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Schlüsselprodukte für Schlüsselstellen

Schaefflers Innovationsprojekt „Werkzeugmaschine 4.0“ digitalisiert die Produktion
Schlüsselprodukte für Schlüsselstellen

Mehrwert durch Digitalisierung ist bei Schaeffler das beherrschende Thema auf der Werkzeugmaschinenmesse EMO Anfang Oktober in Mailand. Der Komponenten- und Systemlieferant unterstreicht mit vielen Neuerungen seine Kompetenz bei Anwendungsstellen in der Werkzeugmaschine.

Das Automobil und die Werkzeugmaschine stehen bei Schaeffler in engem Zusammenhang. Für beide Branchen ist der Wälzlager- und Lineartechnikspezialist ein bedeutender Komponenten- und Systemlieferant. Nichts liegt also näher, als clevere Ideen jeweils zu übertragen. Was beim Demonstratorfahrzeug „Efficient Future Mobility North America“ für die Detroiter Autoshow ersonnen wurde, kommt jetzt auf der Mailänder EMO in Form des Innovationsprojekts „Werkzeugmaschine 4.0“ zum Zuge.

Trimmten im Konzeptfahrzeug auf Basis eines SUV verschiedene serienreife Lösungen den Antriebsstrang auf mustergültige Effizienz, zeigt der zusammen mit DMG Mori entwickelte Maschinendemonstrator, wie sich ein innovatives Maschinenkonzept vom Sensor bis in die Cloud umsetzen lässt. Konkret bedeutet eine Produktionsmaschine 4.0-fähig zu machen, dass die aufgenommenen Daten ausgewertet, gespeichert und Maßnahmen aus ihnen abgeleitet werden können. Die Vernetzung mit neuen digitalisierten Komponenten gilt als Schritt in Richtung digitalisierte Produktion.
Bei all dem liegt bei Schaeffler ein konkretes Investitionsprojekt zugrunde. Immerhin ist der Herzogenauracher Zulieferer einer der weltweit größten Anwender von Werkzeugmaschinen, der diese tausendfach in seinen Werken weltweiten einsetzt. Grund genug, den Demonstrator auf Basis des Bearbeitungszentrums DMC 80 FD DuoBlock der vierten Generation gleich in doppelter Ausführung anzufertigen. Einen von ihnen setzt Schaeffler in der eigenen Serienproduktion im Bereich Genauigkeitslager ein. Der zweite Prototyp wird in Mailand auf dem DMG Mori-Messestand in Halle 4 zu sehen sein.
Big Data schaffen Mehrwert. „Nirgendwo lässt sich schneller Big Data erzeugen als in der Produktion“, weiß Schaeffler-Vorstandsmitglied Oliver Jung um die Grundvoraussetzung für Industrie 4.0-Lösungen. Dabei stelle sich die Frage, was man daraus mache. Sensoren und Aktuatoren als Basis für die Digitalisierung sind die Schlüsselprodukte. Ziel ist es mehr denn je, schneller, flexibler und effizienter zu produzieren, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Hierfür sollen zusätzliche Daten in Kombination mit anderen Auswerteverfahren sorgen, indem der Maschinenzustand sicherer und die Werkstückeigenschaften genauer bestimmt werden können und der Betreiber der Maschine so einen Mehrwert erhält.
Martin Schreiber, der den Geschäftsbereich Produktionsmaschinen leitet, sieht Schaeffler deshalb in der Pflicht, „für die aus Lagern generierten Daten die Übersetzung anzubieten“. Welche Information bedeutet ein bestimmter Datensatz aus dem laufenden System für den Endanwender? Welche Interpretationen lassen sich ableiten? Für Schreiber sind dies Aufgabenstellungen, „mit denen wir jetzt im Verbund mit der Produktionswelt und unseren IT-Kollegen Lösungsansätze suchen, die bisher so noch nicht benötigt wurden“.
In den Prototypen des Innovationsprojekts sind in nahezu allen für den Bearbeitungsprozess relevanten Lagerstellen zusätzliche Sensoren zur Messung von Schwingungen, Kräften, Temperaturen und Drücken integriert. Auf diese Weise soll der Betreiber optimale Informationen über den Maschinenzustand erhalten. Damit die Daten allen zugänglich sind, wird ein maschineninternes Netzwerk eingerichtet, an das sämtliche zusätzliche Sensoren, Aktoren und Auswerteeinheiten angebunden sind. Über ein Gateway wird die Verlinkung in die Cloud realisiert.
