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Wälzlager

Mehrwert durch wälzlagerbasierte digitale Services

| Autor: Stefanie Michel

Als Hersteller von Wälzlagern und Linearführungen kann Schaeffler aus einem sehr tiefen Know-how schöpfen. Jetzt transferiert man dieses Wissen in Software, um daraus Services zu generieren, die dem Anwender konkrete Handlungsempfehlungen mitgeben.

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Schaeffler bietet mit seinen sensorisierten Produkten und darauf aufbauenden Analysetools und Services ein System an, das vor allem Instandhalter bei ihrer Arbeit unterstützt.
Schaeffler bietet mit seinen sensorisierten Produkten und darauf aufbauenden Analysetools und Services ein System an, das vor allem Instandhalter bei ihrer Arbeit unterstützt.
(Bild: Schaeffler)
  • Die Sensorisierung von Produkten sorgt auch bei Schaeffler dafür, dass große Datenmengen entstehen. Gemeinsam mit dem strategischen Geschäftsfeld Industrie 4.0 werden neue Geschäftsmodelle entwickelt.
  • Basierend auf dem fundierten Know-how rund um Wälzlager entstehen anhand der digitalen Daten jedoch nicht reine Visualisierungstools, sondern es werden Empfehlungen abgeleitet.
  • Die Services wie das Spindelüberwachungssystem oder die Zustandsüberwachung von Antriebselementen sind nicht auf Schaeffler-Produkte begrenzt. Das Ziel ist die Applikation und der Mehrwert für den Anwender.

Mit Spindlesense stellt Schaeffler zur EMO Hannover 2019 nun ein serienreifes Überwachungssystem für die Spindellagerung vor – nur eine von mehreren bereits vorhandenen Industrie-4.0-Lösungen und mechatronischen Komponenten. Was zunächst nach einer weiteren Ankündigung für Industrie-4.0-Produkte zu einem Messeauftritt klingt, ist beim Wälzlagerhersteller mehr. Anfang 2018 hat Schaeffler mit dem strategischen Geschäftsfeld Industrie 4.0 eine Abteilung geschaffen, die einen Mehrwert und neue Geschäftsmodelle aus der Digitalisierung entwickeln soll. Das bedeutet nicht, dass diese Abteilung losgelöst von der Produktentwicklung neue Services entwickelt sondern gemeinsam mit ihr die Sensorisierung von Komponenten vorantreibt und somit Produkte weiterentwickelt. Daraus entsteht ein interner Austausch zwischen den Experten mit fundiertem Schaeffler-Know-how und dem Softwareteam, die daraus Softwareapplikationen schaffen.

Wälzlager-Know-how in Software und Services implementieren

Ein Beispiel für eine solche Zusammenarbeit ist nun Spindlesense und der Condition Analyzer. Die am Spindellager integrierte Sensorik des Spindel-Überwachungssystems misst die Verlagerung der Spindelwelle unter Last in fünf Raumrichtungen. Übersteigen die ermittelten Einfederungen an den Wälzkörpern eine spezifische Schwelle, wird vom Sensorring ein elektrisches Warnsignal an die Maschinensteuerung ausgegeben. Der Condition Analyzer wiederum bietet eine automatisierte Zustandsüberwachung für Wälzlager und Antriebselemente auf Basis der Schwingungsexpertise und des Wälzlager-Know-hows. Dieser cloudbasierte Service wird vor allem für die prädiktive Instandhaltung eingesetzt.

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Um solche Dienste zu entwickeln, arbeiten heterogene Teams zusammen: So wissen Wälzlager-Experten und Schwingungsanalysten genau, wann ein Lager ausfällt oder unter welchen Bedingungen es Schaden nimmt. Sie können das aber nicht in eine Software umsetzen. Auf der anderen Seite sitzen die Programmierer, die die zahlreichen Einflussfaktoren und Parameter in einem Algorithmus in die Software implementieren. In solchen Teams verbindet sich Jahrzehnte lange Erfahrung mit Software; jeder lernt vom andern, sodass sich immer mehr Möglichkeiten eröffnen, wie sich aus Produkten Services ableiten lassen.

