Coscom ToolDIRECTOR: Shopfloor-Digitalisierung aus Sicht der Werkzeuge

Mit der Werkzeugverwaltungssoftware ToolDIRECTOR VM von Coscom hat Armbruster seinen Werkzeugbestand vollständig digitalisiert.

Armbruster stellt unter anderem chirurgische Instrumentarien und orthopädische Implantate sowie Teile und Komponenten für den Maschinen- und Anlagenbau her. Das Unternehmen wird in der zweiten Generation von den Söhnen Tobias und Florian Armbruster geführt. „Wir konzentrieren uns auf komplexe, kundenspezifisch zu fertigende Produkte mit großer Prozesstiefe und umfangreicher Prozessabfolge“, erläutert Geschäftsführender Gesellschafter Tobias Armbruster. Wobei komplex auch im Sinne einer engen Abstimmung mit dem Kunden zu verstehen sei. So gebe es oftmals reichlich Gesprächsbedarf im Zielgebiet der Optimierung: bei der Wahl des geeigneten Fertigungsprozesses ebenso wie beim Feinschliff der Geometrie der zu fertigenden Teile.

Toolmanagement first – Armbruster sieht in Industrie 4.0 große Chancen, doch sollte nicht der zweite Schritt vor dem ersten gemacht werden. Ein dezidiertes Tool-Management auf Basis von Coscom-Technologie hat definitiv Vorrang vor anderen Digitalisierungsmaßnahmen.

Tobias Armbruster
Geschäftsführer der Armbruster GmbH

„Coscom hat sich den Herausforderungen der Prozessanbindung gestellt und unsere Anforderungen vollständig umgesetzt.“

Durchgängiges Werkzeugdatenmanagement

Armbruster hat sich für die Werkzeugverwaltungssoftware ToolDIRECTOR VM von Coscom entschieden. „Ziel ist eine verbesserte Organisation unseres wachsenden Werkzeugbestands. Uns war schnell klar geworden, welches Potenzial in dieser Managementaufgabenstellung steckt, denn damit lässt sich effizient eine komplexe Prozesskette abbilden – vom Werkzeug hin zur Maschine und zurück in den Werkzeugschrank“, bringt es Tobias Armbruster auf den Punkt und fügt hinzu: „Coscom hat uns schließlich bewiesen, wie ganzheitlich dieses Thema verstanden werden sollte.“

Armbruster sieht in Industrie 4.0 und der Digitalisierung große Chancen. Und ein dezidiertes Tool-Management im Sinne einer vertikalen und horizontalen Integration ist der nächste Schritt in Richtung Industrie 4.0 und Digitalisierung aus Sicht der Werkzeuge. Die bestehende Fertigungs- und IT-Infrastruktur, in die der ToolDIRECTOR VM eingebettet wurde, umfasst das ERP-System Majesty von UB-Software, X-MSK von XEN Software für die Übertragung von NC-Programmen an Mazak-Maschinen, das CAD/CAM-System Mastercam, über das die CNC-Programme erstellt werden, das Werkzeugausgabesystem GTMS von Gühring sowie Zoller Werkzeugvoreinstellgeräte.

Dank ToolDIRECTOR VM sind die richtigen Werkzeuge stets zur richtigen Zeit an der richtigen Maschine.

100 % Werkzeugverfügbarkeit

„Unsere Vision war und ist die 100 %ige Verfügbarkeit der Werkzeuge, da ohne die passenden Werkzeuge mit einem Auftrag nicht begonnen werden kann“, betont Hubert Griesbaum, Leiter der Zerspanungstechnologie bei Armbruster. Der ToolDIRECTOR VM transformiert die CAD-Daten der Werkzeughersteller in ein allgemeingültiges Verwaltungsformat, den sogenannten Coscom-Datencontainer. Die Coscom-Lösung ist mit ihrer innovativen TCI-Technologie (Tool Data Cooperation Interface) eine universelle Toolmanagement-Datenbank-Plattform für prozessfähige Werkzeugdaten, die einen lückenlosen CAD/CAM-, Voreinstell- und Messprozess ermöglichen. Über TCI werden die unterschiedlichen Versionen und Komponenten der Komplettwerkzeuge erzeugt und die entsprechenden Informationen, etwa Hüllgeometrie und Schneidebereiche, übergeben. „So kann ein funktionsfähiges Simulationsergebnis auch für den realen Zerspanungseinsatz sichergestellt werden“, erklärt Griesbaum.

