Automatisiertes Werkzeuglager-Management und Optimierung des Werkzeugbestands für Zerspanwerkzeuge

Das Werkzeuglager (Tool Crib) in einem zerspanenden Betrieb ist ein Mini-Lager mit Zerspanwerkzeugen, Wendeschneidplatten, Werkzeughaltern, Messmitteln und Verbrauchsmaterial. Es effektiv zu verwalten, ist schwieriger als es scheint. Die Werkzeugverbrauchsraten variieren mit dem Produktmix. Manche Werkzeuge werden über viele Operationen hinweg geteilt, andere sind spezifisch für ein einzelnes Bauteil. Werkzeuge verschleißen je nach zu zerspanendem Material unterschiedlich schnell. Und ist ein benötigtes Werkzeug nicht vorrätig, steht die Maschine still, während jemand hektisch eine Alternative sucht oder eine Eilbestellung aufgibt.

Wo das Werkzeuglager-Management schiefgeht

Das typische Werkzeuglager läuft auf einer Kombination aus erfahrungsbasierten Min-Max-Beständen und manueller Erfassung von Werkzeugausgabe und -rückgabe. Die Min-Max-Werte sind konservativ gesetzt, um Out-of-Stocks zu vermeiden, was bedeutet, dass Überbestand Kapital bindet. Die Verbrauchsdaten sind unvollständig, weil nicht jeder seine Werkzeugtransaktionen protokolliert. Obsolete Werkzeuge sammeln sich an, wenn sich Produkte ändern und neue Werkzeuge qualifiziert werden.

Das Ergebnis ist ein Werkzeuglager, das gleichzeitig zu viel von manchem und zu wenig von anderem hat, mit einem Gesamtbestandswert, den das Management gerne reduzieren würde.

Wie KI den Werkzeugbestand optimiert

KI-basiertes Werkzeuglager-Management beginnt mit präziser Verbrauchserfassung. Werkzeugausgabeautomaten (Vending Machines) oder Smart Cabinets geben Werkzeuge aus und protokollieren automatisch, wer was für welchen Auftrag entnommen hat. Dies eliminiert die Datenlücke aus nicht erfassten Transaktionen und liefert ein vollständiges Bild des tatsächlichen Verbrauchs.

Die KI analysiert Verbrauchsmuster für jedes Werkzeug im Kontext des Produktionsplans. Sie weiß, dass der Verbrauch von Wendeschneidplatten steigt, wenn die Werkstatt ein bestimmtes Material oder Produkt fertigt. Sie weiß, dass der Bohrerverbrauch vor Auslieferung eines bestimmten Kundenauftrags Spitzen erreicht. Sie nutzt den aktuellen und kommenden Produktionsplan, um den Werkzeugbedarf zu prognostizieren.

Auf Basis dieser Bedarfsprognose und der Lieferzeiten der Lieferanten setzt die KI dynamische Bestellpunkte, die den Bestand auf dem Mindestniveau halten, das zur Vermeidung von Out-of-Stocks erforderlich ist. Bei Werkzeugen mit vorhersagbarem Verbrauch ist der Bestellpunkt knapp gesetzt. Bei Werkzeugen mit variablem Verbrauch hält das System einen größeren Puffer. Das Ergebnis ist ein niedrigerer Gesamtbestandswert bei weniger Out-of-Stock-Ereignissen.

Verfolgung der Werkzeugstandzeit

Die KI verfolgt zudem die tatsächliche Werkzeugstandzeit, indem sie Verbrauchsdaten mit dem Produktionsausstoß korreliert. Sie entdeckt, dass eine bestimmte Wendeschneidplatten-Sorte auf einer Maschine länger hält als auf einer anderen, oder dass die Werkzeugstandzeit sinkt, wenn die Kühlmittelkonzentration unter einen Schwellenwert fällt. Diese Erkenntnisse treiben sowohl Werkzeugauswahlentscheidungen als auch Prozessverbesserungen voran.

Zeigen die Standzeitdaten, dass eine teurere Wendeschneidplatten-Sorte tatsächlich pro Bauteil weniger kostet, weil sie länger hält, empfiehlt die KI den Wechsel mit einer klaren Kostenrechtfertigung.

Mehr zur operativen KI-Optimierung in der Fertigung finden Sie auf der FirmAdapt-Analyseseite zur Fertigung.