Tool-Data-Management

Trumpf hat an neun Fertigungsstandorten eine neue Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltung implementiert, um einheitliche Standards zu setzen. Die Bearbeitungsprozesse werden in Ditzingen mit Hilfe von TDM rüstzeitoptimiert eingefahren.

19. April 2012
Trupunch 3000
Bild 1: Tool-Data-Management (Trupunch 3000)

Bekannt ist Trumpf in der Fertigungswelt nicht nur wegen seiner führen-den Position in der Lasertechnologie, sondern ebenso aufgrund seiner effektiven Fertigungsmethode „Synchro“. Bereits 1998 stellte man von der bis dahin statischen Standplatzmontage auf eine getaktete Einzelstückflussmontage um – darauf erhielten 2002 zwei Werke die begehrte Trophäe „Fabrik des Jahres“.

Die Fertigungsmethode wird heute an allen Trumpf-Standorten genutzt. Synchro ermöglicht quasi eine Just-in-Time-Fertigung der Bauteile und Maschinen. Dadurch werden Überproduktion, hohe Lagerhaltungskosten und die Verschwendung von Ressourcen vermieden. Das gelingt jedoch nur dann, wenn die Prozesse standardisiert sind und prozesssicher ablaufen – in allen Werken gleichermaßen.

„Das Ziel von Synchro ist es, eine Fertigung auf höchstem Niveau zu realisieren“, sagt Axel Köhler, Koordinator CAD/CAM bei der Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG. „Dabei spielen Programmierung, Simulation und eine durchgängig integrierte Betriebsmittel- und Werkzeugda-tenverwaltung eine entscheidende Rolle.“

Mit TDM unternehmensweit definierte Fertigungsstandards realisiert

Schon sehr früh setzte Trumpf eine Betriebsmittelverwaltung (BMV) ein. „Wir waren 1990 eines der ersten Industrieunternehmen, das eine Betriebsmittelverwaltung in ganzer Breite nutzte“, erinnert sich Roland Göhler, Gruppenleiter Großteilebearbeitung bei Trumpf Ditzingen. Damals eine Individualsoftware, die man in Kooperation mit einem Softwarehaus entwickelt hatte, suchte die weltweit tätige Gruppe 2002 nach einer Standardlösung – das Altsystem war weder mehrsprachig noch mandantenfähig.

Der Startschuss für die Einführung einer neuen Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltungssoftware fiel schließlich im Schweizer Werk Baar. Dort hatte man 1999 ein neues Programmiersystem und Zoller-Voreinstellgerät angeschafft. Dafür suchte man nun eine Betriebsmittelverwaltung.

„Wir hatten dem Schweizer Werk unsere damalige Betriebsmittelverwaltung angeboten, aber die zeigten sich nicht so begeistert davon. Sie haben sich selbst am Markt nach einer Lösung umgeschaut, die Programmierung und Voreinstellung effizient bedient.“ Das Schweizer Trumpf-Werk entschied sich für das Tool Data Management der TDM Systems GmbH und implementierte die Version 2 der TDM-Software. Für das weltweite TDM-Projekt bei Trumpf hatte das den Vorteil, dass man nicht ganz bei Null anfangen musste.

„Schon damals war TDM für uns das einzige System am Markt, von dem wir uns vorstellen konnten, es einmal weltweit an allen Standorten einzusetzen“, erinnert sich CAD/CAM-Koordinator Axel Köhler. Nach Baar folgte Grüsch (CH) und wenige Wochen darauf mit Ditzingen, Hettingen und Neukirch (Sachsen) diejenigen Werke, welche die alte Software installiert hatten, um den Parallelbetrieb von zwei Betriebsmittel-verwaltungen zu vermeiden. Ein Teil der Daten ließ sich direkt aus der TDM-Datenbank der Schweizer übernehmen, der Rest kam aus der alten Betriebsmittelverwaltung hinzu.

Anfangs wollte das Trumpf-Team die Sachmerkmale 1:1 aus dem Altsystem übernehmen. Roland Göhler hielt dieses Vorgehen aber für die „Erzeugung von Datenmüll“. Wusste er doch zu gut, dass die Anwender etwa durch unterschiedliche Schreibweisen einige Dubletten erzeugt hatten. Manches identische Werkzeug war auf diese Weise 10-mal vorhanden.

Die Datenübernahme aus dem Altsystem verlief reibungslos, da alte und neue Lösung auf einer Oracle-Datenbank aufsetzen. Anschließend prüften und klassifizierten die verantwortlichen Mitarbeiter jedes angelegte Werkzeug. „Der Aufwand war zwar erheblich, aber wir mussten ohnehin die Grafiken nachpflegen, da im Altsystem keine Grafiken hinterlegt waren“, erklärt Roland Göhler die zeitaufwändige Datennachpflege. Jetzt ist das System so eingerichtet, dass sich die Bezeichnungsfelder automa-tisch aus den hinterlegten Sachmerkmalen befüllen.

