Renishaw Central

Nov 26, 2023

Wie ein verrückter Wissenschaftler, der das Experiment an sich selbst durchführt, nutzte Renishaw seine eigenen Fertigungsbetriebe als Testgelände für seine neue Prozesssteuerungsplattform Renishaw Central.

„Das Renishaw Central-Konzept entstand aus unserem eigenen Bedürfnis heraus, die Fertigungs- und Messprozesse in unseren eigenen Produktionsanlagen zu digitalisieren, zu visualisieren und zu steuern. Wir wollten Annahmen bei der Problemlösung reduzieren und die Einführung einer automatisierten Prozesssteuerung erleichtern“, sagte Guy Brown, zentraler Entwicklungsleiter bei Renishaw. „Da wir viele der gleichen Herausforderungen leben, mit denen unsere Kunden konfrontiert sind, sind wir zuversichtlich, dass wir eine digitale Lösung geschaffen haben, die in der Lage ist, verwertbare Daten überall in den Bearbeitungshallen bereitzustellen.“

Während der Konstruktion und Entwicklung von Renishaw Central wurde die Plattform mit 69 Maschinen in den britischen Produktionsstätten des Unternehmens in Miskin und Stonehouse mit geringem Volumen und hoher Vielfalt verbunden. Anschließend meldeten beide Standorte eine Reduzierung der ungeplanten Maschinenstillstandszeiten, die durch Ausfälle des Automatisierungssystems verursacht wurden, sowie wertvolle Informationen, die nicht nur von den 69 mit der Plattform verbundenen Maschinen, sondern auch von denjenigen bereitgestellt wurden, die direkt mit der Plattform in der Werkstatt arbeiten, wie z. B. Produktionsingenieure und Wartungs- und Betriebspersonal, was es Renishaw ermöglicht, „ein Produkt zu entwickeln, das reale Probleme löst“.

Die Abläufe an diesen Renishaw-Standorten sind stark vertikal integriert. Das Unternehmen beschreibt Vorteile wie den Erhalt von Fähigkeiten und geistigem Eigentum sowie die Widerstandsfähigkeit bei Unterbrechungen der Lieferkette. Sie messen die Maschinenleistung anhand der Zeit, die den Maschinen zur Herstellung einwandfreier Teile zur Verfügung steht. Mit Renishaw Central verbundene Automatisierungszellen haben eine Ausschussrate von 0,22 % und eine zuverlässige Gesamtanlageneffektivität (OEE) von 79–89 %. (Nach Angaben des Unternehmens ist es wichtig zu bedenken, dass die meisten Organisationen, die OEE-Zahlen angeben, willkürliche oder historische Qualitätszahlen verwenden [oftmals fälschlicherweise als 100 % angenommen]).

Das Alter der 69 Maschinen bei Miskin und Stonehouse reicht von den frühen 1990er Jahren bis heute. Diese Betriebe bearbeiten monatlich 1,2 Millionen Teile und umfassen rund 4.000 einzelne Arbeitsaufträge oder Chargen sowie 2.800 Bearbeitungsvorgänge mit automatischer Einrichtung und ohne manuelle Eingaben, sodass kleinere Chargenmengen möglich sind, um die Verbrauchsraten der Produktmontage zu decken. Am Standort Miskin sind 43 automatisierte Bearbeitungssysteme untergebracht, die in der Regel von vier Personen pro Schicht betreut werden.

„Unser ursprüngliches Ziel für Renishaw Central bestand darin, mit unserer IPC-Technologie (Intelligent Process Control) eine weitere Automatisierung für Drehmaschinen einzuführen, und dies macht gute Fortschritte. Ein unerwartetes und positives Ergebnis war jedoch die Fähigkeit von Renishaw Central, ungeplante Unterbrechungen unserer Automatisierung hervorzuheben und einzustufen Systeme", sagte Brown. „Die Analyse dieser Informationen hat zu Abhilfemaßnahmen geführt und zu einer Reduzierung der Automatisierungsausfälle um 69 % und einer deutlichen Verbesserung der Auslastung geführt.“

Der Einsatz von Renishaw Central in seinen eigenen Fertigungsbetrieben war keine Entscheidung aus Bequemlichkeit oder Unsinn, wie zu Beginn dieses Artikels angedeutet wurde. Das Unternehmen wollte nicht nur die Fabrik der Zukunft demonstrieren, sondern auch den potenziellen Platz von Renishaw Central darin. Die Nutzung der Plattform im eigenen Betrieb wäre ein Stresstest für die Plattform und würde wertvolle, reale Erfahrungen nutzen, Mess-, Qualitäts- und Nutzungsdaten zentral für die Datenanalyse speichern und die Rückverfolgbarkeit von Folgendem gewährleisten:

