Werkzeugdaten werden bei Trumpf in TDM generiert. Alle Nutzer haben bei der Programmierung und Fertigungssimulation eine einheitliche Datenbasis.

Bilder: Trumpf / PRX

Knapp 12 000 Werkzeuglisten und 4300 Vorrichtungen sind in der Verwaltung hinterlegt.

Voreinstellgerät.

Auch das Voreinstellen ist standardisiert und via Schnittstelle mit der TDM-Werkzeugdatenverwaltung verbunden. Wenn Trumpf 2012 am neun Standort in China produziert, ist die Voreinstell-Umgebung dort dieselbe.

Einige Trumpf-Mitarbeiter erstellen mit dem Daten- und Grafikgenerator simulationsfähige 3D-Grafiken und übernehmen sie direkt in Top Solid CAM.

Toolmanagement bei Trumpf

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Bei Werkzeugmaschinenbauer Trumpf ist TDM der Standard für die Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltung. Die Software ist an weltweit neun Fertigungsstandorten implementiert. Langes Suchen nach Werkzeugdaten in Mappen und Papierbergen oder nach passenden Tools und Komponenten gibt es nicht mehr.
In der Metallbearbeitung ist Trumpf nicht allein wegen der Umform- und Lasertechnik bekannt, sondern ebenso durch die höchst effektive Fertigungsmethode „Synchro“. 1998 hatte die Ditzinger Gruppe von der statischen Standplatz-Montage auf getaktete Einzelstück-Flussmontage umgestellt. Zwei ihrer Werke wurden 2002 daraufhin als „Fabrik des Jahres“ prämiert. Synchro wird heute an allen Trumpf-Standorten genutzt. Die Methode ermöglicht das Just-in-Time-Fertigen von Teilen und ganzen Maschinen. Überproduktion, hohe Lagerhaltungskosten und die Verschwendung von Ressourcen werden vermieden. Dies gelingt jedoch nur dann, wenn die Abläufe standardisiert und sicher sind. „Programmierung, Simulation und eine durchgängige Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltung sind insofern entscheidend“, sagt Axel Köhler, CAD/CAM-Koordinator bei der Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH+Co. KG.

Schon früh setzte Trumpf eine Betriebsmittelverwaltung ein. „Wir waren 1990 eines der ersten Industrieunternehmen, das solch eine Verwaltung in ganzer Breite nutzte“, sagt Roland Göhler, bei Trumpf Gruppenleiter Großteilebearbeitung. Damals wurde mit einer Individualsoftware gearbeitet, die in Kooperation mit einem Softwarehaus entwickelt worden war. 2002 suchte Trumpf dann nach einer Standardlösung: Das Altsystem war weder mehrsprachig noch mandantenfähig. Der Startschuss für die Einführung einer Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltung fiel in der Schweiz. Das dortige Werk Baar hatte 1999 ein neues Programmiersystem und ein Werkzeug-Voreinstellgerät gekauft. Hierfür suchte man eine Software, die beides bedienen konnte und entschied sich für das Tool Data Management von TDM Systems. Man implementierte die Version 2. Für das weltweite TDM-Projekt bei Trumpf hatte das den Vorteil, dass man nicht bei Null anfangen musste. „TDM war das einzige System am Markt, von dem wir uns vorstellen konnten, es einmal weltweit einzusetzen“, erinnert sich CAD/CAM-Koordinator Axel Köhler.
Nach Baar folgten der Standort Grüsch, ebenfalls in der Schweiz, sowie wenige Wochen darauf mit Ditzingen, Hettingen und Neukirch diejenigen Werke in Deutschland, die noch die alte Software installiert hatten. Der Parallelbetrieb zweier Betriebsmittelverwaltungen sollte so vermieden werden. Ein Teil der Daten ließ sich direkt aus der TDM-Datenbank der Schweizer Kollegen übernehmen. Der Rest kam aus der alten Betriebsmittelverwaltung hinzu. Zu Anfang wollte das Trumpf-Team die Sachmerkmale 1:1 aus dem Altsystem übernehmen. Göhler hielt dieses Vorgehen indes für die Erzeugung von Datenmüll. Wusste er doch, dass etwa unterschiedliche Schreibweisen Dubletten erzeugt hatten. Manches identische Werkzeug war auf diese Weise zehn 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 jedes angelegte Werkzeug. „Der Aufwand war erheblich, aber wir mussten ohnehin die Grafiken nachpflegen, da im Altsystem keine Grafiken hinterlegt waren“, erklärt Roland Göhler die aufwändige Nachpflege. Heute ist das System derart eingerichtet, dass sich die Bezeichnungsfelder automatisch aus den hinterlegten Sachmerkmalen befüllen. Mit jedem neuem Werk, das hinzukommt, reduziert sich der Pflegeaufwand. Auch die Schulung der Mitarbeiter wurde spezifischer. Zuletzt genügten wenige Tage, und sie konnten mit der neuen Software arbeiten.
Wie schnell heute ein neues Werk angebunden ist, zeigt 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 neuen Grafiken angelegt werden, die Technologiedaten stimmten und sorgten für einen schnellen Start der Produktion. Zurzeit ist das Liberecer Werk auch das einzige, das TDM MPO einsetzt. „Obwohl wir die Mess- und Prüfmittelorganisation nicht als Standard erklärt haben, wollten die tschechischen Kollegen sie haben“, erläutert Axel Köhler.
Die Ditzinger Gruppe setzt Top Solid CAM in der Programmierung und TDM für die Betriebsmittelverwaltung unternehmensweit als Standard ein. Entscheidend zu dem Projekterfolg beigetragen hat die Datenbank-Integration der TDM-Software zu dem Programmiersystem Top Solid CAM. Auch hier hatte Köhler den unternehmensweiten Roll-out im Blick: „Die Werkzeugdaten generieren wir in TDM. Dadurch haben alle Nutzer von Top Solid CAM bei der Programmierung und Fertigungssimulation eine einheitliche Datenbasis.“ Einige Mitarbeiter generieren mit dem TDM Daten- und Grafikgenerator simulationsfähige 3D-Grafiken und übernehmen diese direkt in Top Solid CAM. Unverzichtbar ist auch die Schnittstelle zwischen TDM und SAP. In TDM lassen sich die Werkzeuge 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 Materialstammnummer des Unternehmens per Mausklick aus einem Werksmandanten auf einen anderen.