Feuerwerk an Neuheiten. Überhaupt zündet Schaeffler auf der diesjährigen EMO rund um die Werkzeugmaschine wieder ein wahres Neuheitenfeuerwerk – auf mechanischer, sensorischer und systemarchitektonischer Seite, was die Maschine konzeptionell stark verändert. So wird jetzt eine Reihe von Spindellagern in P4-Laufgenauigkeit angeboten. Zudem tragen die FAG P4-Spindellager als kleines Industrie-4.0-Highlight bereits einen Data Matrix Code. In Verbindung mit der App PrecisionDesk lässt sich so die Echtheit des Lagers überprüfen. Für maximale Spindellager-Performance sorgt auch die neue X-Llife-Generation der Zylinderrollenlager der Baureihen N10 und NN30. Im Bereich der Bohrungsdurchmesser 30 bis 120 mm wurden die dynamischen Tragzahlen um bis zu 18 % weiter erhöht. Überdies sind die Lager mit einem Fensterkäfig aus dem Hochleistungskunststoff PPA ausgestattet. Dies soll vor allem bei zweireihigen Lagern die Drehzahleignung deutlich verbessern.
Neues gibt es auch im Bereich der Ringmaterialien. Gegenüber den bewährten Ringen aus Cronidur erhöht jetzt der neue Hochleistungsstahl Vacrodur laut Angaben die statische und dynamische Tragfähigkeit nochmals, und dies in Verbindung mit einem überlegenen Verschleißverhalten, wie der Hersteller betont. Schnelllaufende Spindellager versorgen die neuen Kompakt-Schmiersysteme FAG Concept Precision Grease sowie FAG Concept Precision Oil hoch präzise und effizient mit Schmierstoff. Ersteres ist speziell für die Anforderungen der Hauptspindel konzipiert, das letztere realisiert eine Öl-Direktschmierung in Kleinstmengen ohne Druckluft als Trägermedium.
In Industrie-4.0-Ausführung kommt die fünfte Generation der Rollenumlaufeinheit der Baureihe RUE-E daher. Mit den erstmals integrierten Sensoreinheiten lässt sich bedarfsgerecht automatisch sowohl schmieren als auch nachschmieren und der Lagerzustand überwachen. Auch Wartungsmaßnahmen sollen sich automatisiert einleiten lassen. Dadurch entfallen manuelle Schmierintervalle und der Schmierstoffbedarf soll sich um bis zu 30 % reduzieren lassen.
Damit Gewindespindeln in Vorschubachsen ihre Leistungsfähigkeit abrufen können, benötigen sie eine Lagerung mit entsprechender Performance, Tragfähigkeit und Dynamik. Hier kommen die Vorteile der zweireihigen, vorgespannten Schrägkugellager der INA-Baureihen ZKLN und ZKLF zum Tragen. Diese werden jetzt standardmäßig in X-Life-Qualität hergestellt.
Im Bereich der hydrostatischen Kompaktführung der Baureihe HLE stellt INA-Lineartechnik die zweite Generation erstmals mit integrierten piezoresistiven Drucksensoren vor. Das Entwicklungsprojekt in der Ausführung HLE-A-XL kann über diese 4.0-Funktion die Bearbeitung des Werkstücks aktiv regeln und somit Qualität und Effizienz der Bearbeitung steigern. Erhältlich in X-Life-Qualität, wird das Portfolio in diesem Segment erweitert.
plug-and-play-fertig. Auch im Bereich seiner Plug-and-play-fertigen Linearsysteme packt Schaeffler auf der EMO einige Neuheiten aus. So wurde die Linearmodul-Baureihe MKUSE um den Tandemaktor MKUSE 35 LM mit Direktantrieb erweitert, verfügbar als Standardausführung bis 12 m Länge. Eine weitere Komplettlösung aus einer Hand ist das neue Teleskopmodul MTKUSE, das beispielsweise als Werkzeugwechseleinheit eingesetzt werden kann. Die Lineareinheit ist in beide Richtungen teleskopierbar. Ein Servogetriebemotor treibt über ein Zahnstangengetriebe das Modul an.
Neuigkeiten vermeldet Schaeffler auch bei Präzisions-Rundachsen und -Rundtischen. So ist das auf der EMO 2013 vorgestellte induktive Absolutwert-Winkelmesssystem YRTMA mit 1-Kopf-Technologie nun serienreif. In der Praxis wurden damit Positioniergenauigkeiten von nur 2 Winkelsekunden gemessen, heißt es. Neu ist auch die Torque-Motorserie RIB. Laut Angaben soll dieser Direktantrieb unter dem Aspekt „höchste Momente bei geringer Verlustleistung“ weltweit die Leistungsspitze darstellen.
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