Editorial der Ausgabe 7/8-2020 26.08.2020, 00:00 Uhr

Verfügbarkeitssteigerung durch gezielte Datenanalyse

Die Weiterentwicklung der digitalisierten Produktion ist eine wesentliche Voraus­setzung zur Realisierung der Smart Factory. Die Individualisierung einzelner Produkte lässt sich mit höherer Produktivität und verbesserter Ressourceneffizienz bis zu einer Losgröße von 1 verwirklichen. Cyber-Physische-Systeme bilden in der Smart Factory die Basis zur Vernetzung von Maschinen und Anlagen, die mit ihrer Umwelt kommunizieren. Durch die Erfassung und Analyse sensorischer Daten sowie gezielter Soll-Ist-Wert-Vergleiche können die Produktionsprozesse in Echtzeit gesteuert und dadurch sich stetig ändernde Produktanforderungen erfüllt werden.

Eine der Grundvorrausetzungen für die Analyse von Maschinendaten ist die Möglichkeit der Kommunikation mit der Maschine. Aktuelle auf dem Markt erhältliche Maschinen sind oftmals bereits mit den erforderlichen Schnittstellen zum Erfassen dieser Daten ausgestattet. Ein Großteil der aktuell eingesetzten Maschinen befindet sich jedoch auf einem älteren Entwicklungsstand und verfügt häufig nicht über moderne Kommunikationsschnittstellen. Da diese Maschinen für den langjährigen Einsatz vorgesehen waren, ist ein Austausch durch modernere Systeme nicht wirtschaftlich und nachhaltig. In dem Beitrag „Industrie 4.0 Nachrüstkit für Werkzeugmaschinen“ wird diese Problemstellung aufgegriffen und ein System vorgestellt, welches eine Nach­rüstung bei bestehenden Anlagen erlaubt. Mithilfe eines modularen Nachrüstkits wird eine Prozess- sowie Zustandsüberwachung älterer Maschinen realisiert. Verschiedene Daten wie Kräfte, Temperaturen und Schwingungen werden anschließend auf einer Cloud-Plattform zur Verfügung gestellt und auf verschiedenen Edge-Geräten verarbeitet.

Insbesondere die Auswertung großer Datenmengen unterschiedlicher Quellen stellt Unternehmen dabei häufig vor Herausforderungen. Das übergeordnete Ziel besteht zunächst in der Erkennung und Analyse der relevanten Daten. Nachfolgend können die Daten zur Steigerung von Maschinenverfügbarkeiten und der Produktqualität herangezogen werden. In dem Fachartikel „Datengetriebene Verfügbarkeitssteigerung“ wird ein Ansatz für die strukturierte Vorgehensweise zur Auswertung von Maschinendaten geliefert. Mithilfe dieser Methodik können Unternehmen häufige Ursachen für Maschinenausfälle identifizieren und diese Ergebnisse in die Produktion einfließen lassen. In einem weiteren Beispiel zur Erhöhung der Verfügbarkeit adressiert der Beitrag „Detektion von frühzeitigen Oberflächenzerrüttungen“ das prädiktive Erkennen von Schäden an Kugelgewindetrieben unter Einsatz eines Kamerasystems. Ebenso präsentiert diese Ausgabe mit dem Fachaufsatz „Einsatz eines naturanalogen Algorithmus“ die Ergebnisse vielversprechender Untersuchungen zur Verbesserung der Produktivität durch Verwendung von Evolutionsstrategien.

In dieser Ausgabe der wt Werkstattstechnik online erwarten den Leser darüber hinaus weitere interessante Beiträge aus der Produktionstechnik zu den Schwerpunktthemen Werkzeugmaschinen – Produktionsanlagen, Smart Services, Verfügbarkeit sowie Produktivitätssteigerung als Service.

Von Eckart Uhlmann

Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmannleitet das Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der Technischen Universität Berlin. Bild: IWF

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