Damit ein solch umfangreiches Projekt gelingt, braucht es strukturierte Organisation. Von Vorteil war dabei die Erfahrung mit der vorhergehenden Betriebsmittelverwaltung. „Man kannte bereits die Infrastruktur in anderen Trumpf-Werken wie auch die Ansprechpartner vor Ort“, sagt Christoph Oechsner, der das Projekt seitens TDM Systems leitete. „Wir hätten die Schnittstellen und den Echtbetrieb ohne diese Erfahrung nicht hinbekommen.“ Obwohl der Abstimmungsaufwand 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 Projekten. Oft müsse er andernorts Wartezeiten in Kauf nehmen, weil der USB-Stick nicht erlaubt sei, das Internet und Net-Viewer nicht funktionierten oder Installationsrechte fehlen.
Bei Projektstart war der damalige Leiter häufig vor Ort, unterstützte die Datenübernahme und gab Hinweise zur Einrichtung des Systems. Seit dem Projektabschluss 2009 wenden sich die Trumpf-Mitarbeiter bei Fragen zuerst an ihren Key-User im Werk. Dieser kann bereits einen Großteil der Fragen beantworten. Erst im zweiten Schritt kommt dieser auf Axel Köhler zu. Erst, wenn auch er keine Lösung parat hat, wendet er sich an den technischen Support in Tübingen.
Heute nutzen 300 Anwender an neun Trumpf-Fertigungsstandorten die TDM-Software in Programmierung, Lager und Voreinstellung, die Hälfte davon als Info-User. Zwei weitere Standorte sind in Vorbreitung. 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 4300 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 Top Solid CAM. Derzeit ist die Schnittstelle TDM/Top Solid CAM an sechs Standorten in Betrieb. Drei weitere folgen gerade. Auch die Maschinen erhalten die Bearbeitungsdaten über TDM: In Ditzingen sind alle 130 Werkzeugmaschinen in der Software angelegt, 20 davon bereits über Direct Numerical Control (DNC) an TDM angebunden. Die übrigen Maschinen haben historisch gewachsen andere Systeme wie Quinx oder Siemens. So lange dies funktioniert, hat Axel Köhler keine Restriktionen vorgenommen.
Anders jedoch in Hettingen: Dort läuft die Siemens-Lösung noch unter DOS. „Da werden wir das DNC ebenfalls an TDM anbinden. Die Strategie lautet: Falls Bedarf besteht, wird er mit dem TDM-Standard abgedeckt.“
Um ein solches Projekt über zahlreiche Standorte hinweg mit hoher Akzeptanz einzuführen, ist es notwendig, engagierte Key-User einzubinden. Sie treiben das Projekt an ihrem Standort voran und haben für Fragen der Anwender 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 indes erkannten sofort das Potenzial und den Nutzen der neuen Werkzeugdatenverwaltung. So hielten sich die Widerstände in Grenzen. Wichtig für die Akzeptanz war auch die 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 angenommen“, hat der Fertigungsexperte festgestellt. Da TDM zudem mit Windows-Kenntnissen intuitiv zu bedienen ist, sei auch der einfache Zugang gewährleistet. Zu Beginn hatten TDM-Mitarbeiter die Projektmitglieder geschult. Das Trumpf’sche CAD/CAM-Team erstellte darauf sowie 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 Aufwand verkürzen.“ Im eigenen Schulungszentrum in Ditzingen werden die Anwender in TDM und Top Solid CAM ausgebildet. Ein Wermutstropfen für Axel Köhler ist jedoch die Performance bei der standortübergreifenden Nutzung. „Je weiter weg ein Werk von Ditzingen entfernt ist, umso eher sinkt die Performance. Da müssen wir dringend optimieren, damit die Akzeptanz der Anwender am Ende nicht leidet.“
Das Trumpf-Team ist nach den zahlreichen 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 rufen es dann so ab, wie wir es im Projekt brauchen“, sagt Köhler. „TDM Systems ist für uns jetzt kein gewöhnlicher Software-Entwickler mehr, denn die Software ist installiert und läuft. Das Unternehmen ist vielmehr Service-Dienstleister.“

