Mit TruConnect vernetzt in eine neue Produktivitäts-Ära

TruConnect verbindet Menschen, Maschinen, Software und Services und setzt so den Hebel an gegen Zeitverlust und zu komplexe Planung. (Bilder:Trumpf)

Mathias Kammüller
Geschäftsführer der TRUMPF GmbH + Co. KG und Vorsitzender des Geschäftsbereichs Werkzeugmaschinen

„Trumpf hat sich zum Ziel gesetzt, den digitalen Wandel auf allen Ebenen voranzutreiben. Als wichtiger erster Schritt haben sich unsere Beratungen herausgestellt, die immer auch eine starke Lean-Komponente haben. In den letzten Monaten haben unsere Spezialisten weit über 30 Kunden beraten, häufig im Rahmen eines detaillierten, fünftägigen Smart Factory Consultings mit konkreter Umsetzungsstrategie.“

Das TruConnect-Konzept für die vernetzte Fertigung verbindet Maschinen, Menschen und Informationen und hilft dabei, erfolgreich auf zentrale Herausforderungen in der Blechbearbeitung zu reagieren. Wie entwickelt sich dadurch aber der Arbeitsalltag im Betrieb weiter? Ein mögliches Szenario: Der Produktionsleiter einer mit TruConnect vernetzten Fertigung kann jederzeit Echtzeitinformationen zur Produktivität der Maschinen auf dem Tablet einsehen, während der Maschinenbediener sie per Mobile Control App fernsteuert und der Intralogistiker Teile im Lager mobil umbucht. Der Instandhalter hat den Zustand aller Laser im Netzwerk im Blick, identifiziert Einsparpotenziale und erhöht so Verfügbarkeit und Produktivität der Lasersysteme.

Die Condition Based Services von Trumpf helfen eine zuverlässige Produktion mit höchster Verfügbarkeit sicherzustellen.

Beratung inklusive Umsetzungsplanung

Die Maschinen sind meist schnell, andere Prozesse nicht. 80 % des Optimierungspotenzials liegt in den vor- und nachgelagerten Aufgaben – vom Bestellvorgang über die Materialbeschaffung bis zur Auslieferung und Rechnungsstellung. Das ergab eine Studie von Trumpf und dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA). Die zu fertigenden Teile werden dabei immer komplexer, während die Losgrößen sinken. So konnte die Studie aufzeigen, dass bereits die Hälfte der Fertigungsaufträge eine Losgröße zwischen eins und vier hat.

TruConnect verbindet deshalb Menschen, Maschinen,Software und Services und setzt so den Hebel an gegen Zeitverlust und zu komplexe Planung. Die Lösungen helfen, Aufträge mit geringen Stückzahlen wirtschaftlich zu bearbeiten, Intransparenz in der Auftragsverwaltung zu beseitigen und lange Reaktions- und Lieferzeiten zu vermeiden. Den Einstieg in die vernetzte Fertigung begleitet Trumpf mit verschiedenen Beratungsangeboten. Konkrete Anhaltspunkte liefert der eintägige Smart Factory Check, in dessen Rahmen alle indirekten Prozesse analysiert und diejenigen identifiziert werden, die besonders hohes Optimierungspotenzial bieten. Im fünftägigen Smart Factory Consulting entsteht ein detailliertes Konzept inklusive Lösungsvorschlägen, Einsparpotenzial, notwendigen Investitionen und Umsetzungsplanung.

Die Datenausgangsschnittstelle Central Link stellt Informationen zum Produktionsstatus von Maschinen zur Verfügung und übermittelt diese sowohl an lokale ERP-Systeme als auch an cloudbasierte Lösungen.

Für einen bedenkenlosen Start in die Smart Factory.

Das TruConnect Portfolio bietet ein großes Spektrum an Bausteinen, mit denen sich der Wertschöpfungsprozess optimieren lässt. Es reicht von Softwarelösungen etwa zur Fertigungssteuerung oder zur automatischen Angebotserstellung bis zu Monitoring Tools und Lösungen für die Teilenachverfolgung. Basis von TruConnect ist die sichere Datenschnittstelle Central Link. Sie stellt Informationen zum Produktionsstatus von Maschinen zur Verfügung und übermittelt diese sowohl an cloudbasierte Lösungen als auch über das Kommunikationsprotokoll OPC UA an lokale Systeme.

Der Clou: Central Link funktioniert technologieübergreifend an verschiedenen Maschinentypen und ermöglicht es, Angebote zur Darstellung von Auslastung, Zustand oder Wartungsbedarf der Maschinen einfach anzubinden. So werden Daten sinnvoll nutzbar. Erste Umsetzungen bei Kunden kann Trumpf bereits als Erfolg verbuchen. So hat der Laserspezialist Ende Februar 2017 den Daimler Supplier Award in der Kategorie Partnerschaft für die erfolgreiche Implementierung von Industrie-4.0-Lösungen in der Produktion der aktuellen Mercedes-Benz-E-Klasse erhalten.

TruConnect liefert in Echtzeit relevante Informationen über die Zustände aller vernetzten Anlagen auf PC, Tablet oder Smartphone und gibt Aufschluss über die Produktivität der Maschinen.

