Werkzeugüberwachung „Spione unter der Haube“ als Effizienzbooster

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Um seine Kunden fit für digital vernetzte Produktionsprozesse zu machen, setzt die SSB-Maschinenbau GmbH auf marktführende Technologielösungen. Ein Beispiel sind Sensoren und Messsysteme zur Werkzeug- und Prozessüberwachung der Nordmann GmbH.

Die prozessbegleitende Werkzeugüberwachung der Nordmann GmbH & Co. KG aus Hürth ist ein wahrer „Effizienzbooster“ für Bearbeitungszentren der SSB-Maschinenbau GmbH.
Die prozessbegleitende Werkzeugüberwachung der Nordmann GmbH & Co. KG aus Hürth ist ein wahrer „Effizienzbooster“ für Bearbeitungszentren der SSB-Maschinenbau GmbH.
(Bild: SSB-Maschinenbau GmbH)

Der Maschinenbauer SSB ist langjähriger Partner von Unternehmen in unterschiedlichen Branchen der Metallbearbeitung, wie etwa der Landwirtschaftstechnik, dem Fahrzeugbau, der Fördertechnik, von Automobilzulieferern, Energieanlagenherstellern und Maschinenbauern. Die Bearbeitungszentren sind kundenindividuelle produkt- und applikationsfokussierte Lösungen für die wirtschaftliche Produktion von Serienteilen wie etwa von Komponenten für die E-Mobilität, Fahrzeugachsen, Kettengliedern, Kurbelwellen, Achsträgern, Maschinenbauteilen und so weiter.

Die Herausforderung einer intelligenten, vernetzten und sich weitgehend selbst organisierenden Produktion zwingt die Arbeitswelt nach und nach in einen radikalen Umbruch hin zur Vernetzung und aller an der Wertschöpfungskette beteiligten Faktoren. Dabei entsteht die Wertschöpfung immer mehr aus der Kombination von Maschinenhardware mit entsprechender Software, aus fortschreitender Automatisierung und zugehörigen Services.

Holger Klatte, Geschäftsführer von SSB-Maschinenbau

Dazu konfiguriert SSB-Maschinenbau für jede Anwendung das maßgeschneiderte Bearbeitungszentrum – passend für das kundenindividuelle Werkstück. Neben der hohen Fertigungstiefe arbeitet SSB-Maschinenbau dazu mit führenden Technologie-Partnern zusammen. Das sind unter anderem Unternehmen, die auf Software, Internet der Dinge, künstliche Intelligenz oder Konnektivität spezialisiert sind. Mit ihrer Hilfe optimieren die Bielefelder Maschinenbauer eigene lösungs- und serviceorientierte Geschäftsmodelle und ebnen den Anwendern mit leistungsstarken Anlagenlösungen den Weg, in Zeiten von Industrie 4.0 den Spagat zwischen effizienter und profitabler Produktion mit Nachhaltigkeit sowie Dekarbonisierung zu realisieren.

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Eine entscheidende Rolle, um wirtschaftlich zu produzieren und dabei den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren, spielt die intelligente Nutzung von Daten.

Holger Klatte, Geschäftsführer von SSB-Maschinenbau

„Transparente Produktionseinheiten, 100-prozentige Maschinenverfügbarkeit, sowie die vorausschauende Instandhaltung und Störungsvermeidung sind dabei wichtige Schlüsselindikatoren und Zielsetzung zugleich, die Produktivität zu erhöhen und die Kosten zu senken. Wir integrieren Systeme, quasi ’Spione unter der Haube’, die Zustandsparameter unserer Maschinen – Drücke, Fluide, Schwingungen etc. – per Sensoren in Echtzeit überwachen und dank innovativer Softwarelösungen analysieren, intelligent auswerten und nachfolgende Prozesse automatisiert in Gang setzen. Die prozessbegleitende Werkzeugüberwachung aus dem Hause unseres Technologiepartners Nordmann ist ein Beispiel einer solchen Schlüsseltechnologie“, fährt Klatte fort.

Via Tool-Monitor alles im Blick

Zunehmend unbeaufsichtigt arbeitende Maschinen erfordern eine automatische Überwachung des Werkzeugzustandes. Gekapselte Arbeitsräume verwehren außerdem die optische und auch akustische Kontrolle der Werkzeuge und Werkstücke durch den Maschinenbediener.

Seit 1989 zählt die Nordmann GmbH & Co. KG aus Hürth zu einem kompetenten Anbieter hochsensibler Messsysteme und Sensoren zur Werkzeug- und Prozessüberwachung. Der Schwerpunkt liegt auf der Werkzeugüberwachung und Werkstückmaßkontrolle. Besonders schwierige Aufgaben, wie etwa die Bruchüberwachung von Kleinstwerkzeugen und Mehrspindelbohrköpfen, sind eine Nordmann-Spezialität.

