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Der Betriebsleiter 9/2016

Der Betriebsleiter 9/2016

FERTIGUNGSTECHNIK AMB

FERTIGUNGSTECHNIK AMB 2016: Werkzeugmaschine 4.0 Experteninterview mit Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher zur Maschine der Zukunft Werkzeugmaschinen werden immer präziser, schneller, besser. Das wird auch die kommende AMB – Internationale Ausstellung für Metallbearbeitung zeigen. Für die Vernetzung im Sinne von Industrie 4.0 muss sich die Werkzeugmaschine öffnen. Wie sieht sie in Zukunft aus? Antworten gibt Professor Dr.-Ing. Christian Brecher, einer der Leiter des Werkzeugmaschinenlabors der RWTH Aachen und Inhaber des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen. Professor Brecher, wie muss sich die Werkzeugmaschine der Zukunft für Industrie 4.0 ändern? Aus unserer Sicht sind zwei Aspekte vordringlich: die Digitalisierung bzw. Virtualisierung der Werkzeugmaschine sowie deren Vernetzung. Im ersten Fall wird das Engineering signifikant sowohl durch aussagekräftige Modelle des mechanischen – also statischen, dynamischen und thermischen Verhaltens – als auch steuerungstechnischen Verhaltens (wie Antriebsstrang oder Regelungsmodelle) optimiert. Ziel ist es dabei, die spätere Maschine bis in den Prozess hinein zu simulieren und frühzeitig Herausforderungen zu detektieren. Die Vernetzung betrifft stärker die anschließende Betriebsphase. Zukünftige Werkzeugmaschinen müssen semantische Schnittstellen bereitstellen, um beispielsweise Prozessdaten in hoher Auflösung für erweiterte Analysen möglichst in Echtzeit bereitzustellen oder sich funktional in verketteten Systemen zu integrieren. Wie wirkt sich die zunehmende Automatisierung der Prozesse auf die Gestaltung einer Werkzeugmaschine aus? Es gibt bereits automatisierte Fertigungszellen. Wir haben jedoch große Herausforderungen identifiziert, wenn es um den wirtschaftlichen Betrieb solcher Zellen (Roboter, Werkzeugmaschine, Lager) bei variantenreichen Kleinserien geht – also dem typischen Produktspektrum von kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). Vielfach können Prozesse nicht hauptzeitparallel in Betrieb genommen werden, oder die dafür notwendige Expertise ist nicht vorhanden. Auch existieren bislang erst wenige Ansätze, eine funktional umfangreiche Schnittstelle zwischen Werkzeugmaschine und Roboter zu definieren, die sich bis in die CAD/CAM-NC- bzw. RC-Kette integrieren lässt. Dies wird besonders spannend, wenn wir über flexible Automatisierung – z. B. mittels kollaborativer Robotik – nachdenken. Hier sehen wir ebenfalls für KMU und Kleinserien großes Potenzial. Wir gründen zurzeit einen Arbeitskreis, der genau diese Fragestellung beleuchten soll. Die Maschinen werden immer komplexer, der Nachwuchs denkt in Apps – wie sieht die Bedienung der Zukunft aus? Metallbearbeitung im Fokus Zur AMB 2016 in Stuttgart werden vom 13. bis 17. September mehr als 90 000 Fachbesucher und über 1300 Aussteller erwartet. Sie zeigen Innovationen und Weiterentwicklungen für spanende und abtragende Werkzeugmaschinen, Präzisionswerkzeuge, Messtechnik und Qualitätssicherung, Roboter, Werkstück- und Werkzeughandhabungstechnik, Industrial Software & Engineering, Bauteile, Baugruppen und Zubehör. Unterstützt wird die AMB 2016 von den ideellen Trägern VDMA Fachverband Präzisionswerkzeuge, VDMA Fachverband Software sowie VDW Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken. www.amb-messe.de Die Entwicklung neuer, innovativer Mensch-Maschine-Konzepte hat eine lange Historie am WZL. So wurde der Ansatz eines handlungsorientierten Bedienkonzepts – motiviert von heutigen Smartphones – mit multimodalen Schnittstellen erfolgreich validiert und so die Komplexität heutiger Human Maschine Interfaces signifikant gesenkt. Aktuell betrachten wir im Projekt MaxiMMI unter Beteiligung führender Werkzeugmaschinen-Hersteller und -Zulieferer darüber hinaus die Integration neuartiger Bediengeräte wie Smart Watches, Tablets oder Multimedia-Brillen im WZM-Umfeld. Die Potenziale sind vielfältig, allerdings sollte man diese Ansätze nicht nur um ihrer selbst willen verfolgen, sondern immer einen realistischen Anwendungsbezug herstellen. Energieeffizienz ist Dauerthema auch für Werkzeugmaschinen. Wie ist der Stand? Das Themenfeld Energieeffizienz ist nach wie vor Gegenstand aktueller Förderausschreibungen. Während wir zunächst unter Berücksichtigung von physikalischen Modellen die Hauptaggregate, z. B. die Spindel, effizienter gestalten konnten, liegt der aktuelle Fokus mehr auf den Neben ­ aggregaten und einem übergreifenden und intelligenten Thermomanagement. Aktuelle Arbeiten beschäftigen sich am WZL mit der Reduktion unproduktiver Warmlaufzeiten, um auch in kurzen Produktionspausen die Maschinen kurzfristig und flexibel abzu ­ schalten. Im Sinne der ganzheitlichen Betrachtung muss das Thema Energieeffizienz stark im Kontext der Produktivität betrachtet werden, um den Energieeinsatz pro Bauteil zu senken. www.wzl.rwth-aachen.de 20 Der Betriebsleiter 9/2016

