Industrie 4.0 – digitale Weiterentwicklung verändert immer stärker die Arbeitsprozesse

Görlitz, 16. Oktober 2019. Bei aller Diskussion um den Strukturwandel in der Lausitz darf man nicht vergessen, dass der Ausbau digitaler Techniken im Bereich der Industrieproduktion ohnehin einem ständig fortschreitenden Wandel unterliegt. Die digitale Steuerung der Fertigung hält immer mehr Einzug, um bestehende Produktionsprozesse weiter zu optimieren. So werden durch die Vernetzung einer größeren Anzahl von Produktionseinheiten miteinander Betriebsabläufe effizienter gestaltet. Dies führt insgesamt zu einer Kostenreduzierung und beschleunigt die Arbeitsabläufe.
Abbildung oben: CNC-Steuerungen gibt es seit den Sechzigerjahren. Während bislang die Entwicklung jedoch hin zum Computer Aided Manufacturing und zu CNC-Bearbeitungszentren hoher Produktivität beispielsweise durch schnellere Werkzeugwechsel sowie die Verkettung einzelner Maschinen im Mittelpunkt stand, sollen im Zuge der weiteren Digitalisierung – Stichwort Industrie 4.0 – selbstorganisierende Produktionsprozesse möglich werden.

CNC Technik dominiert spangebende Fertigungsprozesse

Beispielsweise werden einzelne Produktionsabläufe, die bisher in einem eigenen Umfeld erfolgten, durch gezielte Vernetzung zu einer ganzen Produktionsstraße zusammengeführt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, auf einer einzigen Produktionsanlage ein Produkt in mehreren verschiedenen Variationen herzustellen. Mit dieser Vorgehensweise können auch kleinere Stückzahlen für einen Endkunden mit speziellen Anforderungen hergestellt werden. Neben der insgesamt größeren Wirtschaftlichkeit können mit diesem flexiblen Verfahren auch Sonderanfertigungen für mehrere Kunden hintereinander produziert werden.

Die digitale Fertigung führt zu riesigen Mengen an Daten

Mit dem verstärkten Einzug digitaler Technik in die Produktionsabläufe werden immer mehr Daten anfallen, die schnell und sicher verarbeitet werden müssen. In diesem Zusammenhang werden komplexere Softwarelösungen nachgefragt, die den Einsatz von leistungsstarken IT-Systemen der neuesten Generation erforderlich machen. Die Entwicklung hin zur digitalen Fabrik hat inzwischen die Schwelle zur Realität überschritten.

Wo früher noch ganze Produktionsstraßen für Wartungsarbeiten abgeschaltet werden mussten, können moderne Softwarelösungen den Zustand der Produktionsmaschinen in Echtzeit überwachen. So steigt die Maschinenverfügbarkeit und Produktionsunterbrechungen werden zur Ausnahme. Wenn Fehler im Produktionsablauf aufgrund eines Defektes im Maschinenpark erkannt werden, kann sofort eingegriffen werden, um einen größeren Ausfall zu verhindern.

Was bedeutet die CNC-Bearbeitung im Produktionsablauf Industrie 4.0?

Besonders in der Metallverarbeitung bietet die computergesteuerte Fertigung enorme Vorteile. Die CNC-Bearbeitung (Computer Numeric Control) ersetzt im Rahmen der Industrie 4.0 viele Bearbeitungsprozesse, die in der Vergangenheit halbautomatisch oder manuell durchgeführt worden sind. Mit modernen CNC-Verfahren lassen sich Produktionsabläufe genauer planen und präziser durchführen. Die Produktionsabläufe werden deutlich beschleunigt und die Ausführung erfolgt auf Bruchteile eines Millimeters genau. Die Qualität der Werkstücke ist immer exakt gleichmäßig, die Ausschussquote in der Herstellung geht gegen Null.

Besonders geeignet sind die hochwertigen Verfahren für die Produktion von Präzisionswerkzeugen. Ein weiterer Vorteil der CNC-Fertigung ist die hohe Flexibilität der Anlagen. Bezüglich der herzustellenden Werkzeuge und der Produktionsgeschwindigkeit kann eine Fertigungsanlage ohne großen Aufwand auf die verschiedensten Materialien eingestellt werden. Die digitale Fertigung bringt erhebliche Fortschritte bei der Werkzeugbearbeitung in den Bereichen Fräsen, Drehen und Bohren.

Computergesteuertes Drehen im Zusammenhang mit Industrie 4.0

Als ein Beispiel für die CNC-Bearbeitung steht das computergesteuerte Drehen (CNC-Drehen). Zentraler Bestandteil ist das Softwareprogramm für den vom Computer überwachten Prozess. Die Dreharbeiten erfolgen mit äußerster Präzision und können zügig vollendet werden. Unterschiedliche Materialien können mit dem System genauso exakt bearbeitet werden wie abweichende Formen und Größen der Werkstücke. Mit einem zusätzlichen automatischen Auswerfer können so Teilfertigungen komplett erledigt werden. Mit dem modernen CNC-Drehen lassen sich komplette Einzelteile aus einem Block fertigen. Zusätzlich besteht die Option, an bereits erstellten Produkten kleinste Verfeinerungen nachträglich vornehmen. Mit dem flexiblen Verfahren lassen sich sowohl Groß- als auch Kleinteile mühelos bearbeiten. Auch die Herstellung von einzigartigen Prototypen ist beim CNC-Drehen unkompliziert machbar.