Mehrwert für Maschinenhersteller und -betreiber

Smart EcoSystem von Schaeffler fasst Digitalisierungsaktivitäten zusammen

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Was vor zwei Jahren mit der Werkzeugmaschine 4.0 als Forschungsprojekt begann, ist inzwischen zu einer umfassenden Infrastruktur geworden – dem Schaeffler-Smart-EcoSystem. Es dient zur Mehrwertgenerierung aus der Digitalisierung von Maschinenkomponenten.

Sebastian Mergler, Projektleiter Industrial Automation 4.0, Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Schweinfurt

Im Smart EcoSystem sind alle relevanten Unternehmensaktivitäten im Umfeld der Digitalisierung – Mechatronikentwicklung, Sensorentwicklung, IT und Software – zusammengefasst und logisch strukturiert. Aus technischer Sicht ist das Smart EcoSystem in die drei Ebenen Mechatronics, Virtual Twins und Applications gegliedert.

Messen und steuern mit smarten Komponenten

In der untersten Ebene Mechatronics finden sich die sogenannten smarten Komponenten – mechatronische Produkte mit sensorischen oder aktorischen Zusatzfunktionen. Sie sind die „Enabler“, die Maschinen- und Prozessdaten erfassen. Unter den mechatronischen Produkten von Schaeffler finden sich heute beispielsweise

  • das FAG VarioSense, ein mit einem Sensorcluster bestücktes Standardkugellager für die Erfassung von Maschinen- und Prozessdaten (Temperatur, Drehzahl, Winkelposition, Drehrichtung und Einfederung der Lagerung im µm-Bereich)
  • der FAG SmartCheck für die schwingungstechnische Zustandsüberwachung und Schadensdetektion von einzelnen Lagern bis hin zu ganzen Maschinen
  • der automatische Schmierstoffgeber FAG Concept8 für bedarfsgerechte Nachschmierimpulse an Linearführungen
  • der elektrisch angetriebene Planetenwälzgewindetrieb

Neu hinzu kamen zur EMO 2017 Systeme zur automatischen Nachschmierung von Linearsystemen und zur Belastungsüberwachung der Hauptspindel:

  • Die Linearführung mit Schmierzustandsüberwachung in Kombination mit dem Schmierstoffgeber FAG Concept8 ermöglicht eine bedarfsgerechte, d. h. von Fahrstrecke, Belastung, Verschmutzung und Kontamination mit Kühlschmierstoff abhängige Nachschmierung. Verschmutzungen können sofort aus den Laufwagen automatisch herausgespült und Initialschäden vermieden werden. Die optimierte Schmierung sorgt für eine längere Gebrauchsdauer. Durch Linearführungen bedingte Ausfälle von Werkzeugmaschinen werden so stark reduziert und die Maschinenlaufzeit verlängert
  • Mit der Belastungsüberwachung durch Verlagerungsmessung bietet Schaeffler einen revolutionären Spindelschutz bei Überlast. Das innovative System erfasst die Belastung im Wälzkontakt und gibt ein Warnsignal aus, bevor durch dauerhafte Überlastung oder stark ansteigende Lasten Beschädigungen an den Spindellagern entstehen

Einen ausführlichen Bericht zu diesen beiden Neuerungen finden Sie in KEM Konstruktion 9/2017, S. 40/41.

Mit Domain-Know-how zu Virtual Twins

Beide Systeme sind so konzipiert, dass Sie auch als Stand-alone-Lösung betrieben werden können. Sie können also lokal an der Maschine eingesetzt werden. Nutzt man die Schnittstelle zur nächsten Ebene Virtual Twins, eröffnen zusätzliche digitale Services weitere Wettbewerbsvorteile. Im Fall der Hauptspindelüberwachung ist dies beispielsweise die Optimierung der Fertigungsprozesse mithilfe einer möglichst hohen Spindelauslastung. Für die Linearführung ist dies die Prognose der Restgebrauchsdauer nach Beginn einer beginnenden und über die Sensorik erkannten Oberflächenveränderung.

Zusatznutzen in drei Anwendungsfeldern

In der obersten Ebene des Smart EcoSystems Applications wird der Kundenzusatznutzen abgeleitet, aufgeteilt in die drei Anwendungsfelder: Maintenance, Product und Production. Im Fokus stehen abhängig vom Maschinentyp mit unterschiedlichen Schwerpunkten

  • die Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit und der Produktivität
  • die Verringerung der Betriebs- und Wartungskosten
  • die Verbesserung der Prozessstabilität und -qualität und
  • die Verbesserung der Produktqualität

Diese Schwerpunkte sind stets Ausgangspunkt und Motivation für die Entwicklung der neuen Produkte und Services. Die Digitalisierung der Produkte ist lediglich das Mittel zur Generierung von Mehrwert für den Anwender. Beispielsweise waren Marktanalysen über die Ausfallursachen von Werkzeugmaschinen maßgebend bei der Initiierung der beiden Neuentwicklungen „Überwachung des Schmierungszustandes“ und „Belastungsüberwachung der Hauptspindel durch Verlagerungsmessung“. bec

www.schaeffler.de

Detaillierte Informationen zu den digitalen Services von Schaeffler:

http://hier.pro/i0vjE


„Die durchgängige und flexible digitale Infrastruktur ermöglicht einen schnellen und einfachen Einstieg in die Welt von Industrie 4.0.“

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