Schlüsselsystem für sichere Betriebsartenwahl bis PL e Die Betriebsartenwahl stellt Maschinenbauer seit Jahren vor Herausforderungen. Häufig werden bestehende Sicherheitseinrichtungen manipuliert, um Einricht- oder Wartungsarbeiten durchführen zu können – mit teilweise hohen Risiken für die Mitarbeiter. Daher stellt Euchner dieses Thema in den Fokus seines Messeauftritts auf der AMB 2016. Der Spezialist für Sicherheitsschaltgeräte präsentiert auf der Messe seine Lösungen im Bereich elektronischer Zugangssysteme für die sichere Anwahl von Betriebsarten. Eines der Highlights ist das elektronische Schlüsselsystem EKS FSA, das die sichere Betriebsartenwahl per Touchpanel bis PL e erstmals ohne mechanische Bedienelemente gestattet. Das System besteht aus einer über Schnittstellen mit dem PC oder der Steuerung verbundenen Schreib-/Lesestation sowie mindestens einem Schlüssel mit einem beschreibbaren Speicher. Es lässt sich wahlweise für die Betriebsartenwahl mit Tasten sowie in der Version EKS FSA auch mit Softkeys und Touchpanels verwenden. Jeder Schlüssel lässt sich einer Person individuell zuordnen. Damit werden Verantwortlichkeiten nachvollziehbar. Zudem können Berechtigungen für spezielle Tätigkeiten je nach Ausbildungsstatus der Mitarbeiter auf dem Schlüssel gespeichert werden. AMB: Halle 4, Stand D44 www.euchner.de Umfassendes Portfolio an CNC-Maschinen Auf der AMB präsentiert Haas Automation sein neues CNC-Drehzentrum ST-15Y Big Bore mit großem Spindeldurchlass und kleiner Stellfläche. Zur Grundausstattung dieser Maschine für außermittiges Fräsen, Bohren und Gewindebohren gehören angetriebene Werkzeuge mit 6000 min -1 und erhöhtem Drehmoment sowie eine vollwertige C-Achse für vielseitige 4-Achsen-Bearbeitungen. Angesichts des Trends zu Mikro-Bearbeitungen wird Haas zudem seine neue kompakte Fräsmaschine CM-1 in den Mittelpunkt stellen. Sie wurde als hochpräzise Lösung für die Großserienproduktion und die Fertigung von Prototypen für kleine 2D/3D-Präzisionsteile entwickelt. Auf der Messe wird die Maschine mit dem neuen hochkompakten 2-Achsen- Dreh-/Schwenktisch TRT70 von Haas ausgestattet sein. Als zweiten Drehtisch wird Haas sein neues 2-Achsen-Dreh-/Schwenkmodell TR200Y vorstellen, das mittelgroßen Auftragswerkstätten ermög lichen soll, zur 5-Achsen-Bearbeitung überzugehen. Ergänzt wird diese Präsentation durch eine überblicksartige Leistungsschau der CNC-Maschinen aus dem aktuellen Portfolio von Haas. AMB: Halle: 9, Stand C11 www.HaasCNC.com Für den Einstieg in die 5-Achsen/5-Seiten Bearbeitung Unter der Bezeichnung C 250 bietet Hermle ein dynamisches CNC-Bearbeitungszentrum für den Einstieg in die 5-Achsen/5-Seiten Bearbeitung an. Mit der Maschine ergänzt der Hersteller die seit 2012 am Markt eingeführte C 400 und gründet eine eigene Baureihe, die unterhalb der zweistelligen Baureihe angeordnet ist. Die C 250 wird wie die C 400 in modifizierter Gantryausführung ausgelegt und hat ein Maschinenbett in Mineralgussausführung. Der integrierte starre Aufspanntisch kann in der 3-Achs Ausführung Werkstücke bis max. 1100 kg (600 x 550 x 450 mm) aufnehmen. Auf dem NC-Schwenkrundtisch, bei der 5-Achs-Ausführung, können Werkstücke bis max. 300 kg (Ø 450 x 355 mm) hochpräzise bearbeitet werden. Die Verfahrwege im mit Edelstahl verkleideten Arbeitsraum betragen 600 x 550 x 450 mm bei einer Maulweite von 550 mm und einer Türöffnung von 688 mm. AMB: Halle 7, Stand D 52 www.hermle.de

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