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Industrie 4.0 für mehr Effizienz

Technik
Industrie 4.0 für mehr Effizienz

Hier kann der Mensch nur noch zuschauen, wie das, was er zuvor konstruiert hat, ohne sein weiters Zutun entsteht Foto: Biesse
Menschen, Maschinen, Werkstücke – sie alle beeinflussen den Fertigungsprozess. Industrie 4.0 lässt alle Beteiligten miteinander sprechen, um die Effizienz zu steigern. Dass und wie diese Entwicklung auch die Möbelhersteller betrifft, zeigt die Ligna 2015.

Anja Brokjans, Deutsche Messe

Die Fabrik organisiert sich selbst. Den aktuellen Stand der Technik bei der vernetzten Fertigung erleben Sie auf der Ligna 2015 vom 11. bis 15. Mai in Hannover. Zwar ist es bis zur selbstorganisierenden Fabrik noch ein großer Schritt, doch noch nie war der Weg zum fertigen Produkt so einfach und kurz wie heute, und das ungeachtet der geforderten Stückzahl. Das liegt vor allem an der rasanten Entwicklung von Steuerung und Software. Vernetzung, Robotik und Auto-ID sind die Begriffe der Stunde.
In vier Stunden von der rohen Spanplatte bis zum fertigen Möbelstück in Losgröße 1 – das ist heutzutage kein Problem mehr. Dabei kann aus einer Breite von vielen Millionen möglichen Produktvarianten jeder individuelle Kundenwunsch erfüllt werden. Befürchteten viele Betriebe durch den unaufhaltbaren Trend zur Individualisierung anfangs noch steigende Kosten, so haben inzwischen perfekte wirtschaftliche Lösungen die Bedenken zerstreut. Moderne Fließfertigung vereint hohe Kapazität mit maximaler Flexibilität.
Losgröße 1 bei hohem Durchsatz
Das Werkstück durchläuft prozesssicher und schnell eine beliebig lange Produktionskette von der Planung, Arbeitsvorbereitung über den Zuschnitt, die Kantenanleimmaschine und CNC-Bearbeitung bis hin zur Montage- und Verpackstation. Dank modularem Aufbau sind die Anlagen in der Lage, dem Wachstum des Betriebes zu folgen. Miteinander kompatible Softwaremodule, die auf die Schnittstellen der CNC-Maschinen abgestimmt sind, sorgen in diesem System für kontinuierlichen Teile- und Informationsfluss. Je nach Bedarf ist jede gewünschte Maschinenkonfiguration möglich. Ein Gesamtsystem von 100 CNC-Achsen und mehr ist keine Seltenheit.
Alles stets am richtigen Ort
Module gibt es für nahezu jeden Prozess. Platten können in kürzester Zeit an jeden beliebigen Lagerort transportiert oder zur Bearbeitung auf einem angeschlossenen CNC-Center bereitgestellt werden. Andere Module sorgen nach dem Abarbeiten der Schnittliste durch die Säge für ein automatisiertes Restemanagement, das bis zur vollautomatischen Resterückführung ins Lager reicht. Abstapelprogramme sagen dem Bediener oder Roboter, wo das Werkstück abgelegt werden muss. Dazu kommt ein großes Angebot an Optimiersoftware, das von der Fertigungsplanung über den Zuschnitt bis hin zum Maschinenmanagement reicht. Das Resultat sind weniger Materialverbrauch und höhere Ausbeute.
Ein wichtiger Bestandteil des vernetzten Prozesses ist die Teilelogistik entlang der Prozesskette. Automatische Säge-Lager-Kombinationen kommissionieren mannlos vor, gewährleisten automatische Bestandskontrolle und -überwachung und sorgen für eine optimale Disposition. Die Software wählt dabei auftragsbezogen aus einem Bestand von mehreren Hundert verschiedenen Platten aus. Ebenso kann sie die Effizienz der Lagerhaltung analysieren und Vorschläge zur Verbesserung unterbreiten. Bei der Werkstückverfolgung haben sich von der Möbelindustrie bis hin zum Fensterbauer Auto-ID-Lösungen durchgesetzt. Dabei werden auf dem Werkstück mittels Etikettendrucker Informationen aufgebracht, die vom Scanner im Laufe des weiteren Produktionsprozesses identifiziert und von den Maschinen umgesetzt werden. Informationen wie die Reihenfolge der benötigten Teile oder die Art der vorgesehenen Bearbeitung können so ohne viel Aufwand übermittelt werden.
Mehr Informationstiefe bietet die RFID-Technologie. RFID funktioniert mit Barcode-Labeln, aber auch mit im Werkstück implementierten Transpondern, die sich über die gesamte Prozesskette verfolgen lassen und alle Prozessparameter der Anlage verwalten. Die Daten werden automatisiert im ERP-System miteinander verknüpft. In der innovativen Oberflächentechnik steuert auf diese Weise zum Beispiel die Lackiermaschine automatisch den Farbwechsel an, Trockentemperatur und Vorschub regeln sich von selbst, Rezepturen werden automatisch abgerufen.
Auch die Werkzeughersteller beteiligen sich an dieser Entwicklung. Sie steuern Tool-Management-Systeme bei, die die Arbeit erleichtern. Unter anderem ermöglichen sie eine schnelle, zuverlässige Verbrauchs- und Kostenanalyse der eingesetzten Werkzeuge inklusive einer Standzeitprognose.
Die Maschine bestimmt selbst
Schon gibt es erste Steuerungsarchitekturen, die als integrierte Lernsysteme mit digitalem Produktgedächtnis kundenspezifische Ideen in Realität umsetzen. In nicht allzu langer Zeit werden Planer und Architekten ihre Entwürfe direkt an die Möbelfabrik senden, die sie dann in Losgröße 1 automatisch produziert. Wo heute noch der Bediener entscheidet, was mit dem Werkstück passieren soll, werden bald intelligente Maschinen diese Aufgabe selbstständig und datengetrieben übernehmen und so eine transparente, lückenlose und prozesssichere Vernetzung garantieren.

Veranstaltungen und Ausstellungen rund um die vernetzte Fertigung

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In der RFID-Factory zeigt der Ligna-Partner Abaco (www.abaco.de) gemeinsam mit knapp 20 weiteren Spezialisten, wie Traceability entlang der Wertschöpfungskette mithilfe von Transpondern funktioniert, Halle 17, Stand D60.
Die Vortragsveranstaltung Vernetzte Fertigung in der Möbelindustrie findet am 12. Mai von 14 bis 17 Uhr in der Robotation Academy im Herzen des Messegeländes statt. Ausstellende Firmen und »Industrie 4.0«-Experten stellen – zugeschnitten auf die Möbelindustrie – Lösungen und Best-Practice-Beispiele aus der Praxis vor.
Guided Tours zu den Messeständen mit Industrie-4.0-Thematik begleiten die Ligna-Partner Lignum Consulting sowie die Fachzeitschrift Möbelfertigung.

Anja Brokjans

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»Der Megatrend auf der Ligna 2015 ist die vernetzte Produktion bzw. Industrie 4.0.«
Deutsche Messe
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