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SINUMERIK Edge zur Digitalisierung der WZM

Qualitätsüberwachung und Produktivitätssteigerung durch hochfrequente Daten
Lesen Sie hier den neuesten Blog Artikel unseres SINUMERIK Edge Experten Tilman Resch.

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Auf einen Blick

Neue Fähigkeiten für die Werkzeugmaschine

Mit Edge Computing werden Daten dezentral verarbeitet, am Ort der Entstehung. Die SINUMERIK Edge ist eine Ausprägung der Siemens Industrial Edge Plattform, mit der Sie das volle Potenzial Ihrer Werkzeugmaschinen erschließen können. Sie bietet Zugriff auf alle verfügbaren Daten der Maschine, mit bis zu 1000 Werten pro Sekunde je Variable. Die intelligente Verarbeitung dieser Daten ermöglicht die Optimierung der Prozessqualität, die Steigerung der Maschinenverfügbarkeit und eine höhere Maschinenproduktivität. Die sichere und skalierbare Plattform erweitert Ihre Werkzeugmaschinen um zusätzliche Funktionen und stellt laufend den reibungslosen Betrieb Ihrer Produktion sicher. Erfahren Sie, wie Sie Ihre Maschinen mit Edge Computing erweitern können und wie Ihnen Edge Apps monetären Mehrwert liefern. Gehen Sie den Weg in Ihre Digitale Zukunft mit Siemens und SINUMERIK Edge – flexibel und zukunftssicher.

Die Vorteile von SINUMERIK Edge ausschöpfen

Ihre Maschinen produzieren riesige Mengen an Daten – aber wie nutzen Sie diese am besten? SINUMERIK Edge unterstützt Sie beim Sammeln, Verarbeiten und Analysieren der Daten. Spezifische Apps liefern Ihnen auf Basis Ihrer Daten neue Erkenntnisse.
Daten nutzbar machen

SINUMERIK Edge Anwendungen treiben die Fertigung zur Exzellenz

SINUMERIK Edge ermöglicht die effiziente und sinnvolle Nutzung von Daten. Sie können unsere spezifische Applikation für eine Reihe unterschiedlicher Aufgaben einsetzen oder Ihre eigene App für Ihre maßgeschneiderten Anwendungen entwickeln.

Komplexe Daten greifbar machen

Große Datenvolumina sind nur dann wertvoll, wenn man sie auch sinnvoll nutzt. Und hier kommt SINUMERIK Edge ins Spiel. Werkstück- und Prozessqualität sind die wichtigsten Treiber der Wertschöpfung. Die Daten ermöglichen die kontinuierliche Qualitätsüberwachung parallel zur Fertigung. Die technische Maschinenverfügbarkeit ist der zweite Wertschöpfungstreiber. Ein mechanischer Fingerabdruck der Maschine erlaubt die präzise Überwachung ihres Zustands und die entsprechende Optimierung von Wartungsprozessen. Der dritte Treiber der Wertschöpfung ist ein neues Verständnis von Variablen, die für den Prozess entscheidend sind und massive Steigerungen der Effizienz und Flexibilität ermöglichen.

SINUMERIK Edge Applikationen von Siemens

Siemens bietet eine breite Palette an Edge Applikationen für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche. Erfahren Sie, wie Sie damit die Produktivität Ihrer Werkzeugmaschinen optimieren können.

Werkzeugmaschinendaten sammeln und auswerten

Analyze MyWorkpiece /Capture greift über die SINUMERIK Edge Plattformschnittstelle auf hochfrequente Daten zu. Anwender von Werkzeugmaschinen können die gesammelten Daten zu Werkstück, Werkzeug und Werkzeugpfad in großer zeitlicher Auflösung aufzeichnen. Anwender entscheiden selbst, welche Daten wann gesammelt werden, zum Beispiel für ausgewählte Arbeitsschritte oder ab bestimmten Schwellenwerten. Die aufgezeichneten Daten lassen sich in die Shopfloor-Management-Applikation Analyze MyWorkpiece /Toolpath für die Visualisierung und Auswertung importieren. Die Version „Capture4Analysis“ ermöglicht die Datenanalyse mit einer beliebigen Applikation.

Qualitätsüberwachung für Werkstücke

Analyze MyWorkpiece /Monitor bietet Qualitätsüberwachung parallel zur Produktion. Anwender können festlegen, welche Prozessschritte und Variablen überwacht werden sollen. Typische Anwendungsfälle sind die Bewertung der Werkstückqualität und die Erkennung von Werkzeugverschleiß. So kann Ausschuss minimiert, die Werkzeuglebensdauer gesteigert und eine insgesamt höhere Prozessqualität sichergestellt werden. Typischerweise überwachte Variablen sind Positionen, Ströme und Regelabweichungen. Dabei kommen Six-Sigma-Methoden und künftig auch künstliche Intelligenz zum Einsatz. Anwender werden die Applikation weitgehend selbst konfigurieren können.

KI-basierte Qualitätsüberwachung

Analyze MyWorkpiece /Vision kann die Werkstückqualität mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) analysieren und trägt so zu einer erhöhten Produktivität der Werkzeugmaschine bei. Mittels eines Kamerabildes ist die KI-basierte Software in der Lage zu erkennen, ob sich das richtige Werkstück im Bearbeitungsraum an der richtigen Position befindet – und dies mit größerer Genauigkeit als das menschliche Auge. Ist die Position korrekt, kann die Bearbeitung gestartet werden. Der Verschleiß des Werkzeugs lässt sich ebenfalls überwachen.

