Vor einem Dilemma stehen viele Produktionsbetriebe: Überleben können sie oft nur noch mit einer Null-Fehler-Produktion, die mit weniger Energie auskommt und kosteneffizienter arbeitet. Verwirklichen lässt sie sich mit intelligenter Spanntechnik, die sich zur Maschine in der Maschine gewandelt hat. Mit Sensoren spürt sie Anomalien und Störungen auf und korrigiert diese. Wegbegleiter auf dem Weg zur Null-Fehler-Produktion ist die EMO Hannover. Aussteller wie Hainbuch GmbH aus Marbach und H.D. Schunk GmbH & Co. Spanntechnik KG aus Mengen zeigen vom 18. bis 23. September 2023 auf der Weltleitmesse für Produktionstechnologie spannende Lösungen, bei denen die digitale Transformation eine wichtige Rolle spielt.
Startschuss in eine digitale Welt
Die Zukunft ist cyberphysikalisch: Mit diesen Worten luden der VDMA Präzisionswerkzeuge und die Maschinenbau-Institut GmbH aus Frankfurt am Main 2020 nach Düsseldorf zu einem Spannmittelforum ein. Auf dem gut besuchten Forum diskutierten Produktionsfachleute aus Industrie und Forschung die Vorteile von Spannmitteln, die sich dank Digitalisierung zu cyberphysikalischen Betriebsmitteln weiterentwickeln.
Doch was wurde aus diesem damaligen Mega-Trend, war er nur ein kurzfristiges Hype-
Thema? Als Startschuss in eine neue, digitale Produktionswelt erwies es sich für den Hersteller Schunk, der im März 2020 auf dem Spannmittelforum in Düsseldorf einen feinfühligen Werkzeughalter mit integrierter Sensorik vorstellte, der sich als Retrofit sogar in bestehende Maschinen einsetzen lässt. Für diese Form der digitalen Transformation spreche sehr viel, meint Markus Michelberger, Head of Sales Clamping Technology von Schunk. So lassen sich durch integrierte Sensorik in unterschiedlichen Spannmitteln Prozessparameter permanent überwachen und bei Abweichung korrigieren.
Die In-Line-Überwachung und -anpassung sichert dem Anwender laut Markus Michelberger einen zuverlässigen Prozess und eine gleichbleibende Produktqualität. Eine automatisierte Überprüfung der Spannmittel oder Werkzeughalter in Echtzeit während der Fertigung ist ihm zufolge die Basis für eine vorausschauende Wartung oder Korrektur. Nicht zuletzt diene sie auch zur Dokumentation von Mess- und Prüfwerten im Fertigungsprozess. Gründe genug für Schunk, den einmal eingeschlagenen digitalen Weg fortzusetzen. Besonderen Wert legen die Süddeutschen auf einfache Plug-and-Play-Lösungen, die der Anwender schnell in seine Anlage integrieren kann.
Spannmodul sendet Echtzeitdaten
Zu den Highlights auf der EMO Hannover 2023 werden ein neues elektromechanisches Spannmodul mit komplett integrierter Sensorik und ein smartes Hydro-Dehnspannfutter zählen, das Echtzeitdaten direkt vom Werkzeug liefert und frühzeitig Verschleiß erkennt. Dieser intelligente Werkzeughalter ermöglicht prozesssichere Bearbeitung, verlängert die Werkzeugstandzeiten und verringert den Ausschuss. Mit dem intelligenten Werkzeughalter itendo2 ist die Digitalisierung in der Werkzeugmaschine angekommen – er bringt die In-Line-Kontrolle buchstäblich direkt auf den Punkt, sagt Michelberger. Seine Vorteile spiele er in allen Branchen aus, in denen die Qualität der zu bearbeitenden Oberflächen im Vordergrund stehe – etwa bei Präzisionsbohrungen und wenn hohe Oberflächengüte gefragt seien.
Als einzigartig bezeichnet der Verkaufsleiter das über IO-Link angesteuerte elektrische Nullpunktspannmodul, weil es ohne Bauraumvergrößerung identische Kräfte wie vergleichbare pneumatische Spannsysteme erzeugen kann. Außerdem hat Schunk die Sensorik komplett integriert. Es ist kein externer Sensor nötig, sodass keine Störkontur entsteht. Das Nullpunktspannmodul NSE3-PH 138 bringt bei gleichen Abmessungen identische Einzugskräfte wie das herkömmliche System auf, erklärt Michelberger. Diese Technologie sei absolut neu auf dem Markt und dürfe zu Recht als disruptiv bezeichnet werden.
