Wenn Maschinen Qualität sichern

Unkompliziertes Handling mit Daten, einfachste Bedienung sowie eine effiziente Datenverwaltung sind mittlerweile der Standard jeder Maschinen- und Anlagensoftware. Noch vor 20 Jahren war es keineswegs selbstverständlich, dass Maschinen problemlos mit anderen Maschinen, Fertigungsanlagen oder unternehmensspezifischen Datenbanken kommunizieren. Heute gehen wir bereits wesentliche Schritte weiter und produzieren intelligente Systeme, die längst Einzug in die Qualitätssicherung und die Härteprüfung gefunden haben.

Automatisierte Prüfaufträge

Programmschnittstellen für Härteprüfmaschinen (wie z.B. ecos Workflow xCHANGE der EMCO-TEST Prüfmaschinen GmbH) erlauben den Austausch von Daten zwischen einem Härteprüfer und einem beliebigen anderen Programm, einer Maschine oder einem Gerät. Damit werden alle für die Härteprüfung relevanten Parameter offengelegt. Die Schnittstelle ist in den meisten Härteprüfern serienmäßig enthalten und samt Gerät in automatisierte Anlagen integrierbar. Mit ihr können praktisch alle kundenspezifischen Anforderungen an die Anbindung eines Härteprüfers an Datenbanken, Dateneingabegeräte sowie Produktionsanlagen realisiert werden. Selbst ein vollautomatisierter bzw. mannloser Betrieb stellt keine Schwierigkeiten für klug konzipierte Schnittstellen dar. Basierend auf dem gängigen XML-Format, ermöglichen sie einen einfachen und klar strukturierten Umgang.

Industry 4.0 light

Anwender können mithilfe der Schnittstelle Prüfaufträge automatisiert ablaufen lassen. D.h. die eigene Firmensoftware kommuniziert direkt mit der Software der Härteprüfmaschine. Die Schnittstelle reagiert, führt den Auftrag aus und sendet das Ergebnis an die Software des Betriebs zurück. Der Härteprüfer kann mit der unternehmensspezifischen Datenbanklösung über die Schnittstelle direkt interagieren und Prüfdaten austauschen. Auch die Anbindung von Dateneingabegeräten wie Barcode Scannern und RFID-Lesern und unterschiedlichen Formaten zur Dateneingabe funktioniert problemlos. Importierte Daten können im Härteprüfer verarbeitet, Prüfergebnisse direkt in der Datenbank abgelegt und Informationen beispielsweise an ein Smartphone geschickt werden – sozusagen Industry 4.0 light!

Daraus ergeben sich Vorteile in der Handhabung, die den Vorgang der Härteprüfung maßgeblich vereinfachen.

Mit Hilfe der Schnittstelle können Steuerbefehle in Echtzeit an den Härteprüfer übermittelt werden. Damit lässt er sich flexibel in komplexe Automatisierungssysteme integrieren. Die Beladung kann dabei z. B. über einen Rollengang mit einer entsprechenden Einrichtung zur Bauteilpositionierung oder von einem Roboter in einer Produktionszelle erfolgen. Daraus ergeben sich Vorteile in der Handhabung, die den Vorgang der Härteprüfung maßgeblich vereinfachen. Vor allem in Bezug auf die Auswertung der Daten, den Umgang mit einer Menge an Daten sowie einer aussagekräftigen Analyse bieten sich mit modernen Prüfmaschinen, die auf einer intelligenten Software basieren und in die Produktion integriert sind, vielfache Möglichkeiten eines vereinfachten Arbeitens.

Industry 4.0 light deshalb, weil an dieser Stelle die Entwicklung noch lange nicht aufgehört hat. Was bei Datenschnittstellen über das TCP/IP-Referenzmodell läuft und im Grunde schon seit den ersten Tagen des Internets, vor mittlerweile mehr als 50 Jahren, möglich ist, funktioniert seit den 2000er Jahren auch auf Ebene der speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS-Einheiten).

Kommunikation auf Steuerungsebene

Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA), ein Standard für den Datenaustausch als plattformunabhängige, service-orientierte Architektur bietet den Vorteil, dass selbst unterschiedlichste SPS-Einheiten auf Signalebene miteinander kommunizieren können. Moderne Maschinen sind modular aufgebaut, bieten eine hohe Qualität, fallen bei Wartungen weniger lange aus und sorgen langfristig für mehr Investitionssicherheit. Die gängigsten dieser SPS-Komponenten werden automatisiert in Großserie hergestellt (so z. B. auch für das Innenleben der EMCO-TEST Härteprüfmaschinen). Pro Jahr werden mehrere 100.000 Stück von ihnen produziert. Die Bestückung und Verlötung erfolgt dabei über vollautomatisierte und standardisierte Prozesse.

Die ganzen Vorteile in der Herstellung und Umsetzung wirken sich nicht nur positiv auf den Maschinenbauer, sondern auch auf dessen Kundenstamm aus. Die Vernetzung zwischen Hersteller und Nutzer hat im Zuge der Digitalisierung ein neues Maß erreicht, von dem alle Beteiligten profitieren. So verlaufen Wartungsarbeiten, Updates und vor allem der Austausch von Daten weitgehend im Hintergrund der täglichen Arbeiten ab, stören keine Abläufe mehr und führen zu keinen Produktionsstopps. Die intelligente, moderne Maschine, die über eine modulare Steuerung in Verbindung mit einer intuitiven Software verfügt, hebt die Qualitätssicherung in jedem Produktionsbetrieb auf ein höheres Level. Die Digitalisierung hat das alles Wirklichkeit werden lassen und mit ihr ist die Härteprüfung vom einstmals mechanischen Vorgang zur hoch technologischen Messtechnik avanciert. Vom einfachen Eindruck zur optisch unterstützten Datenauswertung, genauestens nachvollziehbar bis in den Nano-Bereich.

Die Härteprüfung der Zukunft

Es bleibt spannend, was eine fortschreitende Technologisierung der Qualitätssicherung und im Speziellen der Härteprüfung bringen wird. Die zunehmende Vernetzung lässt erwarten, dass es zukünftig intensivere Absprachen über sinnvolle Formen der Zusammenarbeit geben wird. Arbeits- und Finanzierungsmodelle werden Einzug in langjährige Firmenpartnerschaften halten, um Kooperationen zu nachhaltigen Synergien werden zu lassen, bei denen der Wert nicht mehr in einzelnen Produktionsanlagen, sondern in der gemeinsamen Nutzung von Daten liegt. Bestrebungen und Tendenzen weißen in genau diese Richtung.