_ Hoch automatisierte ISO-Fertigungen lassen sich heute von der Zuführung der Gläser im Zuschnitt bis zur Übergabe der fertigen Einheit an den Fensterbauer durchgängig vernetzen, die Maschinen kommunizieren dabei in Echtzeit, d. h. bidirektional miteinander.
Das Werkstück wird in die Kommunikation eingebunden: Die Lagerplatte bringt wichtige technische Informationen über sich per Barcode mit. Die Komponenten moderner Fertigungslinien reagieren – gesteuert und synchronisiert von Software – in Echtzeit auf geänderte Zustände z. B. in Zuschnitt und Sortierung. Das gleiche geschieht in der Verarbeitung bei Schleiflinien und anderen Bearbeitungen.
Kommt es z. B. in einem automatischen Sortierpuffer zum Glasbruch, wird diese Information von der Anlage in Echtzeit an die Folgestationen weitergegeben: Die ISO-Linie hat jetzt die Info, dass sich die Scheibenreihenfolge ändert und passt Etikettendruck, Rahmensetzer, Gasfüllung etc. in Echtzeit an die neuen Bedingungen an. Am Linienende wird die veränderte Abstellreihenfolge entsprechend berücksichtigt.
Stapelt ein Roboter die fertigen Einheiten auf Transportgestelle ab, so „weiß“ er, dass jetzt nicht wie vorgesehen Scheibe 4711 kommt, sondern Scheibe 4812, und dass er diese auf einer anderen Aufstellkante an einer anderen Position des Gestells abstapeln muss. Solche intelligent kommunizierenden Roboter werden schon bald ein gewohnter Anblick in der Glasverarbeitung sein.
„Selbstverständlich“, so Peter Dixen vom Softwareanbieter A+W, „realisieren wir diese Echtzeit-Kommunikation auch zwischen Maschinen unterschiedlicher Anbieter.“
Dafür braucht es intelligente Schnittstellen, die heimlichen Stars automatisierter Produktionen.
Intelligente Schnittstellen, ein Muss
Prof. Volker Stich vom Forschungsinstitut für Rationalisierung an der RWTH Aachen: „Wir müssen geeignete Schnittstellen an System- und Firmengrenzen möglichst interoperabel (passgenau) gestalten, um einen durchgängigen Informationsfluss gewährleisten zu können.“
Das machen Softwareanbieter gemeinsam mit führenden Maschinenbauern. Moderne Glasverarbeitungs-Maschinen, die durchgängig mit elektronischen Bauteilen ausgerüstet sind, werden permanent von intelligenter Software ausgelesen.
Mit A+W Systemen können an verschiedenen Punkten eines intelligenten Puffers, einer ISO- oder VSG-Linie oder in der gesamten Fertigung „Knoten“ eingerichtet werden, an denen Auswertungen stattfinden oder auch Befehle an die Maschine sowie von Maschine zu Maschine oder an Monitoring Tools geschickt werden.
Vorteile: Der Produktionsfluss wird z. B. bei Glasbruch und den resultierenden Änderungen der Fertigungssequenz nicht unterbrochen. Die Linie arbeitet in maximaler Taktrate weiter, die Terminplanung muss nicht geändert werden.
Die Schnittstellen, die sich heute dafür einsetzen lassen, sind bidirektional: Sie übergeben nicht einfach Informationen; es findet ein permanenter Austausch zwischen Maschine und Software statt, was dann flexible Reaktionen ermöglicht.
Optimierter Informationsaustausch
Bei Glas Nowak steuern beispielsweise bidirektionale A+W-Schnittstellen mehrere vertikale Schraml topDrill M-RX Bohr-/Fräszentren. Dabei hat es dieser Verarbeiter mit geringen Losgrößen zu tun, die hohe Anforderungen an die Bearbeitungsumgebung stellen. Häufige Werkzeugwechsel, Umstellung von Bohren auf Fräsen etc. gehören zum Tagesgeschäft, ebenso Losgröße 1.
