Klingelnberg setzt Industrie 4.0-Gedanken um
Cyberphysisches Produktionssystem für Zahnräder
Das auf Zahnrad- und Getriebetechnologie spezialisierte Maschinenbau-Unternehmen Klingelnberg präsentiert mit der ›GearEngine‹ die für sein Cyberphysisches Produktionssystem entstehende IT-Plattform, mit der der Systemanbieter die Zahnrad-Produktion auf das Level von Industrie 4.0 hebt.
Bei der Entwicklung seines Cyberphysischen Produktionssystems (CPPS) für Zahnräder hat Klingelnberg den Industrie 4.0-Gedanken konsequent umgesetzt: Das CPPS stellt entlang der gesamten Prozesskette der Zahnradfertigung dem realen Bauteil in der physischen Welt einen digitalen Zwilling in der Cyberwelt gegenüber. Mit dem digitalen Zwilling liegt für die Bearbeitungsschritte die jeweilige Sollgeometrie für das reale Bauteil vor.
So lassen sich im Rahmen des CPPS in der gesamten Prozesskette Quality Gates einführen, mit denen sich der Herstellungsprozess optimieren lässt. Durch eine geometrische Vermessung des Bauteils in dem jeweiligen Fertigungsschritt werden Fertigungsabweichungen dort erkannt, wo sie entstanden sind. Sogenannte Closed Loop-Software-Bausteine berechnen anhand der gemessenen Fertigungsabweichungen veränderte Bearbeitungsparameter, um die Fertigungsabweichung der jeweiligen Maschine zu minimieren.
Gleiches gilt für das Einrichten der Verzahnwerkzeuge. Da die Geometrie eines Stabmesserkopfes in der digitalen Welt vorliegt, kann durch einen Vergleich mit der realen Werkzeug-Geometrie und einen überlagerten Closed Loop-Prozess ein hochpräzises Verzahnwerkzeug für die Bearbeitung zur Verfügung gestellt werden. Der Effizienzgewinn liegt in dem hohen First-Pass-Yield, also der äußerst kleinen Anzahl fehlerhafter Bauteile, sowie in sicheren Rüst- und Bearbeitungsprozessen.
Um die Dualität von realer und digitaler Welt zu realisieren, braucht es eine informationstechnische Plattform. Die IT-Plattform, auf der Klingelnberg sein Cyberphysisches Closed Loop-Produktionssystem aufbaut, heißt GearEngine. Hier laufen mehrere Dienste zusammen: GearEngine verwaltet die Daten des Zahnrades, alle Daten der Produktionsmittel und sichert die Rückverfolgbarkeit des Herstellprozesses jedes einzelnen Zahnrads – wenn dieses über DMC-Codes oder RFID-Chips identifizierbar ist. Sobald ein Zahnrad das erste Mal in der Prozesskette identifiziert wird, legt die GearEngine eine digitale Bauteilakte an. Jede am Prozess beteiligte Maschine meldet der Plattform die gewünschten Parameter für das gerade bearbeitete Zahnrad zurück. Somit entstehen im Verlauf der Wertschöpfungskette das reale Bauteil und die digitale Akte.
Durch die Vernetzung der Bearbeitungsmaschinen und der Zahnrad-Berechnungssoftware mit der GearEngine sind die digitalen Daten stets für jede beteiligte Maschine unmittelbar verfügbar. Auch den aktuellen Verschleißzustand aller Produktionsmittel überwacht die IT-
Plattform automatisch. Zusätzlich liefert GearEngine statistische Informationen zu Produktionsprozessen. Diese werden heute noch aus jeder einzelnen Maschine über eine speziell programmierte Schnittstelle in qs-STAT übertragen und dort ausgewertet. Die GearEngine stellt diesen Dienst für alle angeschlossenen Maschinen dem qs-STAT Programm zur Verfügung.
Mehr Informationen zur Klingelnberg GmbH:
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KLINGELNBERG GmbH |
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Peterstraße 45 |
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42499 Hückeswagen |
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Tel.: +49-2192-81 0 |
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Fax: +49-2192-81 200 |
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E-Mail: info@klingelnberg.com |
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