Im Einsatz erprobt: Auf dem Weg zur Null-Fehler-Produktion setzt Hainbuch seit über 15 Jahren auf Messintelligenz, die In-Line-Prozesskontrolle ermöglicht (© Hainbuch)
Schnell und präzise: Außenspannung mit Spannkopffutter
Die Null-Fehler-Produktion geht Hainbuch unterschiedlich an. Als Grundvoraussetzung bezeichnet Stefan Nitsche, der Bereichsleiter Hauptprodukte, schmutzunempfindliche und nahezu wartungsarme Spannmittel, die sehr hohe Steifigkeit sowie Haltekräfte, hohe Rundlaufgenauigkeit mit Abweichungen von maximal fünf Mikrometern und minimale Fliehkraftverluste auszeichnen.
Zweitens empfiehlt Stefan Nitsche Anwendern, immer mit dem für das Werkstück idealen Spannmittel zu arbeiten, auch wenn sich dann der Rüstaufwand erhöhe. So sei die Innenspannung zwar ideal bei der Bearbeitung von fünf Seiten. Wenn das Werkstück jedoch keine dazu nötige Spannbohrung besitzt, sieht der Bereichsleiter die Außenspannung mit Spannkopffutter als ideale Lösung an. Um den manuellen Rüstaufwand minimal – bei unserem System unterhalb einer Minute statt konventionell oftmals 30 Minuten – und die Wechselwiederholgenauigkeit bei maximal drei Mikrometern zu halten, setzen wir auf unser Centrotex Schnellwechselsystem und das Docklock Nullpunktspannsystem, sagt Nitsche.
Als dritten, seit über 15 Jahren im Einsatz erprobten und bewährten, Baustein in Sachen Null Fehler bezeichnet Hainbuch seine Messintelligenz, die eine In-Line-Prozesskontrolle ermöglicht. Mit ihrer Hilfe wird der Spanndurchmesser aus der Vorbearbeitung im Mikrometerbereich geprüft und die Werkstückanlage detektiert. Außerdem werde die Ist-Spannkraft kontinuierlich am Werkstück gemessen, was bei zunehmend diffizilen Bauteilen einen wichtigen Faktor bei der Prozessstabilität ausmache, erklärt Nitsche. Alle drei Technologien beziehungsweise Produkte zeigt Hainbuch live auf der EMO Hannover. Jeder kann kinderleicht unsere Spannmittel mit Centrotex oder Docklock µm-genau in Sekunden vor Ort wechseln oder mit unseren IQ-Spannmitteln hochgenau spannen und gleichzeitig die verschiedenen Messoperationen durchführen, so Nitsche.Nikolaus Fecht
EMO Hannover 2023 – Weltleitmesse der Produktionstechnologie
Vom 18. bis 23. September 2023 präsentieren internationale Hersteller von Produktionstechnologie zur EMO Hannover 2023 smarte Technologien für die gesamte Wertschöpfungskette. Unter dem Motto Innovate Manufacturing zeigt die Weltleitmesse der Produktionstechnologie die gesamte Bandbreite moderner Metallbearbeitungstechnik, die das Herz jeder Industrieproduktion ist. Vorgestellt werden neueste Maschinen plus effiziente technische Lösungen, Produkt begleitende Dienstleistungen, Nachhaltigkeit in der Produktion und vieles mehr. Der Schwerpunkt der EMO Hannover liegt bei spanenden und umformenden Werkzeugmaschinen, Fertigungssystemen, Präzisionswerkzeugen, automatisiertem Materialfluss, Computertechnologie, Industrieelektronik und Zubehör. Das Fachpublikum der EMO kommt aus allen wichtigen Industriebranchen, wie Maschinen- und Anlagenbau, Automobilindustrie und ihren Zulieferern, Luft- und Raumfahrttechnik, Feinmechanik und Optik, Schiffbau, Medizintechnik, Werkzeug- und Formenbau, Stahl- und Leichtbau. EMO ist eine eingetragene Marke des europäischen Werkzeugmaschinenverbands Cecimo. EMO-Veranstalter ist der VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), Frankfurt am Main.
- www.emo-hannover.de
Text zum Titelbild: Der smarte Werkzeughalter Itendo2 unterstützt die Digitalisierung von Werkzeugmaschinen (© Schunk)
