5 Impressionen der EMO 2019, von der automatisierten bis zur autonomen Fertigung

Die alle zwei Jahre stattfindende EMO, die größte Werkzeugmaschinenmesse der Welt, fand letzte Woche in Hannover, Deutschland, statt. Ein leitender Angestellter eines Werkzeugmaschinenherstellers, mit dem ich sprach, während wir dort waren, bot eine passende spontane Sichtweise auf das, was wir erlebten. „Es ist wie eine Robotershow mit Werkzeugmaschinen“, sagte er. Das war natürlich übertrieben, aber es traf das auffälligste an der diesjährigen Show:Roboter waren überall. Roboter, so scheint es, haben mittlerweile den Punkt erreicht, an dem sie nicht nur akzeptiert, sondern gefordert werden. Aussteller während der gesamten Messe schienen die gleiche Wahrnehmung dessen zu vermitteln, was Hersteller gerade verlangen:Automatisierung.

Die EMO ist eine zu große Veranstaltung, um sie umfassend zu behandeln. Mit mehr als 2.200 Ausstellern aus 48 Ländern auf fast 2 Millionen Quadratmetern Ausstellungsfläche ist es nur möglich, einen kleinen Teil dessen zu sehen, was auf der Messe präsentiert wird. Tatsächlich waren Chefredakteur Derek Korn und Verleger Bryce Ellis mit mir auf der EMO, und wir drei konnten höchstens einen Splitter sehen.

Trotzdem hatte ich die Gelegenheit, fast die ganze Woche bei dieser wichtigen Veranstaltung zu verbringen, an der ich auch zwei Jahre zuvor teilgenommen hatte. Die Feststellung einiger Unterschiede zwischen den beiden Ausgaben der Messe bot einen Eindruck davon, wie sich die Fertigungstechnologie und ihre Benutzer in der Zwischenzeit bewegt oder verändert haben. Das heißt, die EMO hat mir einen Einblick gegeben, wo wir jetzt stehen oder wohin wir gehen könnten. In diesem Sinne hier einige meiner Eindrücke von der EMO 2019:

1. Roboter repräsentieren

Werkzeugmaschinenlieferanten unterstützen automatisierungsbedürftige Hersteller, indem sie sowohl die Maschine als auch das Teilehandling aus einer Hand anbieten. Dies gilt sogar für die kostengünstigere Automatisierung. Die EMO war die erste Messe, auf der der Werkzeugmaschinenhersteller Hurco mit ProCobots ausstellte, dem kürzlich erworbenen Anbieter von Roboterautomatisierung.

Große Werkzeugmaschinenhersteller mit großen Ausstellungsflächen opferten die Anzahl der Maschinenmodelle, die sie auf die Messe brachten, um eine größere Vielfalt an automatisierten Systemen zu zeigen, die für den Dauerbetrieb geeignet sind und mit weniger Personal mehr Leistung produzieren. Werkzeugmaschinenlieferanten wollten die Fähigkeiten ihrer Maschinen vermitteln, in unbeaufsichtigten oder unbeaufsichtigten Systemen zu produzieren, und in vielen Fällen auch den Kunden versichern, dass sie hinter der Automatisierungsausrüstung genauso stehen werden, wie sie die Maschine warten und unterstützen werden Werkzeuge.

Wichtig ist, dass sich die Entwicklung der Automatisierungstechnik nicht nur in anspruchsvollere Anwendungen verlagert hat, sondern jetzt auch in kostengünstigere. Kollaborative Roboter waren während der gesamten Messe an der Tagesordnung, da nicht nur Werkzeugmaschinenanbieter, sondern auch Anbieter von Werkzeug- und Messsystemen die Möglichkeiten zur Automatisierung von Aufgaben demonstrierten, die in der Vergangenheit von zu geringem Wert oder zu selten ausgeführt worden wären, um einen Roboter zu rechtfertigen. P>

Kostengünstigere Roboter öffnen die Tür zur Automatisierung einfacherer und weniger häufig durchgeführter Aufgaben. Rego-Fix stellte eine neue Version seines PowRgrip-Einpress-Werkzeughaltesystems vor, das entwickelt wurde, um einem Roboter die Montage und Demontage von Werkzeughalter-/Werkzeugaufbauten zu ermöglichen.

2. Industrie 4.0-Fortschritte

Oberflächlich betrachtet scheint Industrie 4.0 auf der EMO 2019 im Vergleich zur letzten Ausgabe der Messe auf dem Rückzug zu sein. Es war viel weniger in Ankündigungen und auf Beschilderungen zu sehen, und weniger Unternehmen schienen eine Assoziation mit diesem Begriff als Prahlerei zu proklamieren. Der Begriff Industrie 4.0 hat als Schlagwort an Kraft verloren. Aber die Idee Das Sammeln relevanter Fertigungsdaten und deren Nutzung durch vernetzte Systeme schreitet weiter voran.