Der ToolDIRECTOR VM organisiert darüber hinaus zentral in einer Datenbank die Lagerwirtschaft der Werkzeuge und Betriebsmittel. Unterschiedliche Lagersysteme werden in der gesamtheitlichen Coscom Toolmanagement-Infrastrukturlösung verwaltet – Werkzeugbewegungen (Entnahmen und Zubuchungen) werden standardisiert und sind damit reproduzierbar. Armbruster verwendet insbesondere für die Kunden in der Medizintechnik sehr hochwertige Werkzeuge. Deshalb ist die genaue Planung und Verwaltung elementar wichtig, da diese Werkzeuge gegenüber Standardwerkzeugen meist sehr teuer sind. Denn das Ziel kürzerer Durchlaufzeiten muss erreicht werden. Zwar kann aufgrund der hohen Preise dafür keine überschüssige Vorratshaltung betrieben werden; dennoch wird ein großes Sortiment an Werkzeugen, auch in Hartmetallausführung, vorgehalten, um die höchste Verfügbarkeit für eine schnelle Auftragsabwicklung zu garantieren.

Armbrusters Vision war und ist die 100%ige Verfügbarkeit der Werkzeuge, da ohne passendem Werkzeug mit einem Auftrag nicht begonnen werden kann.

Infos zum Anwender

Im hochmodernen Firmengebäude und mit einem beeindruckenden Maschinenpark in Steinach im Schwarzwald fertigt die Armbruster GmbH mit über 80 Mitarbeitern eine große Vielfalt an Präzisionsteilen, medizinischen Instrumentarien und Implantaten sowie Komponenten für die Luft- und Raumfahrttechnik.

www.armbruster.com

Vom manuellen zum digitalen Prozess

„Wir haben die Prozesskette so ausgelegt, dass wir schnell auf zusätzliche Auftragseingänge sehr flexibel reagieren können. Zuvor wurde dies umständlich über Excel-Tabellen und per E-Mail händisch durchgeführt“, erklärt Griesbaum. Für den Arbeitsgang eines Teils auf einer CNC-Maschine sind jeweils mehrere Komplettwerkzeuge erforderlich, die in der Rüstliste dokumentiert sind. Jedem Komplettwerkzeug ist eine ID-Nummer zugeordnet, die zur entsprechenden Spezifikation führt. Zusammengefasst verwaltet der ToolDIRECTOR VM die Stammdaten aller Einzelkomponenten und Komplettwerkzeuge, Bereitstellungsaufträge sowie Rüst- und Abrüstlisten, sodass das Einlasten mehrerer Aufträge an einer Maschine durchgeführt werden kann.

Über eine Datenbankabfrage kann festgestellt werden, wie häufig ein Werkzeug verwendet wurde und welche Werkzeuge zum Einsatz kamen, die sich schnell abnutzen, sodass es sinnvoll ist ein höherwertiges Werkzeug zu verwenden, um die Standzeit zu erhöhen. „Es können einfach besser Entscheidungen getroffen werden. Alle Infos sind heute stets aktuell auf Knopfdruck da“, unterstreicht Griesbaum und Coscom Vertriebsleiter Sascha Utech ergänzt: „Die Arbeitsweise hat sich bei Armbruster dadurch komplett verändert. Zwar waren zuvor die Informationen bereits vorhanden, aber an vielen Stellen verteilt. Daraus die richtigen Schlüsse zu ziehen, etwa in Hinsicht auf die tatsächliche Verfügbarkeit eines Werkzeugs, war oftmals schwierig und in der Hektik des Alltags ging einiges unter.“

Der ToolDIRECTOR VM dokumentiert eindeutig, welche Werkzeuge vorhanden sind und welche zum Nachschleifen weggegeben wurden. Mit anderen Worten, auch in dieser Hinsicht hat die Transparenz in der Prozesskette Toolmanagement erheblich zugenommen: Die Standzeiten werden möglichst optimal ausgenutzt.