Mit jedem neuem Werk, das später hinzukam, reduzierte sich der Pflegeaufwand. Auch die Mitarbeiterschulungen wurden zunehmend anwendungsspezifischer. Zuletzt genügten nur wenige Tage, und die Mitarbeiter konnten mit der neuen Software arbeiten.

Wie schnell heute ein neues Werk angebunden ist, zeigte sich in Tschechien. Dort werden dieselben Bauteile wie im Werk Neukirch gefertigt. Die eingefahrenen Prozesse konnte man komplett übernehmen, die Werkzeuge waren bereits in TDM vorhanden, es mussten keine Grafiken neu angelegt werden, die hinterlegten Technologiedaten stimmten und sorgten für einen schnellen Produktionsstart. Zur Zeit ist das Liberecer Werk auch das einzige, das TDM MPO einsetzt. „Obwohl wir die Mess- und Prüfmittelorganisation für Trumpf nicht als Standard erklärt haben, wollten die tschechischen Kollegen diese haben“, berichtet Axel Köhler.

Bei Trumpf sind mit Topsolid‘CAM in der Programmierung und TDM für die Betriebsmittelverwaltung unternehmensweit zwei Standards gesetzt. Entscheidend zu dem Projekterfolg hat die Datenbank-Integration der TDM-Software zum Programmiersystem Topsolid’CAM beigetragen. Auch hier hatte Axel Köhler bereits den unternehmensweiten Roll-out im Blick: „Die Werkzeugdaten generieren wir in TDM, dadurch haben alle Topsolid’CAM-Anwender für ihre Programmierung und Fertigungssimulation eine einheitliche Datenbasis mit prozesssicheren Technologiedaten.“ Einige Anwender generieren zudem mit dem TDM Daten- und Grafikgenerator simulationsfähige 3D-Grafiken und übernehmen diese direkt in Topsolid’CAM.

SAP-Schnittstelle zur Werkzeugverwaltung

Unverzichtbar für Trumpf ist die Schnittstelle zwischen TDM und SAP. „Allein die Schnittstelle aus TDM zu SAP bringt uns weltweit an sämtlichen Standorten einen enormen Nutzen“, ist Roland Göhler überzeugt. „Da hat früher ein Mitarbeiter pro Werkzeug 20 Minuten gebraucht, um die Daten ins SAP zu bekommen.“ In TDM lassen sich Bohrer, Fräser und Co. verbrauchsgesteuert lagern und über die SAP-Schnittstelle bei Mindestbestand automatisch Bestellungen in SAP auslösen. Sind Werkzeuge neu in der TDM-Datenbank anzulegen, werden Lieferanten, Preise und andere Eckdaten benötigt – über das Interface erfolgt der Datenaustausch zum ERP automatisch. Aber auch komplette SAP-Stammsätze überträgt der Anwender über die Trumpf-Materialstammnummer per Mausklick aus einem Werksmandanten auf einen anderen.

Mit TDM unternehmensweit definierte Fertigungsstandards realisiert

Damit ein so umfangreiches Projekt gelingt, bedarf es einer strukturierten Projektorganisation. Von Vorteil war dabei die Erfahrung von Axel Köhler mit der vorhergehenden Betriebsmittelverwaltung. „Er kannte bereits die Infrastruktur in vielen Trumpf-Werken wie auch die Ansprechpartner vor Ort“, ergänzt Christoph Oechsner, der das Projekt seitens TDM Systems leitete. „Wir hätten diese ganzen Schnittstellen und den Echtbetrieb ohne seine Erfahrung so nicht hinbekommen.“

Obwohl der Abstimmungsaufwand recht hoch war und mit jedem Werk, das neu hinzukam, größer wurde, ist nichts aus dem Ruder gelaufen. Das sei bei weitem nicht überall so, weiß Christoph Oechsner aus zahlreichen Kundenprojekten. Oft müsse er Wartezeiten in Kauf nehmen, weil der USB-Stick nicht erlaubt ist, das Internet und Netviewer nicht funktionieren oder die Installations-rechte fehlen. „Bei Trumpf lief das ideal.“

Bei Projektstart war der damalige Projektleiter häufig vor Ort, unterstützte die Datenübernahme und gab wichtige Tipps zur Einrichtung des Systems. Seit dem Projektabschluss 2009 wenden sich die Mitarbeiter von Trumpf bei Fragen zuerst an ihren Keyuser im Werk. Dieser kann einen Großteil der Fragen sofort beantworten.