Es ist schwer, hier zu verallgemeinern, weil es so viele verschiedene Möglichkeiten gibt, wie die Verwendung von Sensoren, Verbindungen, Datenaustausch und Datenanalyse Fertigungsgeräte und -systeme reaktionsschneller oder einfacher zu nutzen macht, um ihre volle Leistungsfähigkeit auszuschöpfen. Lassen Sie mich also nur ein Beispiel anführen:Das Messtechnikunternehmen Renishaw führte sein Renishaw Central-System vor, in dem die Ergebnisse der Messgeräte im gesamten Geschäft in einer Echtzeitansicht aggregiert und mit Trends anderer Umgebungseinflüsse, insbesondere der Temperatur, verglichen werden können. Die Aggregation und ihre potenzielle Macht zeigen etwas Interessantes:Dieses bekannte Metrologieunternehmen war schon immer nicht nur ein Hersteller von Messgeräten, sondern (vielleicht noch wichtiger) war es auch im Geschäft, verwertbare Daten bereitzustellen. Das zentrale System ist ein Beispiel für die nächste Ebene:Tools zur Interpretation der Daten, um die richtige Aktion besser zu identifizieren.

VDW führte Umati ein, einen Standard für den Austausch von Werkzeugmaschinendaten. Die Maschinen während der gesamten Show wurden auf einem von Umati aktivierten System überwacht. Angesichts der Tatsache, dass es einen bestehenden Standard für Werkzeugmaschinendaten gibt, welche Auswirkungen oder Rolle wird dieser haben?

Die wohl bemerkenswerteste Entwicklung auf der Messe im Zusammenhang mit Fertigungskonnektivität war das Arbeitsdebüt von Umati, einem Standard für den Datenaustausch mit und zwischen Werkzeugmaschinen, der vom VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) in Partnerschaft mit einer Gruppe von Werkzeugmaschinen entwickelt wurde Hersteller von Steuerungssystemen. Verschiedene Maschinen während der Messe wurden in Echtzeit durch ein auf Umati basierendes Fernsystem überwacht. Welche Auswirkungen die Einführung dieses Standards haben wird, ist unklar, da es bereits einen Standard mit der gleichen oder einer ähnlichen Zielsetzung gibt – MTConnect. MMS berichtet seit Jahren über den Fortschritt des MTConnect-Standards, und wir haben für seinen Wert argumentiert, daher könnte unsere Ansicht durchaus voreingenommen sein. Die Einführung eines weiteren Standards scheint jedoch ein Widerspruch in sich zu sein und ist eine ebenso besorgniserregende wie vielversprechende Entwicklung, da mehrere Standards bedeuten, dass es eigentlich überhaupt keinen Standard gibt – nur mehrere konkurrierende Frameworks, zwischen denen Gerätehersteller wählen müssen parallel unterstützen. Was Umati den Herstellern bieten könnte und welche Möglichkeiten es bringen könnte – und wie es sich vom etablierteren Standard unterscheiden könnte – bleibt abzuwarten.

3. Zusatz für Schneidwerkzeuge

Dieser durch additive Fertigung hergestellte Fräserkörper von LMT verfügt über gekrümmte und verzweigte Innenkanäle, um den Kühlmittelfluss genau dort zu liefern, wo er benötigt wird. Beim Testschneiden hat sich herausgestellt, dass die effektivere Kühlmittelzufuhr beim Fräsen von Titan zu einer Verbesserung der Werkzeuglebensdauer von 50 Prozent führt.

In gewisser Hinsicht ist die additive Fertigung (AM) kein wichtiger Teil der EMO. Verschiedene Werkzeugmaschinenhersteller zeigen Additiv-Angebote als Teil ihrer Exponate, und dazu gesellt sich eine kleine Anzahl von Ausstellern in einem Additiv-Bereich, der nur einen Teil einer Halle ausmacht. Aber auch in anderer Hinsicht ist die additive Fertigung ein wichtiger Bestandteil der EMO. In diesem Jahr konnte man sehen, dass es einen wesentlichen Einfluss auf ein wichtiges Element der konventionellen Metallbearbeitungstechnologie hatte:Schneidwerkzeuge.

Ohne danach zu suchen, entdeckte ich auf der Messe immer wieder Beispiele von Anbietern von Schneidwerkzeugen, die neue Werkzeugkomponenten zeigten – Komponenten, die zuvor nicht möglich waren – die durch additive Fertigung hergestellt wurden. In einigen Fällen bot Additiv ein Mittel, um einen Schneidwerkzeugkörper mit einem überlegenen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht zu erhalten, der sich besser schnell innerhalb der Maschine bewegen oder mit hoher Drehzahl ohne Rattern schneiden konnte. In den meisten Fällen bot AM die Möglichkeit, gekrümmte Flüssigkeitskanäle durch das Werkzeug zu erreichen, die die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern, indem der Kühlmittelfluss genau dorthin geleitet wird, wo er am effektivsten ist.

Nicht alle großen Anbieter von additiver Fertigungstechnologie stellen auf der EMO aus, aber SLM Solutions war einer der Aussteller. Der hier gezeigte Bugatti-Bremssattel wurde additiv hergestellt, aber die Endbearbeitung dieses Teils war mit einigen Herausforderungen bei der Bearbeitung verbunden.