• Prozesskonsistenz von Maschine zu Maschine, von Prozess zu Prozess und von Job zu Job

• Werkzeugeinstellung sowie In-Cycle-Messung und Offset-Anpassungen

• Maschinenzustandsmetriken und Datenerfassung für die nachträgliche Fehleruntersuchung (obwohl der Import von Live-Daten in Central das Treffen proaktiver Entscheidungen ermöglicht)

• Aktualisierungen der Prozesssteuerung auf Drehmaschinen über IPC-Software

Aus seinem „Experiment“ mit Central in seinen eigenen Maschinenwerkstätten hat Renishaw Folgendes gelernt:

• Die Kompatibilität mit Eingaben von Drittanbietern ist wichtig, da kein einzelner Lieferant „die Werkstatt besitzt“.

• Das Produkt sollte Analysetools wie Microsoft® Power BI unterstützen

• Die Fertigungsanwender, die mit der Implementierung einer vollständigen Prozesssteuerung mit geschlossenem Regelkreis betraut sind, profitieren von der anfänglichen Verwendung des manuellen Modus, um ihr Vertrauen in das IPC-System aufzubauen

• Die in Central IPC eingeführte unternehmenseigene Makroprozesssteuerung auf konventionellen Drehmaschinen verkürzt die Rüstzeiten erheblich

• Die Zusammenarbeit mit den IT-Abteilungen zu Beginn des Prozesses ist von entscheidender Bedeutung und es muss eine entsprechende Dokumentation bereitgestellt werden

Nach Angaben des Unternehmens umfasst die nächste Phase für Renishaw Central in seinen eigenen Einrichtungen die Einführung von Drehmaschinen-Einrichtungs- und Prozesssteuerungsanwendungen an allen Standorten. Dies bietet die einzigartige Flexibilität, Werkstücke auf jedem Inline-Messgerät zu messen, wobei die Prozesssteuerungsrückmeldung in Form einer Aktualisierung des Werkzeugversatzes an die entsprechende CNC-Steuerung gesendet wird.

Die bevorstehende Veröffentlichung von Renishaw Central erfolgt nur kurze Zeit nach der Feier des 50-jährigen Firmenjubiläums und markiert das mehr als 30-jährige Jubiläum, in dem sich das Unternehmen der Verbesserung der Prozesssteuerung widmet. Central ist in vielerlei Hinsicht die neueste Erweiterung dieser Erfahrung, zu der auch die Förderung der Productive Process PyramidTM und von RAMTIC, dem automatisierten Fräs-, Dreh- und Inspektionszentrum von Renishaw, gehört.

Renishaw freut sich auch mit seinen Produktionsanlagen selbst.

Im Jahr 2022 kündigte Renishaw an, dass es zusätzlich zu seiner Verpflichtung, bis 2050 ein wissenschaftlich fundiertes Netto-Null-THG-Emissionsziel für alle seine Geschäftstätigkeiten zu erreichen, bis 2028 auch Netto-Null-Emissionen für die Scope-1- und Scope-2-Emissionen erreichen wird. Beide Ziele werden erreicht validiert und überwacht von der weltweit anerkannten Organisation Science Based Targets Initiative (SBTi).

Ein wichtiger Aspekt des neuen Bauprogramms am Standort Miskin besteht darin, sicherzustellen, dass dieses neue Ziel erreicht werden kann. Daher werden die neuen Anlagen mit den neuesten Technologien und Materialien gebaut, um sicherzustellen, dass sie im Betrieb Netto-Null sind, und der Bau zielt auch darauf ab, die Menge an Kohlenstoff in den beim Bau verwendeten Baumaterialien zu minimieren.

Bis Ende 2024 will Renishaw außerdem die beiden bestehenden Produktionshallen in Miskin renoviert haben, um deren CO2-Emissionen zu reduzieren, einschließlich neuer energieeffizienter Verkleidungen und dem Austausch bestehender Heizsysteme.

Diese Nachhaltigkeitsinvestitionen ergänzen Initiativen an den anderen globalen Standorten von Renishaw, darunter große Investitionen in auf Dächern montierte Solarmodule, neue Carport-Solarmodule und Ladestationen für Elektrofahrzeuge, um die Umstellung des Unternehmens auf Flottenfahrzeuge mit extrem niedrigen Emissionen (ULEV) zu unterstützen, sowie ein neues ULEV-Gehalt Opferprogramm, zunächst für seine britischen Mitarbeiter, und Machbarkeitsstudien zur Bewertung der Machbarkeit der Windkraft.

Weitere Informationen zu Renishaw Central, einschließlich Datenblättern und anderen technischen Informationen, finden Sie unter www.renishaw.com/central.

Renishaw, Inc.1001 Wesemann DriveWest Dundee IL [email protected](847) 286-9953