Bild vergrößern: Einfache Programmierung und Instandhaltung dank Kommunikation mit Tablet und Smartphone - die neuen Schraubersteuerungen von AMT

Welche Herausforderungen galt es zu lösen und welcher konkrete Nutzen ergab sich?

Die von AMT gebauten Schraubwerkzeuge werden überwiegend in der Automobilindustrie für sicherheits- und funktionsrelevante Verschraubungen eingesetzt. Die Schraubwerkzeuge sind über Netzwerke mit den Leit- und Qualitätssicherungssysteme der Fahrzeughersteller verbunden. Durch diese Integration der Schraubwerkzeuge in die Netzwerke unserer Kunden ist es heute bereits möglich, die Schraubsysteme vom Arbeitsplatz zu parametrieren oder den aktuellen Zustand des Werkzeugs zu kontrollieren. Dafür ist jedoch immer ein PC-Arbeitsplatz mit einer speziellen Software erforderlich, die mit dem Serienstand des gelieferten Schraubsystems kompatibel sein muss. Hinzu kommt, dass die Mitarbeiter aus Planung und Instandhaltung mehr oder weniger an den PC-Arbeitsplatz gebunden sind.

Wir wollten eine universelle Lösung bereitstellen, mit der es möglich ist, von überall auf der Welt auf unsere Schraubsysteme zuzugreifen. Diese Lösung sollte auch die Möglichkeit zur Kommunikation mit mobilen Endgeräte wie z.B. Tablet oder Smartphone ermöglichen und dies ohne die Installation herstellerspezifischer Software. Wir sind derzeit der einzige Anbieter am Markt, der diese Technologie direkt in die Schraubersteuerung integriert anbietet. Das Interesse unserer Kunden ist groß. Wir hoffen daher auf einen gesteigerten Absatz.

„Es gibt kein Patentrezept für die Einführung von Industrie 4.0 im Unternehmen. Man sollte sich daher einen Bereich im Unternehmen aussuchen, in dem man mit einem Pilotprojekt beginnt und Erfahrungen sammelt. Daraus ergeben sich neue Ideen, die dann in weiteren Projekten und Bereichen umgesetzt werden können. Auf diese Weise hält Industrie 4.0 Schritt für Schritt Einzug in das Unternehmen.“ Dr. Thomas Koch, Geschäftsführer Alfing Montagetechnik.

Wie lässt sich der Industrie 4.0-Lösungsansatz beschreiben?

In einem neu entwickelten Regler für unsere Schrauber wurde ein Webserver integriert. Dieser Webserver stellt alle für den Anwender relevanten Daten über den Schrauber, die Schraubersteuerung, den aktuellen laufenden Schraubprozess, bereits durchgeführte Verschraubungen sowie Zustandsdaten für das Servicepersonal bereit. Für die Kommunikation mit beliebigen Geräten (auch mobilen Endgeräten) ist ledlgich ein HTML5 - fähiger Webbrowser erforderlich, der mit dem in der Schraubersteuerung integrierten Webserver kommuniziert. Damit kann die Schraubersteuerung remote bedient, programmiert und überwacht werden. Außerdem können beliebige Zustandsdaten abgerufen werden.

Was konnte erreicht werden?

Die Schraubwerkzeuge unserer neuesten Generation verfügen über Steuerungen, in die ein Webserver integriert ist. Damit ist es möglich, mit beliebigen Geräten, die über einen HTML5-fähigen Browser verfügen, auf das Schraubsystem zuzugreifen. Versionskonflikte gehören damit der Vergangenheit an - die Schraubersteuerung hat sozusagen immer die passende Parametrier- und Diagnosesoftware an Bord. Die Mitarbeiter der Planung können zukünftig praktisch "im Vorbeilaufen" Schraubprogramme optimieren, in dem sie dies über ihr Mobiltelefon oder ein Tablet erledigen. Die Bedienoberfläche der Schraubersteuerung passt sich automatisch an das verwendete Endgerät an. Mitarbeiter der Instandhaltung erhalten bei Störungen direkt Mitteilungen auf ihr mobiles Endgerät und können sofort eine erste Analyse der Fehlerursache vornehmen, ohne überhaupt an der Anlage sein zu müssen. Fehler können dann ggf. remote behoben werden oder es wird direkt ermittelt, welches Ersatzteil die Anlage benötigt - das spart Wegezeiten und damit Kosten. Im äußersten Notfall kann der Kunde auch die AMT-Hotline zuschalten, die über die gleiche Kommunikationsschnittstelle direkt auf die Steuerung zugreifen und bei der Fehlerbehebug unsterstützen kann. Dazu muss der AMT-Servicemitarbeiter noch nicht einmal an seinem Arbeitsplatz sein Er braucht lediglich ein Tablet oder ein Laptop.