Und da Additive die Möglichkeiten für Werkzeuge verbessern, können Werkzeuge auch für das Versprechen von AM von entscheidender Bedeutung sein. Ein großer Anbieter von AM-Technologie, der auf der EMO ausstellte, war SLM Solutions. Das Unternehmen zeigte einen additiv hergestellten Bremssattel, der Bearbeitungsherausforderungen aufwies, die von zwei Werkzeugspezialisten, Benz und Haimer, behandelt wurden, wie in diesem Video beschrieben:

4. Die Automobilindustrie im Wandel

Hier sind alte und neue Autoteile. In dieser Szene aus Renishaws Ausstellung ist das untersuchte Teil ein Gehäuse für ein Hybridauto. Das Unternehmen zeigte seine Renishaw Central-Software zur Vereinheitlichung von Messdaten zu einem umfassenden Bild, das die zugrunde liegenden Ursachen und geeignete Maßnahmen klarer macht.

Auf der Messe waren nicht nur Veränderungen in der Fertigungstechnologie zu sehen, sondern auch Veränderungen in der Automobilindustrie. Die Verlagerung hin zu Hybrid- und Elektrofahrzeugen als zunehmendem Anteil an der Produktion der Automobilindustrie wirkt sich auf die Anbieter von Metallbearbeitungstechnologien aus, da sich die bearbeiteten Teile in einem Elektrofahrzeug von denen eines herkömmlichen Autos unterscheiden. Und ein besorgniserregender Punkt für viele Werkzeugmaschinenhersteller ist, dass die Zahl der bearbeiteten Teile in einem Elektrofahrzeug geringer ist.

Dieses Foto veranschaulicht zwei der Eindrücke in diesem Artikel. Bei der Entwicklung dieses Werkzeugs für die schnelle Präzisionsbearbeitung des Innendurchmessers eines Motorgehäuses für ein Elektrofahrzeug ging es um die additive Fertigung. Der Werkzeugmaschinenlieferant Makino hat dieses Werkzeug entwickelt und in seinem a51nx-Bearbeitungszentrum gezeigt.

So betonten Aussteller von Werkzeugmaschinen aus der Automobilindustrie teilweise ihr Angebot für andere Branchen, wie etwa die Luft- und Raumfahrt. Andere Werkzeugmaschinenhersteller lehnten sich an und betonten die Fähigkeit ihrer Maschinen, die bearbeiteten Teile, die Teil von Elektroautos sind, wie Motorgehäuse, effizient herzustellen.

5. Autonom kommt bald

Dieser letzte Eindruck ist eigentlich eher eine Prognose:Die Maschinenhallen der Zukunft werden nicht nur auf stationäre Automatisierung setzen – also Roboter, die an einem Ort bleiben oder sich auf festen Bahnen bewegen –, sondern auch auf autonome Automatisierung oder automatisierte Geräte, die in der Lage sind, zu finden ihren Weg frei und sicher durch die Anlage. Es gab viele Beispiele für autonome mobile Cobots, die während der gesamten EMO im Einsatz waren und eine effiziente und flexible Möglichkeit demonstrierten, Werkzeuge und Teile je nach Bedarf von Station zu Station oder von Maschine zu Maschine zu transportieren, ohne dass Menschen anwesend waren. Es gab nicht viele dieser sich unabhängig bewegenden Roboter – eine kleine Zahl genug, um diese Geräte eher zu Kuriositäten als zu Mainstream-Angeboten zu machen – aber es gab genug, um das Versprechen dieser Idee zu demonstrieren und zu bestätigen.

Der automatisierte Shop der Zukunft? Doosan war einer der Aussteller, der autonome Automatisierung demonstrierte. Der unabhängige Roboter trägt hier Teile durch die Stationen einer Zelle, die Bearbeitungszentrum, Drehmaschine und Inspektion umfasst.

Wie ich schon sagte, autonom kommt, und es ist wirklich die Prävalenz stationärer Roboter auf dieser Messe, die mir Vertrauen in diese Vorhersage gibt. Die Roboterautomatisierung im Allgemeinen war auf großen Metallbearbeitungsmessen nicht immer Mainstream. Auch Anwendungen von Robotern, die Werkzeugmaschinen bedienen, waren früher Kuriositäten. Aber schließlich ist die Neugier befriedigt; schließlich wird argumentiert. Der Einsatz von Robotern zur Bedienung und Automatisierung von Bearbeitungsprozessen war eine gute Idee, die dazu bestimmt war, sich durchzusetzen, und dieses Schicksal hat sich nun verwirklicht. Als ich dies erkannte, sah ich mich dieses Jahr auf der EMO auf der Suche nach der Idee um, die zu gut, zu potenziell effektiv ist, um sich in Zukunft keinen Platz als Mainstream-Teil der Fertigung zu sichern. Autonome Fertigung ist das, was ich gefunden habe. Ich gehe davon aus, dass wir uns bei einer EMO in der Zukunft scherzhaft fragen werden, ob dies nicht die autonome ist Robotershow.