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Agile Entwicklung digitaler Maschinen-Services

Die Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW) ist spezialisiert auf die Herstellung wirtschaftlicher Fertigungssysteme. Bereits seit 2003 bietet das Unternehmen dem internationalen Kundenkreis jedoch mehr, als lediglich hochwertige Bearbeitungszentren: Der damals noch kaum vorhandene Trend, digitale Dienstleistungen per Cloud anzubieten, war SW schon lange ein Anliegen. Um die Entwicklung verschiedener Serviceleistungen und die dazu notwendigen Applikationen für die derzeit global betriebenen und angeschlossenen rund 2.000 Maschinen vorantreiben zu können, bedient sich SW neuerdings der PREDIX IT-Plattform von GE, vertreten durch T&G – Taschek & Gruber. Von Luzia Haunschmidt, x-technik

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Die SW CloudPlatform ist Teil des ganzheitlichen Dienstleistungskonzeptes „life“ und gehört zum Baustein „life data“.

Die SW CloudPlatform ist Teil des ganzheitlichen Dienstleistungskonzeptes „life“...

SW ist einer der führenden Hersteller für Mehrspindel-Bearbeitungszentren. Ihre energieeffizienten Fertigungslösungen finden in der Automobil- und Automobilzulieferindustrie sowie in der Luft- und Raumfahrt, Hydraulik, Pneumatik und auch in der Medizin- und Feinwerktechnik ihren Einsatz. Dazu umfasst das SW-Portfolio ein-, zwei-, drei- und vierspindlige horizontale Bearbeitungszentren. Die verschiedenen Baureihen ermöglichen eine 4- und 5-achsige, wie auch eine 5-Achs-Simultan-Bearbeitung komplexer Werkstücke. Neben der Präzisionsbearbeitung von kubischen Werkstücken kleiner bis mittlere Größen, umfasst das Lieferspektrum auch Anlagen für das automatisierte Be- und Entladen der Maschinen mittels Roboterportalen und Lademodulen. Als Lösungsanbieter automatisiert SW heute komplette Fertigungslinien und übernimmt die gesamte Prozessplanung vom Rohling bis zum fertigen Teil. Neben der SW Automation in Tettnang (D) hat SW auch Niederlassungen in den USA, China und Mexiko.

Mehr als nur „Machine-Hardware“

Wie bereits erwähnt, bietet SW neben der kundenspezifischen Betreuung vor Ort seit dem Jahr 2003 auch digitale Dienstleistungen an. Mit diesen ist es möglich, die Funktionsfähigkeit ihrer Maschinen online zu überwachen und deren Produktionsabläufe sowie auch die Qualität der jeweils erzeugten Produkte zu verbessern. Die damals bei SW entstandene Softwarelösung sammelt viele Maschinendaten, die auf dem lokalen SW-Server in Waldmössingen gespeichert und ausgewertet werden. Heute – im Kontext von Smartphones und einfachster Bedienbarkeit – ist diese Lösung jedoch nicht mehr zeitgemäß. Auch die verwendeten Datenbanktechnologien
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Performance-Tab der neuen SW CloudPlatform schafft Transparenz über den Betriebszustand der Maschine.

Performance-Tab der neuen SW CloudPlatform schafft Transparenz über den Betriebszustand...

von damals sind heute fast nicht mehr in der Lage, die immer größer werdenden Datenmengen zu speichern. Diese Gründe führten dazu, dass SW sich nach einer nachhaltigeren IT-Infrastruktur-Lösung umsehen musste, mit der die heute schon über 2.000 angeschlossenen Maschinen weltweit weiter skaliert werden können.

IT-Partner mit Praxisverstand

„Wir entdeckten GE als Plattform-Anbieter für das industrielle Internet der Dinge (IIoT). Das Konzept bot uns die Möglichkeit, auch eigene Software Applikationen einfach zu entwickeln. Nach einem ausgiebigen Proof of Concept haben wir uns dann für PREDIX von GE entschieden. PREDIX bietet unserer Meinung nach das ausgereifteste, wie auch sicherste industrielle PaaS-System auf dem Markt. Gleichzeitig haben wir uns dazu entschlossen, mehr Software-Entwickler für unsere Abteilung Industrial Data Services (IDS) einzustellen, um unsere eigene Expertise zu verbessern und die Entwicklungskapazität zu erhöhen. Und schon im Mai 2018, konnten wir das erste Release unserer Predix-basierten SW CloudPlatform präsentieren", erklärt Jochen Heinz, Leiter Industrial Data Services bei SW.

Predix sichert und skaliert Maschinendaten …

Die aktuelle, auf PREDIX basierende SW CloudPlatform überzeugt mit übersichtlichen Visualisierungen, Anbindungsmöglichkeiten
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SW liefert nicht nur Maschinen, sondern auch komplette Fertigungssysteme. Ziel der SW CloudPlatform ist die vollständige Überwachung des gesamten Fertigungsprozesses.

SW liefert nicht nur Maschinen, sondern auch komplette Fertigungssysteme. Ziel...

von Maschinen und Automatisierungen mit unterschiedlichen Steuerungen und ihrer einfachen Bedienung für die Kunden und das SW-Service-Team. Dabei wird höchster Wert auf die Datensicherheit gelegt.

Wer sich allerdings besonders erfreut zeigt ob der neuen und komfortablen Entwicklungs- und Skalierungsmöglichkeiten durch die von GE gebotenen Microservices, ist das Entwicklungsteam rund um Sandra Schuster, Produktmanagerin Industrial Data Services (IDS) bei SW.

