Liebherr-Verzahntechnik stellt seit sieben Jahrzehnten Verzahnmaschinen und Automationssysteme her. Doch die zunehmende Individualisierung der Maschinen, die immer kleineren Losgrößen sowie die möglichst kurzen Durchlaufzeiten stellte Liebherr vor große Herausforderungen. Unter der Prämisse der Prozesssicherheit realisierten die Kemptener deshalb eine konsequente Digitalisierung und Automatisierung und stellen sich dem Wettbewerb mit Qualität und Flexibilität.

Bereits seit den 70ern liefert Liebherr schlüsselfertige Fertigungszellen und -linien. Und auch die eigene Fertigung ist hoch automatisiert. "Flexibilität und Automatisierung Hand in Hand gehen", sagt Matthias Dodel, CAM-Programmierer und Systembetreuer Fertigungslinien bei Liebherr. Da in Kempten Kleinserien bis hin zur Losgröße 1 mit einer großen Teilevarianz gefertigt werden, erfolgt die Automatisierung unter anderem über ein Palettenhandlingsystem. Das zu bearbeitende Bauteil wird durch einen Bediener außerhalb der Maschine auf eine einheitliche Trägerplatte aufgespannt und bis zur Bearbeitung im integrierten Hochregallager zwischengelagert. Erteilt der Leitrechner den Auftrag zur Bearbeitung, wird die Trägerplatte mit Bauteil durch das Regalfahrzeug an das Bearbeitungszentrum übergeben und anschließend wieder abgeholt. Sämtliche Fahr- und Ein-/Auslagerbewegungen erfolgen im mannlosen Automatikbetrieb. Für hohe Standzeiten sorgt dabei die Software Soflex PCS (Production Control Software). Sie steuert den gesamten Fertigungsprozess und plant auf der Datenbasis des ERP-Systems den kompletten Ablauf. Im Zusammenspiel mit der TDM-Werkzeugverwaltung wird damit "eine hochgradig flexible und dabei prozesssichere und effiziente Fertigung rund um die Uhr ermöglicht", sagt Dodel.

Vorausschauende Werkzeugbereitstellung an der Maschine. © Liebherr/TDM

Liebherr suchte deshalb nach einem Lösungs-Partner, "für den es keine technischen Grenzen in den Schnittstellen zu allen möglichen Anwendungen in der Produktion gibt". Weil sie bei ihren Referenzbesuchen bei zahlreichen CAM-Herstellern immer wieder auf hochzufriedene TDM-Anwender stießen, entschied sich Liebherr 2018 für die Werkzeugmanagement-Lösung von TDM Systems. "TDM ist eine Software, die uns aufgrund ihrer Schnittstellenvielfalt alle Freiheiten bietet und uns ermöglicht, unser Digitalisierungskonzept effizient umzusetzen", fasst Dodel die Managemententscheidung zusammen. Zudem sichert Liebherr mit dieser Entscheidung auch langfristig seine Investitionen – denn durch die gelebte Neutralität und Offenheit des TDM-Systems binden sie sich nicht an bestimmte Softwareanbieter in der Produktion.

Fehlerquote null

Die Implementierung der Software war problemlos und auch der Datentransfer lief wie gewünscht. "Der Wegfall von Dateneingaben per Hand senkte die Fehlerquote auf null", sagt Dodel. Genutzt wird TDM bei Liebherr nicht nur klassisch für die Werkzeugverwaltung, sondern auch als Dokumentenmanagementsystem für die CAM-Dokumente, NC-Programme oder Rüstanweisungen. Mit der Lager- und Vorrichtungsverwaltung werden alle Werkzeug- und Vorrichtungsbedarfe der Bearbeitungszentren bedient. Die Schnittstellen zum CAM-System Esprit, Fertigungsleitsystem Soflex und Voreinstellsystem Zoller ermöglichen den automatisierten Datenfluss.

Bei Kleinserien bis hin zur Losgröße 1 wird die NC-Programmierung schnell zum Flaschenhals der Fertigung. Wer keine zusätzlichen Mitarbeiter einstellen kann oder will, ist darauf angewiesen, seine Prozesse zu optimieren. Liebherr erstellte mit derselben Mannschaft – trotz Maschinenparkerweiterung – innerhalb von vier Jahren rund 5.000 NC-Programme. "Dafür hätten wir früher zehn Jahre gebraucht", freut sich Dodel. Parallel wurde von diesem Team der Werkzeugbestand digitalisiert, also die gesamte Werkzeugdatenbank aufgebaut und auch die weitere Datenpflege übernommen. Dass die NC-Programmierer dank TDM so effizient sind, liegt an den Modulen zur Daten- und Grafikgenerierung sowie der CAM-Schnittstelle von TDM-Esprit. Denn darüber sind die fix definierten Komplettwerkzeuge durchgängig und als digitale Zwillinge damit auch für die Simulation nutzbar.

Voreinstellung anhand von Daten aus TDM

3.800 Komplettwerkzeuge und 7.000 Vorrichtungen werden bei Liebherr verwaltet. Plant das Fertigungsleitsystem einen Auftrag, werden die benötigten Komplettwerkzeuge ermittelt und der Bedarf mit den auf den Maschinen vorhandenen Werkzeugen und den jeweiligen Standzeiten abgeglichen. Fehlen Werkzeuge, werden sie anhand einer Bedarfsliste aus Soflex montiert, voreingestellt und vermessen. Auch die Voreinstellung arbeitet dabei mit Daten aus TDM und greift automatisch auf die angelegten Solldaten zu. Der Werkzeugwechsel erfolgt bei Bedarf vollautomatisch. "Ohne TDM wäre es nicht möglich, den Überblick über 3.800 Komplettwerkzeuge zu behalten und diese in gleichbleibender Qualität zum richtigen Zeitpunkt an die Maschine zu liefern. Ohne die Software wäre die Werkzeugversorgung damit schlichtweg nicht zu leisten und eine Automatisierung nicht möglich", betont Dodel. "Zusammenfassend muss man festhalten, dass wir durch die automatisierte Datenübergabe von und zur TDM-Software immer mit prozesssicheren Daten arbeiten", sagt Dodel.