Intelligente Systeme für Industrie 4.0

Auf der INTECH hat Trumpf zudem die neueste Generation seiner TruDisk Scheibenlaser vorgestellt. Besonderes Merkmal des High-Power-Festkörperlasers: Das intelligente Innenleben. Damit schafft die neue Scheibenlasergeneration optimale Hardware-Voraussetzungen für eine digitalisierte Zukunft und Industrie 4.0. Die Möglichkeit zukünftiger Zustands- und Trendanalysen, auch bekannt als Condition Monitoring und Predictive Maintenance, ist eine Grundvoraussetzung für die erfolgreiche Implementierung des Lasers in digitalisierten und vernetzten Fertigungshallen.

„Die neue TruDisk Generation ist nicht nur die fortschrittlichste und intelligenteste, sondern gleichzeitig auch die kompakteste und energieeffizienteste Scheibenlasergeneration, die wir bisher entwickelt haben“, sagt Klaus Löffler, Geschäftsführer und Vertriebsleiter der Trumpf Lasertechnik GmbH. „In Kombination mit unseren Condition Based Services für Zustands- und Trendanalysen sind die neuen TruDisk Scheibenlaser das ideale Produktionsmittel für überlegene Fertigungslinien mit Industrie 4.0.“ Die Condition Based Services sind ein Baustein von TruConnect, die es ermöglichen, Einsparpotenziale zu identifizieren sowie die Verfügbarkeit und Produktivität vernetzter Lasersysteme weiter zu erhöhen.

Die neue TruDisk-Generation fällt mit einer Aufstellfläche von weniger als einem Quadratmeter sehr kompakt aus.

Alles neu: Steuerung, Dioden, Kühltechnik

Dreh- und Angelpunkt der intelligenten TruDisk Strahlquelle ist die neue Steuerung im Inneren, die sogenannte CPX. Sie ist das Gehirn des Lasers, hier laufen sämtliche Zustandsdaten und Prozessparameter zusammen. Unterschiedlichste Sensoren erfassen während des Bearbeitungsprozesses beispielsweise die tatsächliche Laserleistung im Mikrosekundentakt, alle internen und externen Signalverläufe, sowie die Auslastung der Strahlquelle oder den Zustand zusätzlicher Komponenten.

Mit einem cleveren neuen Feature erhöht die neue TruDisk Generation die Datenqualität dieser Messwerte deutlich: Das sogenannte Precision Time Protocol synchronisiert alle Sensoren und verpasst ihnen einen identischen Zeitstempel. In Zukunft wird Trumpf mit Hilfe der Condition Based Services diese – im Vorfeld vom Kunden freigegebenen – Daten und Parameter auswerten, Algorithmus-basierte Trendanalysen durchführen und gezielt Maßnahmen ergreifen können, um mögliche Ausfallrisiken der Laser im Vorfeld zu bestimmen und ungeplante Stillstände zu vermeiden.

Die zweite, entscheidende Weiterentwicklung im Inneren der neuen TruDisk Generation sind die neuen Laserdioden, die Trumpf in seinem US-amerikanischen Werk in Princeton (New Jersey) entwickelt und produziert. Die neuen Laserdioden sind kompakter und gleichzeitig energieeffizienter. Das senkt nicht nur die Betriebskosten, sondern reduziert auch die Aufstellfläche des Lasers. Auf einer Fläche von nur 0,85 Quadratmeter ist auch die intelligente Kühlung des Lasers integriert, die Zulauftemperaturen des Kühlwassers von bis zu 26 Grad Celsius ermöglicht. Daher ist in den meisten Fällen kein externes Kühlaggregat mehr notwendig.

Bewährtes noch besser

Um die Energieeffizienz der neuen TruDisk Generation zu steigern, hat TRUMPF nicht nur den Wirkungsgrad erhöht, sondern den Laser zudem mit einer neuen Pulsfunktion ausgestattet. Diese erlaubt es, selbst bei sehr kurzen Laser-Off-Zeiten zwischen zwei Bearbeitungsschritten den Strom der Pumpdioden auf null Ampere herunterzufahren. Hinzu kommt ein intelligentes Energiemanagement, bei dem der Laser je nach Arbeitsvorgang zwischen verschiedenen Energiesparmodi wechseln kann. Das reduziert den Energieverbrauch auf ein Mindestmaß. Der ebenfalls überarbeitete Optikaufbau des Scheibenlasers sorgt für eine optimale Ausnutzung des Dioden-Pumplichts.

Das Anwendungsspektrum des Lasers ist sehr breit: Vom Automobilbau über die Luft- und Raumfahrt, sowie der Medizintechnik und Elektronik bis hin zur Zuliefer- und Schwerindustrie – TruDisk Scheibenlaser fügen, beschichten, generieren, härten und trennen. Die neue TruDisk Generation ist für Laserleistungen von drei bis fünf Kilowatt mit Faserkerndurchmessern von 100 bis 600 Mikrometer verfügbar. Weitere Modelle folgen im Laufe dieses Jahres.