2013, zur Industriemesse Hannover, war „Industrie 4.0“ erstmals als Konzept vorgestellt worden. Der Ansatz, Maschinen, Geräte, Sensoren und IT schlüssig zu vernetzen, war für viele Betriebe überraschend – für andere dagegen längst Tagesgeschäft. Jahre zuvor hatte die italienische BLM Group bereits an der tiefen Integration ihrer Sägen, Rohrlaser- und Biegemaschinen gearbeitet. Das Unternehmen hatte seinen Kunden vor gut zehn Jahren bereits Möglichkeiten geschaffen, ihre Maschinen zu vernetzen und die Produktion mit ihnen zu automatisieren. Mit BLM-Rohrlasern und -Biegemaschinen werden zum Beispiel Teile und Baugruppen hergestellt für die Fahrzeug- und Möbelindustrie, die Heizungs-, Lüftungs- und Klimabranche wie auch für Architektur und Bauwesen.

Maschinenführer sollten schon beim ersten Versuch Werkstücke aus lasergeschnittenen und gebogenen Rohren herstellen können, die verlässlich der Spezifikation des Kunden entsprachen – mussten sie doch bis dato meist mehrere Versuche fahren, bis die an der Produktion gebogener Rohrteile beteiligten Systeme korrekt eingestellt waren. Das kostete Zeit und verbrauchte viel Material, bis erste „verkaufbare“ Produkte hergestellt waren.

Ein Prozess für letztlich alles

Zur tiefen Integration der Maschinen für vormals getrennt ausgeführte Arbeitsschritte prägte BLM den Begriff „All-in-One“. Er steht für die Produktion auch komplexer Werkstücke im durchgängig automatisierten Prozess, bei dem alle relevanten Parameter berücksichtigt sind. Man hatte erkannt: Um das zu ermöglichen, müssen die Maschinen Produktionsdaten austauschen und den Verarbeitungsprozess möglichst ohne Bedienereingriffe anpassen können.

BLM begann, die über Jahrzehnte hinweg in aller Welt erarbeitete Praxiserfahrung rund um das Laserschneiden und Biegen von Rohren sowie Profilen in Datenbanken zu hinterlegen und die Maschinen zu ertüchtigen, während der Produktion auf diese Informationen zuzugreifen. So konnten sie bei der Bearbeitung die Veränderungen der geometrischen Daten berücksichtigen und ausgleichen, die beim Biegen von Rohren aus verschiedenen Metallmaterialien auftreten.

Konkret möglich wurde dies mit der Programmier- und Simulations-Software „VGP3D“ für BLM-Biegemaschinen sowie mit den Software-Paketen „B-Tools“ und „B-Right“ für die automatische Messung und die Vermeidung von Fehlern im Biegeprozess. Beide sind Bestandteil der Software-Suite „BLM Elements“, in der das Unternehmen seine Software-Lösungen für die Programmierung, Steuerung und Überwachung seiner Rohrlaser, Biegemaschinen und Sägen sowie die Simulation der Produktion mit diesen Systemen zusammengefasst hat.

Bedienkomfort à la Industrie 4.0

Einfachheit und Sicherheit im Produktionsprozess sind ein weiteres Anliegen von Industrie 4.0: dem Bedienkomfort von Produktionssystemen. Durchdachte Funktionen sollen Maschinenführer bei komplexen Abläufen entlasten. Zunehmend „intelligente“ Systeme werden in die Lage versetzt, schnell und effizient automatische Entscheidungen zu treffen und so nicht nur die Effizienz, sondern auch die Sicherheit der Produktion zu erhöhen.

BLM hat mit der Integration seiner Maschinen insoweit vorgedacht. Ein Beispiel ist die CAD/CAM-Software „Artube“ für die Maschinen der „Lasertube“-Familie. Kunden importieren dreidimensionale CAD-Daten – zum Beispiel im Format Step – ganzer Baugruppen in diese Software. Anschließend erkennt Artube automatisch, aus welchen Teilen die Baugruppen bestehen und bereitet die Aufträge für die beteiligten Produktionsmaschinen vor.

