Digitalisierung von Expertenwissen in der Metallindustrie

In der zerspanenden Metallverarbeitung sind oft Produkte mit komplexen Geometrien gefragt – das stellt hohe Ansprüche an die Fertigung. Bei gleichzeitigem Fachkräftemangel und Abfluss des Expertenwissens drohen Einbußen in Produktionseffizienz und -qualität. Um dem entgegenzuwirken, entwickeln vier Ingenieure im Forschungsvorhaben „Refactum“ eine Software-Lösung, die Daten zu vergangenen Aufträgen digitalisiert, verknüpft und Entscheidungshilfe für Angebotserstellung, Rüstplan und Maschinencode liefert. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz und der Europäischen Sozialfonds fördern das Team, das sein System an der RPTU zur Marktreife bringt, im Rahmen des EXIST-Programms.

„Erfahrene Fachkräfte in metallverarbeitenden Betrieben wissen oft schon beim ersten Blick auf eine technische Zeichnung, welche ihrer Fertigungsmaschinen für die Herstellung in Frage kommt“, sagt Keran Sivalingam von Refactum. „Und sie können einschätzen, wann ein Kompromiss zwischen Fertigungsaufwand und Produktqualität die beste Lösung ist, um ein vernünftiges Preis-Leistungs-Verhältnis zu erzielen.“

Doch wie lässt sich dieses Wissen für die Zukunft sichern? Refactum digitalisiert und verknüpft hierzu vorhandene Informationen, die in mehreren Datensilos in Unternehmen verteilt vorliegen. Dazu zählen Auftragsdaten, zugehörige technische Zeichnungen oder CAD-Modelle, Kalkulationen und der Maschinencode (NC-Code), der die Parameter zum Einstellen der Produktions- bzw. Werkzeugmaschinen enthält. „Wenn ein neuer Auftrag mit einer technischen Zeichnung oder CAD-Modell eingeht, kann der Mitarbeiter das Werkstück analysieren lassen und erhält über die Benutzeroberfläche der Software alle für die Fertigung nötigen Informationen als Entscheidungshilfe.“, erklärt der Wirtschaftsingenieur.

Die Software-Lösung fungiert also wie ein Elefantengedächtnis und macht Vorschläge für die Angebotskalkulation, die Arbeitsvorbereitung, den Rüstplan und den Maschinencode. Testdaten und Feedback für die Entwicklung des Systems erhält Refactum aus der Praxis – insbesondere zu Funktionalitäten und zur Benutzeroberfläche. Welches Potenzial sehen die eingebundenen Unternehmen: „Gerade in Zeiten von Fachkräftemangel ist die Digitalisierung von Expertenwissen der klare Hauptvorteil bei der Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit und des Fortbestands des Unternehmens“, sagt Sivalingam. „Darüber hinaus lässt sich mit unserer Software die Arbeitsvorbereitung ebenso wie der gesamte Fertigungsprozess beschleunigen, sodass Mitarbeiter mehr Zeit für die wichtigen Tätigkeiten haben.“

Langfristig will Refactum noch mehr Entscheidungsunterstützung ermöglichen: Die Software soll die jeweils am besten geeigneten Produktionsmaschinen identifizieren, um Durchlaufzeiten in der Fertigung zu verringern und die Effizienz noch weiter zu steigern. Dabei soll nicht nur die zerspanende Industrie von der Technologie profitieren. Auch vor- und nachgelagerte Gewerke der Metallverarbeitung, wie Gießereien oder die Oberflächenbehandlung, will Refactum integrieren. Das ultimative Ziel ist der Aufbau eines unternehmensübergreifenden Produktionsnetzwerkes, basierend auf dem Einsatz der Software.