Richard Lin, Senior Product Manager & Team Supervisor RFID bei Turck China
Forderungen nach einer zunehmend flexiblen Produktion steigern die Nachfrage nach automatisierten Lösungen zur Werkzeugverwaltung. Schneidwerkzeuge werden heute häufiger gewechselt als in der Vergangenheit. Damit gerät die klassische visuelle Identifikation über Seriennummern an ihre Grenzen, ebenso wie die manuelle Datenpflege. Diese ist fehleranfällig, der Werkzeuglebenszyklus ist nur mit viel Aufwand zu verwalten und oftmals sind Werkzeugdaten unübersichtlich. Durch effizientes Werkzeugmanagement wollen die Unternehmen die Werkzeugleistung und Produktlebensdauer deutlich erhöhen, die Produktionskosten senken und die Bearbeitungsqualität steigern.
Anforderungen an Werkzeugmanagementsysteme steigen stetig
Werkzeugmanagementsysteme müssen unterschiedliche Abläufe verarbeiten können, wie verschiedene Lieferarten, hohe Stückzahlen und häufige Ein- und Auscheckvorgänge. Ohne eine zuverlässige Identifikationstechnologie können solche Managementsysteme leicht unübersichtlich werden. Auch eine schlechte Umgebung oder ein fehlerhafter Betrieb können zu Durcheinander und Datenverlust führen. Geschieht dies häufig während des Werkzeugeinsatzes, hat das Auswirkungen auf die Produktionseffizienz und kann zu Qualitätsproblemen führen bis hin zu Ausschuss oder Rückläufern.
Konventionelle Werkzeugverwaltungssysteme nutzen bislang im Wesentlichen optische Identifikationstechnologien, um Werkzeugdaten zu speichern, beispielsweise die Lasergravur. Bei dieser werden werkzeugbezogene Daten mit einem Laser auf die Oberfläche des Schneidwerkzeugs eingraviert. Diese Methode ermöglicht eine längerfristige Datenaufzeichnung und eine effizientere Werkzeugverwaltung. Die Datenmenge, die auf der Oberfläche eingraviert wird, ist begrenzt. Im schlimmsten Fall kann die Lasergravur zudem die Struktur des Schneidwerkzeugs beschädigen und so die Produktlebensdauer beeinträchtigen. Hinzu kommt, dass die meisten Graviergeräte teuer in der Anschaffung sind.
RFID-Systeme für Produktion und Logistik
Eine andere Möglichkeit ist die Identifikation mittels funkbasierter RFID-Technologie. Die ersten Systeme dieser Art werden bereits eingesetzt, arbeiten aber noch nicht wirklich effizient. Bei den üblichen Systemen befindet sich der Schreib-Lese-Kopf auf einem Zylinder, der diesen vor und zurückbewegt, um die Daten vom RFID- Datenträger am Werkzeug auszulesen. Dieser Tag ist im Werkzeughalter eingebettet. Um ein Werkzeug zu erfassen oder zu wechseln, muss der Revolver mit dem betreffenden Werkzeug zunächst die unterste Position anfahren. Der Zylinder mit dem Schreiblesekopf muss zudem einen kompletten Weg zum Revolver und zurück fahren. Damit steigt die Gesamtlesezeit für ein einziges Schneidwerkzeug auf 6,5 s. Alle 20 Schneidwerkzeuge eines Revolvers an einer einzigen CNC-Maschine auszulesen, würde über 2 min dauern. Das senkt die Produktionseffizienz der CNC-Maschine erheblich. Außerdem führt die häufige Bewegung zu Verschleiß an der Maschine. Sollte darüber hinaus der Schreib-Lese-Kopf aufgrund einer Fehlfunktion am Zylinder oder aus einem anderen Grund nicht sofort zurückgezogen werden können, kann dieser mit dem Schneidwerkzeug kollidieren.
