählt, eingestellt und überprüft“, sagt Stefan van Aalst, Managing Director Open Mind Technologies Benelux. „Jetzt sind alle Werkzeugdaten in Echtzeit in einem übergreifenden System vorhanden. Durch das Scannen des Codes sind alle Daten sofort verfügbar. Das spart viel Zeit und verhindert Fehler.“

Die Werkzeuginformationen werden darüber hinaus automatisch an die Maschinensteuerung weitergeleitet. Werkzeugdaten müssen nicht mehr manuell eingegeben werden, wodurch sich das Risiko von Tippfehlern eliminieren lässt. „Mit drei Mitarbeitern halten wir siebzehn Maschinen in Betrieb. Das umfasst die Programmierung, die Einrichtung und die Verwaltung der Werkzeuge“, erklärt Ruud Stokmans, CAD/CAM-Programmierer bei Labo. „Das ist nur möglich, wenn die Prozesse straff organisiert sind.“ Ermöglicht wurde der Umstieg durch die bestehende Beziehung zu Open Mind und den Einsatz von hyperMill. Die Werkzeugdatenbank war dort bereits eingerichtet, sodass eine zügige Integration erfolgen konnte. „Innerhalb von drei Tagen war Hummingbird in unser Unternehmen integriert. Wir haben damit begonnen, sechs Maschinen an das MES-System anzubinden. Der Rest folgt schrittweise.“

<p>Das Bild zeigt Ruud Stokmans, CAD/CAM-Programmierer bei Labo.<p>
Ruud Stokmans steht an einem der sechs DMG-Mori-Bearbeitungszentren, die mit dem Hummingbird-MES verbunden sind. Die Werkzeugdaten werden digital an die Maschine übertragen, ohne dass eine manuelle Eingabe erforderlich ist.
(Bild: Open Mind)

Automatisierte Werkzeugdaten und Messdaten

Ein wichtiger Aspekt der Implementierung ist die Integration der Vorrichtungsgeräte. Labo hat dafür in ein neues Werkzeugvoreinstellgerät von Haimer investiert, einschließlich Scanner und QR-Codeleser. Diese sind direkt mit dem MES verbunden. Dadurch werden Messdaten automatisch in die Werkzeugdatenbank übernommen. „Früher haben wir alles manuell eingegeben“, sagt Stokmans. „Ein Mitarbeiter war ständig mit der Einstellung beschäftigt. Das ist fehleranfällig und zeitaufwändig. Jetzt läuft alles vollständig digital. Außerdem kann dieser Mitarbeiter nun für Tätigkeiten mit höherer Wertschöpfung eingesetzt werden.“

Die Investition in das Komplettpaket, das unter anderem Hummingbird-MES, Haimer Werkzeugvoreinstellgerät, Scanner und Schnittstellen umfasst, ist laut Stokmans mit den Kosten für eine halbe CNC-Maschine vergleichbar. „Aber der Ertrag ist viel größer. Nicht durch zusätzliche Produktionskapazität, sondern durch die bessere Ausnutzung der vorhandenen Kapazität.“ Werkzeuge werden schneller gewechselt, sind immer richtig eingestellt und stehen zum richtigen Zeitpunkt bereit. Das führt zu kürzeren Rüstzeiten und einer höheren Vorhersagbarkeit des Produktionsprozesses. „Fünfzehn Minuten Umrüstzeit sind mittlerweile die Norm. Und das ist vor allem darauf zurückzuführen, dass alle Werkzeugdaten im Voraus vollständig sind und automatisch verarbeitet werden.“

Darüber hinaus ermöglicht das MES eine Analyse der Werkzeugnutzung. Anhand der Anzahl der Zyklen und der Messdaten lässt sich erkennen, wann Werkzeuge ausgetauscht werden müssen. Das verhindert unnötigen Verschleiß oder Bruch und trägt zu einer weiteren Standardisierung bei. „Die Software zwingt uns zu einer straffen Organisation“, so Stokmans weiter. „Das wirkt sich auf die gesamte Kette aus: vom Einkauf bis zur Zerspanung.“

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MES-Software mit dem ERP-System verknüpfen

Die Einführung des MES stellt für den Zerspanungsbetrieb einen weiteren Schritt im Rahmen der Digitalisierung der Fertigung dar. In Zukunft will das Unternehmen das Werkzeuglogistikmodul auf alle Maschinen ausweiten und das Drehen einbeziehen. Darüber hinaus untersucht Labo, wie die MES-Software mit dem ERP-System von MKG verknüpft werden kann. „Wir sammeln immer mehr zuverlässige Daten“, sagt Stokmans. „Darauf wollen wir letztlich auch die Planung stützen – nicht mehr auf Erfahrung, sondern auf Fakten.“ Das Unternehmen denkt zudem über die Integration automatisierter Werkzeugschränke und den Einsatz des MES für eine umfassendere Fertigungssteuerung nach. Der modulare Aufbau des Systems ermöglicht eine schrittweise Erweiterung. „Wir haben uns bewusst für einen schrittweisen Ansatz entschieden. Es muss überschaubar bleiben. Aber die ersten Ergebnisse sind positiv. Weniger Fehler, kürzere Rüstzeiten und mehr Ruhe am Arbeitsplatz.“

Tim Wentink ist Journalist.

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