Leistungsfähige Schnittstellen

Die XMSK-Schnittstelle zur Vernetzung der Mazak-Maschinen ist bereits realisiert und befindet sich in der Einführungsphase. Die Schnittstellen zu Mastercam und zum ERP-System leisten täglich hervorragende Dienste, wie der Workflow der Auftragsabwicklung zeigt: Die Artikelstammdaten werden im ERP-System und in der Arbeitsvorbereitung des Betriebsauftrages angelegt. Der Betriebsauftrag wird im Leitstand freigegeben und eingeloggt. Mit dem CAM-System wird das NC-Programm erstellt. Dazu werden aus dem ToolDIRECTOR VM die entsprechenden Werkzeuge „gezogen“. Und durch das Parsen des NC-Programms wird die tatsächliche Werkzeugliste erstellt. Es werden arbeitsgangbezogene Rüstlisten erstellt und anschließend der vorgesehenen Maschine zugeordnet. Am PC an der Maschine wird die Differenzliste angezeigt: was an Werkzeugen abgerüstet und was hinzugefügt werden muss.

Wohlüberlegt schnell zum Ziel

Aus dem Lastenheft wurde das Pflichtenheft gemeinsam mit den Consultants von Coscom abgeleitet. Zunächst ging es um das Procedere, wie die Werkzeugstammdaten zu übernehmen und die Bestellinformationen zu hinterlegen sind. Immerhin musste erheblicher Aufwand bei der Datenbereinigung betrieben werden. Im zweiten Schritt ging es um die Erstellung der Komplettwerkzeuge. Dann kam die Realisierung der Mastercam-Schnittstelle und schließlich die Einbindung der Zoller-Messgeräte sowie der Gühring Werkzeugschränke hinzu. In der Kürze der Zeit wurden rund 4.600 Komplettwerkzeuge digital mit allen Technologiedaten erstellt.

Jedes Komplettwerkzeug wird für die drei verwendeten Spindeltypen erstellt. Dies erleichtert den schnellen Maschinenwechsel. Der Roll-out begann vor zwei Jahren und fand maschinenbezogen statt. Er ist zwar noch nicht ganz abgeschlossen, aber die Einführung des ToolDIRECTOR VM von etwa 18 Monaten sei laut Griesbaum eine realistische Zeit. Er lobt die zielorientierte, sich ergänzende Zusammenarbeit mit der Coscom Projektleitung. „Die Einteilung in die einzelnen Prozessschritte im Sinne eines Werkzeug-Lifecycle-Managements hat uns einen großen Nutzen gebracht“, betont Griesbaum zufrieden und Sascha Utech fügt hinzu: „Aufgrund der umfassenden Konfigurationsmöglichkeiten kann sich das Coscom-Portfolio den unterschiedlichen Arbeitsweisen unserer Kunden sehr gut anpassen.“

Knopfdruck-Lösung für Wiederholteile

Über eine .CSV-Anbindung werden die Stammdaten aus dem ERP-System zum ToolDIRECTOR VM übertragen, und zwar einmal am Tag. Insgesamt werden Daten aus einem Pool von 22.500 Artikeln abgeglichen, die der Gruppe „Fertigung“ im ERP-System bei Armbruster angehören. Mehr als 1.350 NC-Programme, teilweise mit mehreren Arbeitsgängen, wurden seit der Einführung der neuen Coscom Toolmanagement Prozesslösung programmiert. Sie alle haben eine Werkzeugrüstliste, die zum Rüsten und Abrüsten der Bearbeitungszentren genutzt wurde. Bei Armbruster sind zwischen 60 und 70 % der Aufträge Wiederholaufträge – für diese wiederkehrenden Umsatzträger ist das Coscom-Infrastruktursystem eine Knopfdruck-Lösung. Kein Wunder also, dass das geplante Umsatzwachstum von Armbruster im unteren zweistelligen Prozentbereich für dieses Jahr keine Utopie, sondern in greifbarer Nähe ist.