Erst im zweiten Schritt kommt dieser auf Axel Köhler zu. Erst wenn auch er keine Lösung hat, wendet er sich an den Technischen Support in Tübingen. „Die sehr enge Zusammenarbeit mit der erfahrenen Projektleitung von TDM Systems hat sich über die Jahre bewährt“, bestätigt auch Axel Köhler. Das Zusammenspiel zwischen Anbieter und Anwender müsse funktionieren und passen, sonst scheitert seiner Meinung nach ein so umfangreiches Projekt. „Bei TDM hatten wir stets engagierte und erfahrene Projektmitar-beiter als Unterstützung und Beratung zur Seite.“

Heute nutzen 300 Anwender an neun Fertigungsstandorten von Trumpf die TDM-Software in Programmierung, Lager und Voreinstellung, die Hälfte davon als Info-User. Zwei weitere Standorte sind momentan in Vorbereitung. Sie können auf 17.000 Komponenten in der Werkzeugdatenverwaltung zurückgreifen und auf 23.000 Komplettwerkzeuge. Für die Fertigung sind knapp 12.000 Werkzeuglisten hinterlegt. In der TDM Vorrichtungsverwaltung findet der Programmierer rund 4.300 Vorrichtungen. Die Komponenten sind in TDM angelegt, die Komplettwerkzeuge werden aus diesen Daten in TDM automatisch zusammengebaut und die NC-Programmierung und Simulation verfügt über eine einheitliche Datenbasis.

Die rund 30 Programmierer übernehmen die Werkzeugdaten via Schnittstelle direkt aus TDM ins Programmiersystem Topsolid’CAM. Derzeit ist an sechs Standorten die TDM/Topsolid’CAM-Schnittstelle in Betrieb, drei weitere folgen gerade. Und auch die Maschinen erhalten die Bearbeitungsdaten über TDM: In Ditzingen z.B. sind alle 130 Werkzeugmaschinen in der Software angelegt, 20 davon bereits über das DNC-System (Direct Numerical Control) online an TDM angebunden. Die übrigen Maschinen haben historisch gewachsen andere Systeme wie Quinx oder Siemens, und solange das funktioniert, hat Axel Köhler auch keine Restriktionen vorgenommen. Anders jedoch in Hettingen: Dort läuft die Siemens-Lösung noch unter DOS. „Da werden wir das DNC ebenfalls an TDM anbinden, d.h. unsere Strategie lautet: Falls Bedarf da ist, dann wird er mit dem TDM-Standard abgedeckt.“

Zeitnahe, praxisgerechte Schulung schafft hohe Akzeptanz

Um ein solches Projekt über zahlreiche Standorte hinweg mit hoher Ak-zeptanz einzuführen, ist es notwendig, überall engagierte Key-User ein-zubinden. Sie treiben das Projekt an ihrem Standort voran und haben für Fragen der Anwender stets ein offenes Ohr. Begünstigt wurde die Einführung aufgrund des hohen Stellenwerts der neuen Software. „TDM ist bei Trumpf in der Geschäftsführung aufgehängt und wurde von dort auch getrieben“, erklärt Axel Köhler. Die meisten Anwender erkannten jedoch sofort das Potenzial und den Nutzen der neuen Werkzeugdatenverwaltung, so hielten sich die Widerstände in Grenzen.

Außerordentlich wichtig für die Akzeptanz war die zeitnahe und bedarfsgerechte Schulung unmittelbar nach der Implementierung. „Wenn wir die Schulungen sofort durchführen und die Mitarbeiter anschließend gleich mit TDM arbeiten, wird die Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltung auch akzeptiert“, hat der Fertigungsexperte festgestellt. Da TDM zudem einfach und mit Windows-Kenntnissen intuitiv zu bedienen sei, wäre auch der einfache Zugang gewährleistet.

Zu Beginn haben TDM-Mitarbeiter die Projektteammitglieder geschult. Das CAD/CAM-Team von Trumpf erstellte darauf und auf den eigenen Anforderungen basierend ein internes, am Bedarf des Anwenders ausgerichtetes Schulungskonzept, um den zügigen Roll-out zu sichern. „Mit jedem neu angebundenen Werk konnten wir die Schulungen für Programmierer, Maschinenbediener und Voreinsteller praxisbezogener anpassen und dadurch den Schulungsaufwand verkürzen.“

