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Sensorsystem zur Überwachung von Werkzeugmaschinen mit rotierenden Spindeln

Werkzeugmaschine
Werkzeugmaschinen sollen künftig mit intelligenten Systemen in Echtzeit überwacht werden.© Ingo Bartussek - fotolia.com

Motivation

Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 bietet die Chance, durch intelligente Steuerung und Vernetzung  Produktionsprozesse flexibler und effizienter zu gestalten als bislang möglich. Elektronik und Sensorik spielen dabei eine Schlüsselrolle. Beide Technologien zählen zu den Stärken gerade kleiner und mittlerer Unternehmen in Deutschland. Anwendungen in der Industrie 4.0 erfordern vielfältige Sensoren beispielsweise in Fertigungsprozessen. Mit Sensoren lassen sich nicht nur kritische Situationen, sondern auch Betriebs- und Abnutzungsprozesse in Werkzeugmaschinen erfassen.

Ziele und Vorgehen

Im Projekt wird ein Sensorsystem entwickelt, das sich in Werkzeugmaschinen mit schnell drehenden Spindeln integrieren lässt. Es erfasst die Drehzahl, Vibrationen, Beschleunigung und Crashereignisse mit bisher unerreichter Genauigkeit in großen Messbereichen und mit hohen Abtastraten.  Außerdem wird ein intelligentes Monitoringsystem entwickelt, das auf Basis der Sensordaten innerhalb einer Millisekunde die Notabschaltung einleitet, falls der Maschinenzustand kritisch wird. Darüber hinaus ermöglicht es die laufende Verschleißüberwachung von Maschinen und Werkzeugen.

Innovationen und Perspektiven

Die Ergebnisse des Vorhabens tragen wesentlich dazu bei, gefährliche und kostspielige Havarien von Werkzeugmaschinen zu vermeiden. Die Fähigkeit des Systems, Prozesse in Echtzeit zu überwachen, ermöglicht perspektivisch auch die Übertragung in andere Bereiche, wie z.B. Windkraftanlagen. Das Projekt trägt zur Realisierung der Industrie-4.0-Vision bei.