PROCESS AUTOMATION

PROCESS AUTOMATION ist eine Lösung zur Echtzeit-Überwachung und Automatisierung von Zerspanprozessen. Maschinen- und Sensordaten werden während der Bearbeitung kontinuierlich überwacht und automatisch ausgewertet. Dadurch können Werkzeugbruch, Verschleiß, Rattern und andere kritische Prozesszustände frühzeitig erkannt werden. Auf erkannte Ereignisse können Warnungen, Maschinen-Trigger oder automatisierte Prozessreaktionen folgen.

PROCESS AUTOMATION adressiert insbesondere Probleme, die während der laufenden Bearbeitung auftreten und andernfalls erst verspätet erkannt werden. Dazu gehören beispielsweise:

• Werkzeugbruch und daraus resultierender Ausschuss
• Zu spät erkannter Werkzeugverschleiß
• Rattern und instabile Bearbeitungszustände
• Kritische Prozess- und Spindelbelastungen
• Verzögerte Reaktionen auf Prozessabweichungen
• Qualitätsprobleme, die erst nach der Bearbeitung erkannt werden

Durch die automatische Überwachung sollen Ausschuss, Nacharbeit und Stillstandszeiten reduziert sowie Prozessstabilität und Maschinenschutz verbessert werden.

PROCESS AUTOMATION überwacht Maschinen- und Sensordaten während des laufenden Fertigungsprozesses. In fusion können Prozesszustände überwacht und Regeln beziehungsweise Grenzwerte definiert werden. Wird ein entsprechendes Ereignis erkannt oder ein kritischer Wert erreicht, kann das System mit der Maschine kommunizieren und beispielsweise eine Warnung auslösen oder eine automatisierte Maschinenreaktion anstoßen.

Je nach eingesetzter Datenquelle und Ausstattung stehen verschiedene Monitoring-Funktionen zur Verfügung. In den aktuellen Unterlagen werden unter anderem genannt:

• Schneiden- und Werkzeugbruch
• Werkzeugverschleiß-Trends
• Rattern
• Prozessanomalien
• Prozessüberlastungen
• Spindelüberlastungen
• Späne im Spindelkegel
• Prozessabweichungen beziehungsweise fehlerhafte Bearbeitungen

Einige dieser Funktionen setzen spezielle Sensorik wie spike® Inspindle voraus.

Ja. Ein wesentlicher Unterschied zur reinen nachgelagerten Analyse besteht darin, dass PROCESS AUTOMATION automatisierte Reaktionen auf definierte Prozessereignisse ermöglichen kann.

Beispielsweise kann für eine relevante Prozessgröße ein Grenzwert definiert werden. Wird dieser überschritten, kann eine Maschinenreaktion ausgelöst werden, um Werkzeug, Bauteil oder Maschine vor kritischen Belastungen zu schützen.

Ja, eine automatisierte Maschinenreaktion bis hin zur Maschinenabschaltung kann auf Basis definierter Prozessbedingungen ausgelöst werden. So kann beispielsweise bei Überschreiten eines kritischen Biegemoments reagiert werden, um Spindel und Bauteil vor Überlast oder Schäden zu schützen.

Nicht für jede Konfiguration. Die Produktpakete sehen sowohl die Verarbeitung von Maschinendaten als auch von spike®-Sensordaten beziehungsweise deren Kombination vor.

Bestimmte Monitoring-Funktionen benötigen jedoch zusätzliche Sensorik. Insbesondere die Erkennung von Spänen im Spindelkegel sowie verschiedene Überwachungsfunktionen für Spindel und Prozess sind in den Unterlagen ausdrücklich mit spike® Inspindle verknüpft.

Werden der Konfiguration spike®-Sensoren hinzugefügt, ist die Datenerfassung um ein vielfaches genauer und dadurch die Datenqualität höher.

Mit spike® Inspindle stehen zusätzliche sensorbasierte Monitoring-Möglichkeiten direkt im Bereich der Spindel zur Verfügung. In den vorhandenen Unterlagen werden insbesondere genannt:

• Chip-in-Spindle-Erkennung
• Spindel-Überlast-Erkennung
• Prozess-Überlast-Erkennung

Dadurch können kritische Belastungen oder unerwünschte Zustände frühzeitig erkannt und für Warnungen oder automatisierte Reaktionen genutzt werden.

PROCESS AUTOMATION Lite kombiniert Viewer und Monitor und konzentriert sich auf automatisiertes Monitoring und Prozessschutz. Dazu gehören unter anderem die Erkennung von Werkzeugbruch, Verschleißtrends, Rattern und Prozessanomalien.

