Hochpräzise Schleifmaschinensteuerung mit flexiblen HMI-Lösungen

Anwendungsbereich: Industrielle Automatisierung / Schleiftechnologie
Industriesektor: Werkzeugmaschinenbau

Die WMT Leipzig GmbH, ein auf Rund- und spitzenlose Schleifmaschinen spezialisierter Hersteller, benötigte für seine Neuentwicklungen eine spezialisierte Steuerungsschnittstelle. Herkömmliche Human-Machine-Interface-Lösungen (HMI), die auf dem Markt erhältlich sind, sind überwiegend für Dreh- und Fräsbearbeitungen optimiert. Diese Standardsysteme boten nur begrenzte Unterstützung für die spezifischen Komplexitäten des spitzenlosen Schleifens und ließen den notwendigen Zugriff auf NCK-Daten vermissen, der zur Optimierung der Maschinenleistung erforderlich ist. Das Unternehmen suchte nach einer Lösung, die maximale Bedienungsfreiheit und ergonomische Effizienz innerhalb eines strikten zehnmonatigen Entwicklungsfensters für die Fachmesse CIMT 2023 in Peking bot.

Offene Softwarearchitektur zur Prozessoptimierung
Die technische Lösung konzentrierte sich auf das Bedienpanel AP 524 und ein Software-First-Framework von KEBA. Die Wahl dieser Plattform war durch ihre Hardware-Unabhängigkeit und die hohe Offenheit gegenüber Drittanbieter-Technologien begründet. Unter Nutzung der JavaFX-Unterstützung integrierte WMT Leipzig bestehende Bibliotheken und Schnittstellen, was den Entwicklungszyklus beschleunigte und eine langfristige Modularität sicherstellte.

Diese offene Architektur ermöglicht es dem HMI, als Werkzeug zur Qualitätssicherung zu fungieren. So kann das System beispielsweise die Wahrscheinlichkeit einer Polygonbildung während des Schleifprozesses direkt in der Benutzeroberfläche berechnen. Durch die Verarbeitung dieser Daten in Echtzeit können Bediener sofortige Prozessoptimierungen vornehmen, um Hochpräzisionsstandards einzuhalten und Ausschussraten zu reduzieren.

Taktiles Feedback und multifunktionale Eingabegeräte
Um die Sicherheit zu erhöhen und die physische Komplexität zu reduzieren, wurde Force-Feedback-Technologie eingesetzt. Dieses System ersetzt herkömmliche physische Hardware-Tasten für sicherheitskritische Funktionen wie Start und Stopp durch taktiles Feedback über die Glasoberfläche. Diese „Bedienung unter Glas“-Philosophie reduziert den mechanischen Verschleiß und erhöht die Übersichtlichkeit der Benutzeroberfläche.

Die Integration des multifunktionalen Eingabegeräts KeWheel straffte die Hardware-Anforderungen weiter. Diese einzelne Komponente fungiert je nach dem vom HMI oder der SPS definierten Betriebskontext als Vorschub-Override, Spindel-Override oder elektronisches Handrad. Diese Flexibilität ist besonders vorteilhaft während der Maschineneinrichtung, wo der Vorschub auf 0 % reduziert werden kann, um eine sichere Annäherung bei kritischen Maschinenbewegungen zu ermöglichen, wodurch sowohl die Ergonomie als auch die Betriebssicherheit verbessert werden.




Auswirkungen auf Produktivität und Maschinenmanagement
Die Umstellung auf ein softwarezentriertes Maschinendesign hat zu einem transparenteren Produktionsprozess und einer direkten Auswirkung auf die Produktivität geführt. Durch den direkten Zugriff auf Steuerungsdaten und die flexible Visualisierung wird die Fähigkeit des Bedieners, komplexe Schleifaufgaben zu bewältigen, erheblich verbessert.

Nach der erfolgreichen Implementierung in mehreren Maschinentypen entwickeln die Partner derzeit ein HMI-basiertes Werkzeugmanagementsystem. Diese laufende Entwicklung zielt darauf ab, die Maschinenbedienung weiter zu vereinfachen und zusätzliche Effizienzpotenziale bei der Werkzeugverfolgung und Wartungsplanung zu erschließen.




Zusätzlicher Kontext
Die in dieser Anwendung eingesetzte AP 524 Hardware verfügt über ein hochauflösendes Multi-Touch-Display, das für raue Industrieumgebungen ausgelegt ist und Schutzart IP65 bietet. Im Gegensatz zu geschlossenen, proprietären Systemen, die den Datenfluss zwischen HMI und numerischer Steuerung einschränken, bietet diese Lösung eine offene API für eine tiefe NCK-Integration. Im Wettbewerbsvergleich ermöglicht diese Transparenz die Implementierung kundenspezifischer Algorithmen – wie etwa die von WMT Leipzig verwendeten Berechnungen zur Polygonbildung –, ohne dass externe Verarbeitungshardware erforderlich ist; eine Funktion, die in Standard-CNC-Steuerungspaketen oft begrenzt ist.

Bearbeitet von Romila DSilva, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.