Es zeigt sich, dass die Standardisierung notwendig war. „Wir können dank der TDM-Software mit wenig Aufwand den Rüstprozess 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 nicht.“ Alle Daten fänden sich per Knopfdruck in TDM.
Auch die Mehrsprachigkeit und Mandantenfähigkeit von TDM V4 sind umgesetzt. Neben deutschen Masken arbeiten die Anwender jetzt mit einer englischen, französischen und tschechischen Oberfläche. Mit dem neuen Werk in China könnte demnächst Mandarin hinzukommen. Ab Version 4.5 ist die TDM-Software Unicode-fähig. Insgesamt verfügt sie über zehn Sprachversionen. Der Vorteil der Mandantensicht: Die NC-Programmierer bekommen zunächst nur diejenigen Werkzeuge angezeigt, die im eigenen Werk vorhanden sind. Finden sie nichts Passendes darunter, lässt sich die Suche per Knopfdruck mandanten-übergreifende auf weitere Werke ausdehnen. Schon während der Suche sieht der Anwender, ob das Werkzeug bereits angelegt ist. Dann genügt ein Mausklick, und er hat es in sein Werk übernommen. So lassen sich zudem 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“, resümiert Roland Göhler. „Wenn ein Programmierer in Ditzingen für sein NC-Programm eine Komponente aus Hettingen verwendet hatte, stellte der das mitunter erst dann fest, wenn er das Werkzeug auf die Maschine bringen wollte. Das führte zu unnötigen Warte- und Umrüstzeiten.“
Mit der TDM-Software ist es gelungen, einen einheitlichen Standard zu entwickeln und diesen auf alle produzierenden 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. Da ist die TDM-Software außerordentlich wichtig, das vergisst man oft“, sagt Axel Köhler. Roland Göhler ergänzt: „Am Standort Ditzingen können wir uns keine Verschwendung und unproduktive Tätigkeiten leisten, weil wir 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.“

Nach der Pflicht folgt die Kür. Nachdem TDM eingeführt ist und an allen Standorten in der Programmierung und Werkzeugbereitstellung genutzt wird, steht 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.
Die Trumpf-Gruppe zählt mit 1,34 Mrd. Euro Umsatz und 8000 Mitarbeitern zu den führenden Unternehmen in der Fertigungstechnik. Seit über 20 Jahren entwickelt die TDM Systems GmbH aus Tübingen Software zur Organisation von Werkzeugdaten und Betriebsmitteln. Inzwischen befindet sich die vierte Produktgeneration von TDM im Einsatz. Schlüssel zum Erfolg des Unternehmens sind Lösungen und Software für die Erzeugung und Verwaltung von 3D-Werkzeuggrafiken.

1. Nicht gleich Alles wollen und die Software für Lager, Planung und Programmierung parallel einführen. Vielmehr den modularen Aufbau nutzen, um sie Schritt für Schritt zu implementieren. Das entlastet die Projektteams: Es gibt ja auch noch das Tagesgeschäft.
2. Frühzeitig Key-User in den Standorten vom Nutzen der Software überzeugen. Dafür auch die nötige Zeit einplanen.
3. Einen automatisierten Mail-Workflow einrichten, um alle Projektmitglieder zeitnah zu informieren.
4. Über den Mail-Workflow auch Anpassungswünsche abstimmen. Das spart manches zusätzliche Meeting und beschleunigt den Abstimmungsaufwand.
5. Grundsätzlich den Projektleiter des Softwarenbieters in den Mail-Verkehr einbinden – und nicht erst dann, wenn das Projekt stockt. Seine Erfahrung ist Gold wert. Möglicherweise hat er schon die passende Antwort oder gar Lösung parat.
6. Projektvorbereitung bei der Datenübernahme und anschließende Datenpflege sind das A und O für prozesssichere Werkzeugdaten.
7. Dem Projektteam zeitig Administrationsrechte und die Verwendung externer Datenträger wie CD und USB-Stick einräumen, damit sie bei Testinstallationen oder Remote-Support nicht jedes Mal den Zugang neu beantragen müssen. Das spart kostbare Projektzeit.
8. Die Kommunikation der Key-User nicht einschränken. Sie sollen bei Rückfragen auch erreichbar sein. Vorgaben wie „Bei uns sind keine Handys erlaubt“ ziehen ein standortübergreifendes Projekt in die Länge.
9. Schulungen der Anwender in das Projekt fest einplanen, dies aber möglichst nah am Echtbetrieb. Dann sind die neuen Funktionen und Masken noch präsent.
10. Keine Schulung für Alle und Jeden. Das Projektteam sollte sich die Zeit nehmen, um anwenderspezifische Schulungen auszuarbeiten. Umso schneller werden Programmierer, Voreinsteller und Maschinenbediener die neue Software bedienen können und akzeptieren.