Service-Anwendungen komfortabel erweitern

Der größte Teil der von SW gelieferten Maschinen ist mit einer Sinumerik-Steuerung von Siemens ausgestattet. Neuerdings kommen aber auch Steuerungen von anderen Herstellern, wie z. B. Bosch oder Fanuc in der Robotik zum Einsatz. Sandra Schuster und das IDS-Team lösten die Aufgabe der Anbindung dieser unterschiedlichen Steuerungen, indem sie eine flexible Schnittstelle mit Hilfe des Predix-Baukastens entwickelten – das SW IoT-Gateway zwischen den Steuerungen der SW-Maschinen und PREDIX. Dieses Gateway ist auch rückwärts kompatibel. Damit können nun sowohl die Maschinensteuerungen jüngster Generation an den neu gelieferten Maschinen als auch jene in bestehenden Kunden-Anlagen für die Datenübertragung in die neue SW CloudPlatform angebunden werden.

„Wir entwickeln sämtliche Module unserer SW CloudPlatform mit einer agilen Methodik. Das heißt, dass wir mit hoher Geschwindigkeit und großer Flexibilität
in der Softwareentwicklung einen schnelleren Einsatz der Funktionen und somit der Serviceangebote erreichen können. Das ist wichtig, denn wir benötigen schnell das Feedback aus dem Markt, damit wir in die richtige Richtung weiterentwickeln können. Möglich macht uns dies der Predix-Baukasten von GE – dieser unterstützt uns in allen Programmierphasen der Anwendung äußerst unkompliziert", geht Sandra Schuster ins Detail.

Serviceleistungen über die SW CloudPlatform

„Durch die frühzeitige Anbindung von Maschinen verbessern wir schon heute die Maschinenverfügbarkeit bei unseren Kunden, weil unsere Experten von life help im Servicefall die Maschine sofort online analysieren können. Viele Aufgaben, für die bislang ein Techniker vor Ort notwendig war, können aktuell unsere Servicespezialisten per Datenauswertung erledigen. Müssen sich dennoch die Servicetechniker auf den Weg machen, dann wissen sie bereits beim Einsteigen ins Auto, welcher Fehler vorliegt, wie er behoben werden kann – und sie haben direkt die notwendigen Ersatzteile dabei. Das verkürzt die Stillstandzeiten beim Anwender entscheidend“, geht Jochen Heinz auf die Vorteile ein. Dadurch werden die Gesamtbetriebskosten minimiert und die Kunden werden wettbewerbsfähiger. Natürlich gewinnen so die Maschinen und Anlagen von SW durch zusätzliche digitale Serviceangebote an Attraktivität bei ihren Kunden.

Analyse von Gesamtanlagen

Doch SW ist das nicht genug und somit schraubt man die Ansprüche an die eigene Service-Plattform stetig höher. Denn mit der neuen, auf Predix basierenden SW CloudPlatform ist noch wesentlich mehr möglich. Da die Zukunft in den großen Datenmengen liegt, die in Millisekunden während der Bearbeitung entstehen und die auf der Maschine im IoT-Gateway vorverarbeitet werden müssen, können aus diesen Daten dann viele Rückschlüsse, auch auf den aktuellen Fertigungsprozess, gezogen werden. Rückverfolgbarkeit, Bauteilequalität oder Oberflächengüte sind nur einige der aktuellen Themen.

Bei
so viel Motivation und Engagement ist es somit nicht verwunderlich, dass SW bereits an den übernächsten Meilenstein in der Weiterentwicklung ihrer SW CloudPlatform denkt und diesen auch schon klar umreißt. „Unsere Kunden haben nicht nur SW-Maschinen im Einsatz – diese sind auch oft in ein Automatisierungskonzept mit Folgeprozessen integriert. Normalerweise liefern wir 60 % der Maschinen einer Gesamtanlage. In diesen Fällen können wir im Schnitt auf rund 70 % der relevanten Daten zugreifen. Unser nächstes Ziel ist es jedoch, nicht nur unseren Lieferanteil, sondern auch die anderen Maschinen wie z.B. die Entgrat-, Druckprüf- oder Waschmaschinen von Drittanbietern an unsere Service-Plattform anschließen zu können. Und wir haben bereits begonnen, die dafür nötige Software kontinuierlich weiterzuentwickeln und entsprechenden Microservices von GE einzusetzen. Denn das wird die Zukunft sein – höchste Transparenz über die gesamte Fertigung, um damit Qualitäts- und Produktivitätsziele besser als je zuvor erreichen zu können", zeigt sich Jochen Heinz überzeugt.

Erfahrungen teilen

„Da T&G seit über 20 Jahren als Partner für GE Digital in Deutschland und Österreich tätig ist, wurden wir in die Gespräche mit SW involviert und relativ schnell reifte gemeinsam die Idee, die von SW definierten Use Cases und Entwicklungen gemeinsam breiter zu vermarkten und weiteren Maschinenbauunternehmen zugänglich zu machen. T&G fungiert als Systemhaus zur Integration und Anpassung der Lösung an den jeweiligen Kunden / Partner. Individuelle Weiterentwicklungen durch T&G sind ebenfalls geplant. Als erster Kooperationspartner konnte ein Branchen-Primus im Bereich Werkzeugmaschinen gewonnen werden“, umreißt Harald Taschek die Möglichkeiten des neuen Geschäftsmodelles.

Die SW CloudPlatform ist Teil des ganzheitlichen Dienstleistungskonzeptes „life“ und gehört zum Baustein „life data“.
Performance-Tab der neuen SW CloudPlatform schafft Transparenz über den Betriebszustand der Maschine.
SW liefert nicht nur Maschinen, sondern auch komplette Fertigungssysteme. Ziel der SW CloudPlatform ist die vollständige Überwachung des gesamten Fertigungsprozesses.


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