Darüber hinaus überträgt die Kamera den Arbeitsprozess live aus dem Bearbeitungsraum und dokumentiert alle Bilddaten. Analyze MyWorkpiece /Vision stellt die Bearbeitungs- und Prozessqualität sicher und ermöglicht dank der Erkennung von Werkzeugverschleiß eine effizientere Ressourcennutzung.

Die Konfiguration der Applikation ist auf den Maschinenbediener zugeschnitten, der somit auch ohne umfassendes Expertenwissen von künstlicher Intelligenz profitieren kann. Das Einrichten der Maschinen-Jobs geht einfach vonstatten und erlaubt die leichte Integration in den Fertigungsprozess.

Optimale Bewegungsführung für Wirbelfräsen

Häufig wird konventionelles Fräsen eingesetzt, das aber aufgrund der hohen Zerspanungskräfte und großer Umschlingungswinkel wenig effizient ist. Wirbelfräsen hingegen setzt auf optimierte Werkzeugbahnen. Dennoch können die in CAM-Systemen erstellten CNC-Programme die maximale CNC-Performance nur teilweise ausnutzen, weil das ständige Abbremsen an Gerade-Kreis-Übergängen ungünstige Geschwindigkeitsprofile zur Folge hat. Optimize MyMachining /Trochoidal bietet eine Systemlösung, mit der sich die Maschine direkt ohne zusätzliches CAM-System programmieren lässt und so eine optimale Bewegungsführung ermöglicht.

Zustandsorientierte Wartung

Mit Hilfe von Analyze MyMachine /Condition ist es möglich, hochfrequente CNC-Daten zur Generierung eines Fingerabdrucks der Werkzeugmaschine zu nutzen. Der Fingerabdruck liefert Informationen über Verschleiß und Wartungsbedarf der Maschine und bildet so die Grundlage für zustandsorientierte Wartung und hohe Maschinenverfügbarkeit. Der Maschinenzustand wird regelmäßig überprüft und mit einem Referenzzustand verglichen. So lassen sich kritische Abweichungen früh erkennen und Produktionsausfälle aufgrund von bedarfsgerechten Wartungsmaßnahmen vermeiden. Die zu Analyze MyMachine /Condition gehörige MindSphere-Applikation erlaubt, den Zustand angebundener Maschinen auf einen Blick zu bewerten und zu analysieren.

Konnektivität nach Maß

So verbinden Sie Ihre Werkzeugmaschine mit der Siemens Edge Computing Lösung

Entdecken Sie neue Möglichkeiten der Datenverarbeitung an der Maschine

Edge Geräte als vielseitige Schnittstellen

SINUMERIK Edge ist bereits heute mit den meisten gängigen SINUMERIK Steuerungen und mit vielen Fremdanbieter-Steuerungen kompatibel. Die Schnittstellen werden ständig erweitert mit dem Ziel, die Zahl anbindbarer Steuerungen zu erweitern.

Über den SINUMERIK Adapter, einen Edge Service, erfolgt der Zugriff auf hochfrequente Antriebsdaten direkt aus dem NCK. Zudem erfolgt der Zugriff auf die BTSS Schnittstelle und damit auf alle verfügbaren niederfrequenten Signale und beispielsweise Alarme. Der OPC-UA Client der SINUMERIK Edge erweitert die Kompatibilität und bietet beispielsweise Zugriff aus Daten von Powerline Maschinen. Über den S7 Connector kann auf Daten der PLC zugegriffen werden. Weitere Adapter zur Anbindung von Fremdsteuerungen sowie zur Anbindung von Sensoren über TCP/IP, als standardmäßige Schnittstelle, sind ebenfalls in der Planung.

SINUMERIK Edge Geräte werden zentral über ein einheitliches Backend System verwaltet. Hier können neue Versionen des Betriebssystems, neue Applikationen sowie Updates schnell und einfach an SINUMERIK Edge Devices verteilt werden.

Anwender haben zudem die Möglichkeit, eigene Applikationen zu schreiben. Dies erfolgt über ein App Software Development Kit, welches kostenlos zum Download verfügbar steht. Hier kann in den gängigen Hochsprachen wie C++, Python und JavaScript programmiert werden. Durch ein Backend-Feature können die Apps dann hochgeladen und an die Edge Geräte verteilt werden. Sie können so also maßgeschneiderte Apps für Ihre Anforderungen entwickeln sowie Installationen und Updates effizient über das Edge Management System verteilen.

SINUMERIK Edge in der Praxis

Anwendungsbeispiele für SINUMERIK Edge

Die Nutzung von Daten unterscheidet sich von Unternehmen zu Unternehmen und von Markt zu Markt. Erfahren Sie, wie diverse Firmen SINUMERIK Edge bereits in ihre Arbeitsabläufe integriert haben und so von ihren Maschinendaten profitieren konnten.

Blog Artikel

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Er gibt uns Einblicke über die Vorteile der Digitalisierung auf dem shop floor und zeigt uns den Mehrwert von Datenanalysen durch Siemens SINUMERIK Edge Applikationen.

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