PROCESS AUTOMATION Pro ergänzt den Monitor um die erweiterten Analysefunktionen des Analyzers. Dadurch können beispielsweise die Ursachen von Alarmen genauer untersucht, Prozesse KPI-basiert bewertet und Optimierungen auf Grundlage der erfassten Daten durchgeführt werden.

Kurz gesagt:

• Lite: Prozesse erkennen, überwachen und schützen
• Pro: zusätzlich analysieren, Ursachen verstehen und Prozesse optimieren

Die fusion-Plattform kann unterschiedliche Prozessdaten zusammenführen. Dazu gehören insbesondere:

• Maschinendaten
• spike®-Sensordaten
• Achs- und weitere Prozessdaten
• Daten externer beziehungsweise angebundener Quellen

PROCESS AUTOMATION nutzt diese Daten für die Echtzeitüberwachung und für definierte automatisierte Reaktionen. Die Unterlagen nennen zudem die Verarbeitung von Daten anderer Quellen über einen Third-Party-Stream.

Ja. Die Werkzeugüberwachung gehört zu den zentralen Anwendungsbereichen von PROCESS AUTOMATION.

Werkzeug- beziehungsweise Einzelschneidenbruch kann automatisch erkannt werden, sodass auf einen Bruch reagiert werden kann, bevor daraus größerer Ausschuss entsteht. Darüber hinaus können Verschleißtrends überwacht werden, um fortschreitenden Werkzeugverschleiß früher zu erkennen.

Ja. PROCESS AUTOMATION kann instabile Bearbeitungszustände beziehungsweise Rattern erkennen. Dadurch können Probleme, die sich negativ auf Oberflächenqualität, Werkzeugstandzeit und Prozessstabilität auswirken, bereits während der Bearbeitung erkannt werden.

Kritische Prozesszustände werden nicht erst nachträglich festgestellt, sondern möglichst bereits während der Bearbeitung erkannt.

Werkzeugbruch, Verschleiß, Rattern oder Überlastungen können dadurch frühzeitig identifiziert werden. Warnungen und automatisierte Maschinenreaktionen ermöglichen eine schnellere Reaktion, bevor weitere Bauteile betroffen sind oder Schäden an Werkzeug beziehungsweise Maschine entstehen.

PROCESS INSIGHTS konzentriert sich vor allem auf die Dokumentation, Analyse und das Verständnis von Prozessdaten. Prozesse können rückverfolgt, verglichen und auf Grundlage objektiver Daten optimiert werden.

PROCESS AUTOMATION erweitert diesen Ansatz um die Überwachung während des laufenden Prozesses. Kritische Zustände und Anomalien können automatisch erkannt und Warnungen, Trigger oder Maschinenreaktionen ausgelöst werden.

Vereinfacht:

PROCESS INSIGHTS: Daten erfassen → verstehen → optimieren
PROCESS AUTOMATION: überwachen → erkennen → reagieren → automatisieren

PROCESS AUTOMATION kann Prozessabweichungen bereits während der Fertigung erkennen und potenziell betroffene Bauteile identifizieren. Dadurch muss die Qualitätskontrolle nicht ausschließlich auf einer nachgelagerten Prüfung aller Bauteile beruhen.

Im Anwendungsbeispiel der Unterlagen werden zusätzliche Prüfungen gezielt dann erforderlich, wenn das Monitoring eine Anomalie erkennt. Das kann den Prüfaufwand reduzieren und gleichzeitig dazu beitragen, Abweichungen früher zu erkennen.

Die fusion-Plattform ist darauf ausgelegt, Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammenzuführen und für Dokumentation, Analyse, Optimierung und Überwachung nutzbar zu machen. Der bestehende Produktflyer beschreibt ausdrücklich, dass dieser Datenkontext auch ohne Hinzuziehen von Experten für Datenauswertung genutzt werden kann.

Für die erstmalige Definition sinnvoller Monitoring-Regeln und automatisierter Maschinenreaktionen kann jedoch Prozesswissen erforderlich sein.

PROCESS AUTOMATION soll vor allem dabei helfen, kritische Fertigungsprozesse kontinuierlich zu überwachen und schneller auf Abweichungen zu reagieren. Daraus ergeben sich insbesondere:

• weniger Ausschuss und Nacharbeit
• frühere Erkennung von Prozessabweichungen
• geringerer Prüfaufwand
• höhere Prozessstabilität
• besserer Schutz von Werkzeug und Maschine
• stabilere Fertigungsqualität
• bessere Skalierbarkeit der Prozessüberwachung in der Serienfertigung