Im eigenen Schulungszentrum in Ditzingen werden die Anwender direkt in TDM und Topsolid’CAM geschult. Ein Wermutstropfen für Axel Köhler ist jedoch die Per-formance bei der standortübergreifenden Nutzung. „Je weiter weg ein Werk von Ditzingen entfernt ist, umso mehr sinkt die Performance. Da müssen wir dringend optimieren, damit die Akzeptanz der Anwender am Ende nicht leidet.“

Das Trumpf-Team ist nach den zahlreichen TDM-Implementierungen inzwischen selbst zu TDM-Experten avanciert. Bei neuen Projekten greift man trotzdem gern auf das Know-how der Tübinger zurück. „Im Service ist TDM Systems recht flexibel. Wir kaufen ein Dienstleistungspaket und ru-fen es dann so ab, wie wir es im Projekt brauchen“, sagt Axel Köhler. „TDM Systems ist für uns jetzt kein ‚bloßer’ Software-Entwickler mehr, denn die Software ist installiert und läuft, sondern Service-Dienstleister.“

Mehrsprachigkeit ideal für internationale Produktion

Es zeigt sich, dass die Standardisierung notwendig war. „Wir können dank der TDM-Software mit wenig Aufwand den Rüstprozess enorm beschleunigen“, unterstreicht Roland Göhler. „Zeitverschwendung durch langes Suchen in Werkzeugmappen und Papierbergen nach Werkzeugdaten oder nach benötigten Werkzeugen und Komponenten in den Lagerschränken gibt es bei uns nicht; alle Daten finden sich per Knopfdruck in TDM.“

Auch die Mehrsprachigkeit und Mandantenfähigkeit von TDM V4 sind vollends umgesetzt. Neben deutschen Masken arbeiten die Anwender jetzt mit einer englischen, französischen und tschechischen Oberfläche. Mit dem neuen Werk in China könnte im nächsten Jahr auch Chinesisch hin-zukommen – ab Version 4.5 ist die TDM-Software jedenfalls Unicode-fähig, insgesamt verfügt sie über zehn Sprachversionen.

Der Vorteil der Mandantensicht: Der NC-Programmierer bekommt zunächst nur diejenigen Werkzeuge angezeigt, die in seinem eigenen Werk vorhanden sind. Findet er nichts Passendes darunter, kann er die mandantenübergreifende Suche per Knopfdruck auf weitere Werke ausdehnen. Schon während der Suche sieht er, ob das Werkzeug bereits angelegt ist, dann genügt ein Mausklick, und er hat es in sein Werk übernommen. So lassen sich außerdem Dubletten vermeiden.

Über die SAP-Schnittstelle wird auch sofort die Werksansicht in SAP für dieses Werk angelegt. „Früher hatten wir die Werke Ditzingen und Hettingen in einem Topf“, erinnert sich Roland Göhler. „Wenn ein Programmierer in Ditzingen für sein NC-Programm eine Komponente aus Hettingen verwendet hatte, stellte er das mitunter erst dann fest, wenn er das Werkzeug auf die Maschine bringen wollte. Das führte zu unnötigen Warte- bzw. Umrüstzeiten.“

Mit der TDM-Software ist es Trumpf gelungen, einen einheitlichen Standard zu entwickeln und diesen auf alle fertigenden Standorte zu übertragen. Das Konzept rechnet sich. Gegenwärtig plant Trumpf einen neuen Produktionsstandort in China. „Da müssen wir nicht bei Null anfangen und das Rad nicht immer wieder neu erfinden. Wir greifen auf Fertigungsstandards zurück – und da ist die TDM-Software außerordentlich wichtig, das vergisst man oft“, erklärt Axel Köhler.

Und Roland Göhler resümiert: „Am Standort Ditzingen können wir uns keine Verschwendung und unproduktive Tätigkeiten leisten, weil wir eben einen Kostendruck haben.“ Prozesse, die einmal eingefahren und optimiert sind, werden auf alle fertigenden Standorte 1:1 übertragen. „Wenn wir einen Bearbeitungsprozess rüstzeitoptimiert mittels TDM einfahren und an andere Standorte übergeben, dann sparen wir dadurch gleich mehrfach Zeit und Kosten.“

Zukunft heißt TDM-Shopcontrol und TDM-Storeasy

Nach der Pflicht folgt die Kür. Nachdem TDM erfolgreich eingeführt ist und an allen Standorten in der Programmierung und Werkzeugbereitstellung genutzt wird, steht nun die Optimierung an. Als nächster Schritt ist die Installation von TDM-Storeasy zur Steuerung der Vending-Automaten geplant. In Hettingen ist die intelligente Schranksoftware testweise schon im Einsatz. Und schließlich soll einmal der gesamte Werkzeugkreislauf lückenlos bis an die Maschine verfolgt werden können: Der Schlüssel dafür heißt TDM-Shopcontrol.