Eine weitere Besonderheit ist die integrierte, lastabhängige Zustandsüberwachung. Im Gegensatz zum Wettbewerb ist nicht die Anzahl der Verschraubungen maßgeblich für eine Wartung, sondern eine belastungsabhängige Bewertung Schraubvorgänge, die in der Schrauberspindel gespeichert wird. Sobald die voreingestellten Warngrenzen erreicht sind, meldet sich der Schrauber automatisch eine fällige Wartung bei der Instandhaltung an. Der wichtigste Vorteil ist die Fähigkeit des Schraubsystems mit beliebigen - auch mobilen - Endgeräten zu kommunizieren. Dazu ist lediglich ein HTML5 - fähiger Webbrowser erforderlich, der mit dem in der Schraubersteuerung integrierten Webserver kommuniziert. Dies ermöglicht unseren Kunden, jederzeit und von jedem beliebigen Ort auf die Steuerung zuzugreifen, um sie zu programmieren, parametrieren, den Betriebsstatus zu prüfen oder Fehler zu analysieren. Umgekehrt kann die Schraubersteuerung Zustandsmeldungen an das Instandhaltungspersonal schicken, um den Schrauber zur Wartung anzumelden oder Störungen zu melden.

Mit welchen Maßnahmen wurde die Lösung erreicht?

Bei der Entwicklung unserer neuen Schraubtechnik-Generation war die Integration von Industrie 4.0 - Technologien bereits von Beginn an ein wesentliches Entwicklungsziel. Obwohl Schraubwerkzeuge bereits zu diesem Zeitpunkt in die Netzwerke unserer Kunden eingebunden waren, handelte es sich dabei stets um kundenspezifische Lösung mit eingeschränkter Kommunikationsfähigkeit. Die Kommunikation zwischen der Schraubersteuerung und beliebigen Endgeräten, vor allem mit den mittlerweile auch in der Produktion genutzten Tablets und Smartphones, stand dabei im Vordergrund. Gleichzeitig sollte das neue System existierende Standards verwenden - in unserem Fall HTML 5. Mit den bestehenden Steuerungssystemen ließen sich diese Vorstellungen nicht umsetzen, so dass wir uns im Jahr 2012 dazu entschieden, die Steuerungshard- und software komplett neu zu entwickeln. Seit 2015 liefen die ersten Testanwendungen bei ausgewählten Kunden und Mitte 2016 haben wir den ersten Großauftrag über mehrere hundert Schraubkanäle erhalten.

Was können andere davon lernen?

Industrie 4.0 ist ein allgemeiner Begriff für den Einzug der Digitalisierung in die Produktion. Dabei gibt es kein Patentrezept für die Einführung von Industrie 4.0 im Unternehmen. Lösungen sind sowohl möglich in Bezug auf eigene Produkte wie auch auf Prozesse zur Herstellung dieser Produkte im Unternehmen. Als Anbieter von komplexen Produkten haben wir uns zunächst sehr genau mit den Wünschen unserer Kunden beschäftigt und anschließend Ideen entwickelt, wie sich diese Wünsche mit Technologien aus dem Bereich Industrie 4.0 vereinen lassen. Bei der Umsetzung haben wir viele Erfahrungen und neue Ideen gewonnen, die wir in zukünftige Produkte einfließen lassen werden.