Die Daten aus der A+W Schnittstelle werden von der Maschinensoftware der M-RX geprüft. Wenn die Informationen nicht übernommen werden können, wird ein Fehlercode erzeugt und in die Software zurückgemeldet, aus der heraus alternative Bearbeitungen abgeleitet werden. Maschine und Software „reden“ miteinander und geben sich so quasi die Hand (Handshake).
Maschinenentwickler Horst Schraml: „Die hohe Integration und der permanente Handshake ermöglichen eine automatisierte, effiziente und schnelle Arbeitsweise, die es so in der Glasindustrie bei der Ansteuerung von CNC-Bearbeitungszentren bisher nicht gab. Selbst bei Losgröße 1 tendiert der Programmieraufwand an der Maschine aufgrund des intelligenten Verbunds aus Maschine und Schnittstelle gegen Null!“
Kommunikation mit der Scheibe?
In einer sogenannten „Smart Factory“ ist das Werkstück in die Kommunikation eingebunden. Kann das auch eine Scheibe? Ja, sie kann. Ob als Jumbo oder fertige Isolierglaseinheit, kann die Scheibe ihre Bearbeitung anfordern, Rückmeldungen geben etc.Nicht mittels elektronischer Sensoren, sondern via Barcode. Mittels Code gibt die Scheibe dabei der jeweiligen Bearbeitungsmaschine dann Anweisungen wie „Führe an den bezeichneten Positionen die beschriebenen Senkbohrungen und Fräsarbeiten aus. Anschließend bitte die Scheibe auf Gestell 7777 abstellen.“ Die zugehörige technische Zeichnung, die der Maschinenführer am Monitor sieht, dient dann i.d.R. nur der Kontrolle.
Ein Barcode-Etikett enthält als kommunizierendes Element alle Informationen zur Identifikation, Bearbeitung und Folgebearbeitung der Scheibe. Die Information kann mittels Label aufgebracht werden oder direkt per Laser auf der Scheibe und wird nach jedem Bearbeitungsschritt aktualisiert. Ob aufgeklebt oder eingelasert, der Barcode wird so der wichtigste Informationsträger einer modernen Glasverarbeitung.
Barcoding ist eine mächtige Kommunikations-Funktion, auch über Firmengrenze hinaus. Scheiben, die mit A+W Software für intelligent organisierte Bauelemente-Fertigungen hergestellt werden, tragen oft zwei Barcodes: Den internen des Glaslieferanten, der mit der Fertigungssoftware A+W Production das Glas korrekt durch die Fertigung leitet und im Versand auf das richtige Transportgestell. Die Informationen für die Fertigungslogistik des Fensterbauers enthält dann der zweite Barcode. Durch ihn bekommt die Scheibe z. B. eine eindeutige Position im Glaspuffer zugewiesen oder wird auf einen Abstellplatz gebucht. Eine Fensterbausoftware wie A+W Cantor wird die Barcodeinformation bereits bei der Glasbestellung erzeugen und dem Auftrag via EDI „mitgeben“.
Das „Internet der Dinge“ – in der Flachglasbranche umfasst es die gesamte Wertschöpfungskette von der Glashütte bis zum ausgelieferten Endprodukt. Firmengrenzen sind keine Hindernisse mehr – wenn die notwendigen intelligenten Schnittstellen verfügbar sind. So lassen sich auch eine Million Glasunikate prozesssicher fertigen.—
Über intelligente Schnittstellen lassen sich Roboter, z. B. beim Abstapeln, in die Real-Time Kommunikation vernetzter Maschinen integrieren.
Mit einer Barcodelesung holt sich bei Glas Nowak der Maschinenführer der Schraml M-RX CNC-Bearbeitungsmaschine die Maße und Bearbeitungen der aktuellen Scheibe auf den Produktionsmonitor.