100 Prozent Inline-Qualitätskontrolle

Durch die innovativen Algorithmen und deren Verknüpfung mit Werkzeug- und Maschinendaten in der spike®_map ist eine ortsaufgelöste Qualitätsüberwachung sichergestellt.

spike®-Technologie – big data
Die spike®-Sensorik ist sowohl als Werkzeughalter, als auch als spindelintegrierte Variante verfügbar und kann dadurch bei Retrofit-Lösungen wie auch bei Neumaschinen in der Überwachung sämtlicher Prozesse eingesetzt werden. Durch Parametrisierung der spike®-Werkzeughal-
ter in verschiedene Sensitivitätsklassen kann bei Finishing- und Entgrat-Prozessen oder Bearbeitung mit kleinsten Werkzeugen, aber auch bei der Schwerzerspanung die nötige Sensitivität der Messkräfte bei zugleich sichergestellter Steifigkeit der Halter realisiert werden. Die kabellose Funktionsweise der spike®-Systeme ergibt gerade in der Mehrachs-Simultanbearbeitung weitere erhebliche Vorteile.

Optimale Datennutzung
Der patentierte spike®_polar löst das auf dem rotierenden System gemessene Biegemoment in ­einem stationären Koordinatensystem auf. Diese Visualisierung dient der schnellen und einfachen Identifikation von Prozess­anomalien wie Vibrationen, Verschleisszuständen, Bohrerverlaufen oder auch Unwucht.
Um die Kraftmessdaten maschinenlesbar anzupassen werden in der ToolControlCenter-Software prozess- oder werkzeugspezifische Kennwerte generiert, die spike®_kpi‘s. Diese normierten Werte ermöglichen es, aus der erzeugten Datenmenge – big data - den Anforderungen entsprechende leicht verständliche Daten – smart data –zu generieren.
Intelligente Berechnungsalgorithmen werten dabei nicht nur prozentuale oder absolute Kraftwerte aus, sondern analysieren auch die Form und Beschaffenheit des spike®_polar in Echtzeit. So werden lesbare Befehle für die Maschinensteuerung generiert. Dadurch können beispielsweise verschleissbasierte Werkzeugwechsel oder Maschinenreaktionen bei einer Prozess­anomalie umgesetzt werden.

Smarte Inline-Qualitätskontrolle
Gerade nachgelagerte Qualitätskosten, welche nach dem wertschöpfenden Prozess anfallen, erzeugen eine grosse Kostenposi­tion in der Fertigung. Mit der spike®_map kann bereits während des eigentlichen Zerspanprozesses ein digitaler Zwilling des gefertigten Produkts erzeugt werden. Hierfür wird mithilfe der Achs- und Werkzeuginformati­onen der Tool Center Point (TCP) ermittelt. Durch die Information des TCP sowie weiterer Kenntnisse aus dem NC-Programm kann nun jederzeit die Position des Werkzeugs in Relation zum Werkstück gebracht werden. Bei der anschliessenden Korrelation dieser Informationen mit den erzeugten Kraftmessdaten, erhält man einen digitalen Zwilling des Bauteils, auf welchem Prozessstörungen ortsaufgelöst detektiert werden können.
Durch ortsaufgelöstes plotten der zuvor erwähnten smarten spike®_kpi’s ergibt sich eine noch höhere Aussagekraft des digital twin. Dieses Verfahren führt zu immensen, bisher nicht dagewesenen Kosteneinsparpotenzialen welche vom automatischen Werkzeugwechsel, bis hin zur 100 Prozent Inline-Qualitätskontrolle führen. Auch besteht die Möglichkeit automatisierte Qualitätsreports für jedes gefertigte Bauteil zu generieren.

Ausblick
Vor dem Hintergrund des steigenden Drucks der Kostenreduktion wird die Umstellung auf digitale Lösungen in der Zerspanung unerlässlich. Während ein Grossteil der fertigenden Indus­trie noch über die Machbarkeit mannloser Fertigung spricht, bietet pro-micron mit den spike®-Systemen die Lösung für den digitalen Wandel in der Zerspanung.

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