Spannbacke misst real wirkende Kraft in Echtzeit

Spannend macht es auch der Spann- und Greifmittelspezialist Röhm aus Sontheim an der Brenz. Er bietet nämlich eine weltweit einzigartige Spannmöglichkeit, wie man betont. Es handelt sich dabei um die messende Spannbacke mit Sensorik und kabelloser Datenübertragung. Damit kann während der Zerspanung die Spannkraft in Echtzeit gemessen werden. Das System gilt als Revolution für die Zerspanungswelt. Zu den Vorteilen zählt etwa eine höhere Maschinenverfügbarkeit, weil sich die Rüstzeiten verkürzen und die Bearbeitungsprozesse beschleunigen lassen. Dadurch reduzieren sich auf der einen Seite die Teilekosten, während auf der anderen Seite die Teilequalität steigt. Und so funktioniert es: Die in die Backe eingeleiteten Kräfte werden von einem integrierten Sensor erfasst und die aufgezeichneten Daten verarbeitet. Gemessen werden die tatsächlich anliegenden Spannkräfte. Das gestattet Prozess- oder Produktivitätsanalysen sowie die Dokumentation von Messdaten. Per App können die Anwender dann auch mobil auf die Daten zugreifen und Bearbeitungsparameter auswerten. Speziell bei der Produktion von dokumentationspflichtigen Bauteilen (etwa für die Luft- und Raumfahrt) sei das ein hochinteressantes Feature. Das System archiviert quasi den digitalen Fingerabdruck der Bearbeitung als Qualitätsnachweis des Fertigungsprozesses.

Ohne Daten wird`s mit der KI im Maschinenbau nichts

Wie sehen die Forschung und Entwicklung den aktuellen Stand an der Werkzeugmaschine? Die Antwort: Die CAD-CAM-NC-Kette in der Produktionstechnik ist oft noch von einer vielfältigen Softwarelandschaft mit einer nicht durchgängigen Datenstruktur geprägt, wie das WZL der RWTH Aachen registriert. Im Rahmen des bundesweit vom BMBF-geförderten Projekts „ProKI“ wird aber an einer Abhilfe gearbeitet. Ein Problem ist, dass während im CAM-System noch viele Informationen zu Werkzeug, Rohbauteil, Material und Prozessparametern vorlägen, dieser Kontext auf der Werkzeugmaschine mit der Erstellung des NC-Codes größtenteils verloren gehe. Dieser Kontext ist jedoch notwendig, um sinnvolle Anwendungen von künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion umzusetzen. Und auch in digital gut aufgestellten Unternehmen stelle die Erfassung der Rohdaten mit den nötigen Kontextinformationen die Anwender vor weitaus größere Herausforderungen als die eigentliche KI-Anwendung. Zusätzlich schafft die reine Verfügbarkeit kontextualisierter Informationen aus der Produktion bereits einen erheblichen Kundennutzen, wie die Forscher glauben. Weiterhin kann die Auswertung dieser Daten in vielen Fällen bereits ausgezeichnete Ergebnisse liefern, wenn sie auf Grundlage eines ingenieurtechnischen Sachverstandes erfolgt und nicht durch eine KI. Das soll aber beileibe nicht heißen, dass KI in der Produktion nicht viel Potenzial habe. Vielmehr biete sie vor allem bei komplexen Zusammenhängen, die kausal noch nicht in Gänze verstanden werden, enorme Möglichkeiten. Dennoch liegt die Herausforderung im deutschen Maschinenbau zunächst darin, die notwendigen Voraussetzungen im Sinne einer Software-Infrastruktur zu schaffen, welche die benötigten Daten bereitstellt, bevor KI-Anwendungen einen realen Nutzen in der Produktionstechnik generieren können.

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Werkzeugmaschinen werden zum Koordinatenmesssystem

Bleiben wir bei der smarten Automation und beim WZL. Dabei geht es immer auch darum, Prozesse zielgerecht miteinander zu verbinden. Weil Werkzeugmaschinen standardmäßig mit 3D-Messtastern ausgestattet sind, erscheint nach Ansicht der WZL-Forscher der mögliche Einsatz als Koordinatenmessgerät naheliegend. Am Markt verfügbare Soft- und Hardware unterstützen das bereits.Obwohl Werkzeugmaschinen durch den technischen Fortschritt immer präziser werden, bleiben Herausforderungen, die zu meistern sind. Und die goldene Regel der Messtechnik besagt, dass die Messunsicherheit um den Faktor 10 kleiner sein sollte als die Toleranz. Auch sind Werkzeugmaschinen im Vergleich zu klassischen Koordinatenmessgeräten wechselnden Produktionsbedingungen ausgesetzt, was stabile Messergebnisse erschwert. Kann man den Messergebnissen dann also überhaupt vertrauen? Das wollen die Experten beweisen. Ihre Arbeit zielt deshalb darauf ab, industriell anwendbare Methoden zur Messunsicherheitsermittlung bei Werkzeugmaschinen international festzulegen. Mögliche Anwendungsszenarien (wie auch die Grenzen dieser Idee) werden beschrieben. Im Rahmen des EMO-Auftritts dürften also interessante Ergebnisse geliefert werden.

Ein EMO-2025-Besuch stärkt die Wettbewerbsfähigkeit

Ohne Automation und Digitalisierung geht in modernen Fertigungsbetrieben also nichts mehr, resümiert der EMO-Veranstalter VDW. Wer dann noch auf Systeme setze, die sowohl direkt unterstützten als auch einen längerfristigen Mehrwert versprächen, steigere seine Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit enorm. Auf der EMO 2025 finden Entscheider und Anwender vom 22. bis 27. September nächsten Jahres deshalb alles, um sich gleichermaßen smart als auch zukunftsfähig aufzustellen, damit der deutsche Maschinenbau weiterhin die Nase vorn hat.

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