WISSENSFORUM ZERSPANUNG

Branchentreff für Praktiker und Entscheider

Antworten auf aktuelle Herausforderungen in der Zerspanung geben führende Werkzeughersteller, namhafte Maschinenbauer und Forschungseinrichtungen auf dem Wissensforum des MM Maschinenmarkt. Erleben Sie ein spannendes Programm rund um Vorträge und Workshops zu aktuellen Trends, die Ihre Prozesse auf ein neues Level heben. Die Veranstaltung richtet sich branchenübergreifend an Fach- und Führungskräfte aus produzierenden Unternehmen, Werkzeug- und Maschinenherstellern, Dienstleistern im Zerspanungsbereich sowie Hochschulen & Forschungseinrichtungen.

Aufgrund der Verwendung verschiedener Messmethoden (Körperschall, Kraft, Wirkleistung, Druck, Dehnung, Weg, Laser) sind die Tool-Monitore von Nordmann in der Lage, die verschiedensten spanenden Werkzeugmaschinen zu überwachen. Dr.-Ing. Klaus Nordmann, Geschäftsführer von Nordmann: „Unser Sensorprogramm ist das umfassendste am Markt. Die Sensoren arbeiten zum Teil berührungslos bzw. übertragen die Messwerte drahtlos und ohne zusätzliche Energieversorgung, sodass in unmittelbarer Werkzeugnähe gemessen werden kann. Dank unserer Technologie ist die universelle, steuerungsunabhängige Werkzeugüberwachung für alle Werkzeugmaschinen möglich. Dazu gehören u. a. Sensoren zur prozessbegleitenden Bruchüberwachung auch der kleinsten Werkzeuge ab Durchmesser 0,05 Millimeter, zur ergänzenden Werkzeuglängenkontrolle und Werkstückmaßkontrolle sowie Verfahren zur Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit spanender Werkzeugmaschinen.“

Die elektronischen Werkzeugüberwachungssysteme von Nordmann kontrollieren den Werkzeugzustand z. B. akustisch (Körperschall) oder anhand der auf das Werkzeug wirkenden Kraft. Alle Messmethoden haben insbesondere zum Ziel, einen Werkzeugdefekt – sei es eine Abstumpfung oder ein Schneidenbruch – unmittelbar und noch während der Werkstückzerspanung zu erkennen, um weitere Schäden am Werkzeug oder Werkstück oder gar eine über viele Werkstücke andauernde Ausschussproduktion zu vermeiden.

Durch den Einsatz unserer Systeme in SSB-Bearbeitungszentren ergeben sich hohe Einsparpotenziale für den metallbearbeitenden Anwender. Beispielsweise reduzieren sich dank der frühzeitigen Verschleißerkennung die Werkzeugkosten signifikant, da u. a. die Werkzeugwechselintervalle verlängert werden.

Dr.-Ing. Klaus Nordmann, Geschäftsführer von Nordmann

„Auch können Werkzeuge mit höheren Schnittgeschwindigkeiten und Vorschubwerten an ihre Grenzen geführt und dabei die Möglichkeiten bzw. Performance der Werkzeugmaschine voll ausgereizt werden. Das bringt u. a. geringere Hauptzeiten pro Teil. Der prozesssichere, störungsarme Betrieb vermeidet Brüche und ’Abräumen’ der Folgestationen. Ausschuss und Nacharbeit, etwa durch Erkennen des zu geringem Rohteilaufmaßes oder von Rattern, werden vermieden. Die Visualisierung des Prozesses am Monitor lässt Unregelmäßigkeiten oft schon durch bloßes Anschauen der Messkurve erkennen, so dass auch die Werkzeugmaschine im Gesamten vor Beschädigung geschützt wird“, so Nordmann weiter.

Holger Klatte: „Ressourcenschonend zu produzieren und dabei Nachhaltigkeit, Klima- und Umweltschutz mit Wirtschaftlichkeit und Prozessen im industriellen Maßstab in Einklang zu bringen, sind gewaltige Herausforderungen, die Unternehmen lösen müssen. Mit innovativen Technologiezulieferern an der Seite lässt sich der ökologische Fußabdruck in der eigenen Produktion deutlich reduzieren. Nordmanns Philosophie passt daher haargenau zu uns: Obwohl die Komponenten der Werkzeugüberwachung in Serie hergestellt werden, liegt die Stärke in kundenspezifischen Lösungen, sowohl hard- als auch softwareseitig. Das bringt entscheidende Synergien: In enger Zusammenarbeit analysieren wir die Anforderungen unseres Kunden und stimmen die Komponenten, die benötigt werden, optimal ab. Solche Messsysteme, die Zustandsparameter anzeigen, auswerten und nachfolgende Prozesse auslösen sind wahre ’Effizienzbooster’ für unsere Maschinen und damit auch für unsere Kunden“.

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