Dabei bietet die Software Möglichkeiten, Konstruktionsdaten einfach zu editieren. So lassen sich mit wenigen Klicks die Durchmesser von Bohrungen vergrößern, verkleinern oder auch Verbindungen optimieren. Die Software schlägt von sich aus perfekte Lösungen für zum Beispiel Verzahnungen, Verzapfungen oder Bajonettverschlüsse vor. Dabei greift sie auf die umfassenden Praxiserfahrungen zu, die in ihrer Wissensdatenbank hinterlegt sind. Die Produktionsaufträge lassen sich in Nebenzeiten vorbereiten, während die Rohrlaser andere Aufträge abarbeiten. Zudem sind mit Artube anhand der CAD-Daten schnell und komfortabel die Produktionskosten und -zeiten für Kostenvoranschläge kalkuliert.

Produktion wird automatisch optimiert

Weiteres Beispiel für den Bedienkomfort der BLM’schen Rohrlaser sind die „Active Tools“. Bei ihnen handelt es sich um eine Reihe intelligenter Funktionen, die verschiedene Parameter im Schneidprozess automatisch anpassen und damit die Qualität der geschnittenen Teile optimieren. Active Scan vermisst in den Maschinen binnen Bruchteilen von Sekunden die zu verarbeitenden Rohre, gleicht beim Laserschneiden ihre Verformungen aus und verschiebt Bohrungen automatisch an die erforderlichen Positionen, so dass diese später in der Montage exakt passen. „Active Tilt“ erhöht die Dynamik des 3D-Laserschneidkopfs. „Active Speed“ passt alle Parameter an veränderte Maschinengeschwindigkeiten an. „Active Focus“ steuert dynamisch den Brennpunkt des Lasers, und „Active Piercing“ sorgt für perfekte Lochungen. „Active Marking“ wiederum kennzeichnet Werkstücke unter anderem mit fortlaufenden Nummern. Kurz: Die Active Tools befreien Maschinenführer von komplexen Beurteilungen und Entscheidungen, die von ihnen ansonsten tiefe Prozesskenntnisse erfordern würden.

„Protube Enterprise“ ist darüber hinaus ein leistungsfähiges Manufacturing Execution System (MES), das Kunden mit ihren CAD- und ERP-Systemen integrieren können. Das System erstellt und verwaltet Produktionsaufträge für Werkstücke, die aus mehreren Teilen bestehen und deren Herstellung den Einsatz mehrerer Produktionstechniken erfordert. Die Software verteilt diese Produktionsprogramme automatisch auf die verschiedenen Systeme im Werk und überwacht alle Phasen des Produktionsablaufs.

Schließlich ermöglicht die BLM Group ihren Kunden auch die Anbindung ihrer Maschinen an das Internet. So können sie mit „Syncro“ den Betriebszustand ihrer Maschinen der italienischen Unternehmensgruppe mit mobilen Kommunikationsgeräten aus der Ferne überwachen. Über den „Tooldesigner“ generieren sie effizient und schnell Zeichnungen für Biegewerkzeuge, die sie für die Herstellung bestimmter Biegeteile brauchen. „E-Training“ wiederum ermöglicht Web-Konferenzen für Schulungen zu speziellen Themen.

„Industrie 4.0 ist aus Sicht unseres Unternehmens ein evolutionärer Prozess. Das wird deutlich, wenn man die technische Entwicklung in unserem Hause über die Jahre hinweg betrachtet. Der Gedanke, es Kunden mit einem hohen Integrations- und Automatisierungsgrad zu ermöglichen, effizienter und sicherer produzieren zu können, ist für uns nicht neu. Wir arbeiten daran, unseren Kunden hier immer wieder neue Möglichkeiten an die Hand zu geben, sich im Wettbewerb abzusichern“, sagt Andreas Köster, Geschäftsführer der BLM Group Deutschland.

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