Handlungsempfehlungen sollen Kunden unterstützen

Dieses konzentrierte Wissen macht den Unterschied. Sebastian Mergler, Produktmanager Digital Services & SaaS, erklärt: „So sind wir in der Lage, in Millisekunden wirklich zu entscheiden, ob der Zustand noch gut ist oder nicht mehr.“ Doch alleine den Zustand zu überwachen, reicht nicht aus – besonders nicht in der Anwendung. „Nirgendwo geht man so weit, dass man Handlungsempfehlungen gibt, die weiterhelfen“, so Mergler auf die Frage, wie man sich von anderen Anbietern digitaler Überwachungssysteme differenziert. Anders bei Schaeffler: „Wir wollen einen maximalen Fokus auf das Know-how und auf sinnvolle Applikationen legen, wo wir unser Wissen wirklich in Handlungsempfehlungen und einen Vorteil für unsere Kunden umwandeln.“

Das zeigt sich deutlich an Durasense, einem System für die automatisierte, bedarfsgerechte Nachschmierung von Linearführungen. Eine sogenannte Pre-Processing-Unit wertet die Signale von Sensoren (Vibration) in den Kugel- und Rollenumlaufeinheiten aus. Aufgrund der vertieften Kenntnisse, die dahinter liegen, kann Durasense über die Schwingungen einen Schmierkennwert ermitteln. Weicht dieser von Sollkennwert ab, geht ein Signal an die Maschinensteuerung. Von dort wird bei Bedarf ein weiteres Signal an das Schmiersystem weitergegeben. Dieses System ersetzt allerdings nicht nur eine zeit- und weggesteuerte Schmierung, sondern kann den kompletten Schmierkreislauf überwachen. Damit weiß der Instandhalter beispielsweise, ob ein Schmieraggregat nicht befüllt ist oder eine Komponente defekt ist. Mergler: „Alle Systeme, die ich vorgestellt habe, sind Assistenzsysteme. Sie geben Handlungsempfehlungen, die dem Instandhalter die Arbeit erleichtern.“

Services losgelöst von den eigenen Produkten

Mit solchen Entwicklungen präsentiert sich Schaeffler nicht als Hersteller von Komponenten und Systemen. Vielmehr nutzt das Unternehmen sein Wissen über das Verhalten dieser Komponenten, um daraus Applikationen zu entwickeln, die sich auch losgelöst von Schaeffler-Produkten nutzen lassen. „Wir werden sicherlich mit der von uns genutzten Sensorik genauere Aussagen machen können, weil sie für die Systeme extra entwickelt wurden. Wir verschließen uns aber anderen nicht. Das Ziel ist die Applikation, also zum Beispiel der Condition Analyzer, und dort eine Handlungsempfehlung zu geben.“ Möchte ein Kunde nur die Handlungsempfehlung – auf eigener Infrastruktur mit anderen am Markt erhältlichen Sensoren – ist auch das als Cloudservice möglich. Ebenso funktioniert Spindlesense grundsätzlich unabhängig von Lagertyp. Für die entsprechenden Aussagen ist es dann allerdings nötig, die Berechnungsgrundlagen und den Aufbau des Lagers zu kennen.

Solche neuen Services – alleine schon die Möglichkeiten, die sich durch sie eröffnen – verändern Unternehmen wie Schaeffler. Nach außen hin muss ein darauf geschulter Vertrieb völlig neue Kunden ansprechen. Zudem ist man nun auch für ganz andere Berufsgruppen wie Systemintegratoren interessant. Intern profitiert Schaeffler von den Entwicklungen seiner eigenen 75 Werke. Von dieser Seite kommen Ideen für neue Produkte oder Verbesserungen; hier lässt sich vieles in Richtung digitaler Produktion ausprobieren – inklusive einer riesigen Datenmenge.

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Über den Autor

Stefanie Michel

Stefanie Michel

Journalist, MM MaschinenMarkt