Löcher in Metall bohren, was soll daran schon so schwierig sein, dass man ein eigenes Forschungsprojekt ins Leben rufen muss? Denkt der Laie. Tatsächlich sind Bohrprozesse in der spanenden Fertigung der metallverarbeitenden Industrie eine ziemlich heikle Sache. Denn obwohl heutige Werkzeugmaschinen weitgehend automatisiert metallische Werkstücke bearbeiten können, ganz ohne menschliche Kontrolle geht es noch immer nicht. Bohrer können rascher als geplant abstumpfen, an den Schnittkanten ausbrechen oder sogar unvermutet komplett abbrechen. Bleibt dies unbemerkt, reduzieren sich nicht nur die Produktivität und Fertigungsqualität am Werkstück, im schlimmsten Fall können auch das Werkzeug und die Bohrspindel schwere Schäden davontragen.
Weniger Kontrolle, mehr Effizienz
Effiziente, hochqualitative Bohrprozesse ohne die ständige Aufmerksamkeit eines Maschinenbedieners – das ist das Ziel des MCL-Projekts SmartDrilling. Der Lösungsansatz: ein sogenanntes „Tool Condition Monitoring System“ („Werkzeugzustandsüberwachungssystem“), das in der Lage ist, den Zustand von Bohrwerkzeugen jederzeit anzuzeigen, also auch während sich der Bohrer im gerade gebohrten Loch dreht.
Projektleiter Thomas Klünsner erklärt den Ansatz so: „Die Basis des Monitoringsystems sind die Sensorsignale, die die Werkzeugmaschine während ihrer vorprogrammierten Bewegungen aufzeichnet. Sie werden mithilfe eines neu entwickelten Datenanalysealgorithmus so segmentiert, dass wir ausschließlich die für den Werkzeugzustand relevanten Teile analysieren können.“
Mehr Wettbewerbsfähigkeit
Der Maschinenbediener bekommt somit während des Bohrens auf einem Display alle Informationen zum aktuellen Stand der Werkzeugschädigung. Kurz bevor ein kritischer Schädigungszustand des Bohrers erreicht ist, ertönt ein lauter Alarm, der die prozesssichere Bedienung mehrerer Werkzeugmaschinen durch einen einzelnen Menschen ermöglicht. Dieser kann so seine zeitlichen Abläufe von manueller Intervention, Maschinenbestückung und Wartung optimieren.
„Unser ′Tool Condition Monitoring System′ ist ein Meilenstein in der Effizienzsteigerung in der spanenden Fertigung metallischer Bauteile“, betont Thomas Klünsner und hebt auch die generelle Bedeutung des Projekts für die heimischen Industriebetriebe hervor: „Die dadurch erzielten Kostenvorteile erhöhen die Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Industriebetriebe. Somit trägt SmartDrilling zur Sicherung des Produktionsstandortes Österreich, von heimischen Arbeitsplätzen und zur Ressourcenschonung bei.“
MCL als Träger des IC-MPPE-COMET-Zentrums wird von den Bundesministerien BMK und BMAW sowie von den Bundesländern Steiermark, Oberösterreich und Tirol gefördert. Die COMET-Förderung wird von der FFG abgewickelt.
