数字化重构刀具管理

Maschinenbau Strunk是一家拥有约45名员工的合同制造商，专注于难切削材料和复杂部件。总经理Patrick Panthel强调：“我们的订单通常从其他切削加工企业有所保留的地方开始。因此，我们的生产车间配备了最先进的五轴铣削和车铣复合加工中心。其中大部分实现了自动化，使我们能够非常灵活地进行生产，并在第三班实现无人化操作。”

“部件的质量至关重要，”Patrick强调，“我们通过高精度三坐标测量机来确保质量。但要生产出高质量部件，机床，尤其是刀具，起着决定性作用。”

总经理的儿子Moritz负责刀具采购和管理。他热情地讲述了Strunk如何重新构建整个刀具管理并几乎全面实现数字化：“通过这种方式，我们在迈向工业4.0的道路上取得了长足进步，并从这个项目中多方面受益。我们现在确切地知道哪个刀具在哪个位置，节省了设置时间，并显著提高了过程可靠性。”

为刀具管理创建新架构

大约10年前，他们首先引入了翰默公司Toolbase刀具发放系统，Strunk利用该系统对刀具进行库存管理、查询并发起补货。鉴于公司自身的增长，2024年刀具方面需要进行产能扩展。Moritz说道：“我们现在在机床的刀库中大约有2200个刀具。此外，Toolbase中还有大约3000个。没有数字化支持，很难掌握哪个刀具在哪个位置以及何时在哪台机床上需要使用。因此，在扩展发放系统的同时，对整个刀具管理进行重组是顺理成章的。”在寻找合适的合作伙伴时，Moritz很快就清楚他想与翰默合作。“首先，我们了解这家公司及其产品的质量，因为我们有许多刀柄在使用。其次，我们还想购买翰默的Microset Uno刀具预调仪。”

Strunk使用的翰默刀具管理组件包括Microset Uno刀具预调仪，由此测量的刀具数据可以通过WinTool直接导入CAD/CAM系统，从而使编程人员能够使用实际数据进行工作。

另一项是数据与刀具管理软件WinTool。“这个系统正是我们所需要的，”Moritz说，“有了它，我们可以清晰地管理数字孪生、工装夹具、机床程序、工艺或主数据。”翰默持有WinTool 25%的股份，这对这位刀具负责人来说是一个额外的加分项：“我们获得了刀具领域完整的数字化一站式解决方案。”Moritz高兴地说。

WinTool——整个生产的关键要素

查看翰默的Toolbase发放系统，可以看到带有编号的存储位置，里面存放着组装好的刀具，这些刀具已在 Microset Uno预调仪上测量过，并作为数字孪生在WinTool中登记到该存储位置。

如今，WinTool已成为Strunk刀具管理的核心和关键点，并成为生产中的中央软件，这主要归功于其良好的网络连接能力。起点是将生产订单输入 ERP 系统。如果涉及铣削，该订单将被传输到WinTool软件，该软件在计算机上运行，并可以与 CAD/CAM 系统交换数据。“当我们在WinTool中打开一个数字化刀具时，我们可以看到实际的悬伸长度、干涉轮廓等信息。这些数据可以直接导入CAD/CAM系统，这样我们就可以按照刀具在机床上的实际状态进行编程。这避免了混淆，最终也避免了碰撞。” 最后，在WinTool中创建一个包含机床上所需所有刀具数据表。该数据表与订单一起被传递到生产部门。

操作员从WinTool生成一份清单，其中包含需要装入刀库的所有新刀具。WinTool能够根据存储位置识别每个物理完整刀具，这非常有帮助。如果刀具需要先组装，操作员会从WinTool获得必要的数据，包括允许的公差。最后，他将这些数据与Microset Uno进行比对，并将精确尺寸打印在一张贴纸上，该贴纸随刀具一起送至机床旁。“测量数据也会被导入WinTool数据库，随时可以调用。”Moritz说。

“目前，我们将刀具数据输入机床的工作仍保留为手动操作，因为转换工作尚未完全完成。”这位刀具负责人解释说。他知道 Microset Uno预调仪可以通过后处理器将数据直接写入机床。“但我们必须先完成其他任务。然后，我们将此类措施作为锦上添花之举。”首先，所有刀具和刀柄都必须数字化，并用激光打标的Data-Matrix码进行唯一标识。Moritz说：“我们已经完成了一部分。但我们库存量大，这还需要时间。”

翰默销售Benjamin Dombrowe 解释说：“目前，我们已经根据DIN 4000或 ISO 13399标准为我们所有的刀柄准备了所有参数、Step和DXF数据。这些数据可在我们的网站和数据平台Tooltracer上访问和下载。此外，自2025年初起，我们交付的所有刀柄都带有唯一ID——以激光打标、唯一识别的Data-Matrix码形式，杜绝了任何混淆的可能。”

数字化需要时间，但总体上是值得的

“我们的重组工作尚未完成，但我们已经看到了非常积极的发展，”Moritz报告说，“通过投资Microset Uno预调仪，我们不仅可以精确测量刀具。我们还可以从WinTool读取长度和直径的设定值，并与实际值进行比对。这样我们就能确保刀具正确组装，并且在机床上没有碰撞风险。”

在Strunk，每位生产员工都有一台平板电脑，通过WinTool网页应用，他们可以将所有刀具登记到存储位置或机床上

数字化的另一个优势是：借助WinTool，负责人可以将组装好的刀具作为数字孪生进行管理和库存管理。每位员工都有一台平板电脑，除了ERP系统和与物料相关的文档文件夹外，还包含WinTool网页应用。通过扫描Data-Matrix码的过程，他可以将所有刀具登记到存储位置、刀具车或机床上。“这样做的好处是，我们随时知道刀具在哪里，以及它的使用寿命是多少。”Moritz说。

这些投资和数字化工作是否值得？Strunk对此深信不疑。“虽然我们无法计算出盈亏平衡点，因为影响因素太多，而且无法用货币衡量，”Moritz总结道，“例如工艺改进、更快的设置时间、减少的失误和机床停机时间、对可用刀具的精确控制——所有这些都节省了资金，并有助于投资回报。但这无法用具体数字和时间来表达。”

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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