Intelligente Maschinensteuerung
Die Anzahl der in der in der EU verwendeten Werkzeugmaschinen wird auf über eine Million geschätzt. Derzeit führen unvorhersehbare Variablen bei der maschinellen Bearbeitung häufig zu unsicheren Bedingungen, Überlastung und oft schwerwiegenden Schäden am Werkzeugmaschinensystem. Diese können wiederum zu anhaltenden Verlusten von Produktivität, Kapital und Energieressourcen führen. Daher kommen sehr konservative Verfahren und Operationen zum Einsatz, um gegen Worst-Case-Szenarien, die zur ineffizienten Nutzung der Produktionskapazität einer Maschine führen, gewappnet zu sein. Wissenschaftler riefen das EU-finanzierte Projekt "Advanced intelligent machine adaptive control system" (AIMACS)(öffnet in neuem Fenster) ins Leben, um eine zuverlässige, selbstoptimierende und in Echtzeit ablaufende Maschinenoperation zu entwickeln. Das System überwacht kontinuierlich die wichtigsten Bearbeitungsparameter, darunter Schneidkraft, Schwingungen und Energieverbrauch. Zudem berücksichtigt es die Kosten, die mit Faktoren wie Bearbeitungszeit, Wartungszeit und Energieverbrauch verbunden sind. Alle diese Daten werden in ein Online-Multioptimierungsmodul eingespeist, das durch intelligente Anpassung die Produktivität, die Qualität und die Kosten in Bezug auf die gesamte Fabrikplanung optimiert. Die Anpassung, Erlernung und Verbesserung der Optimierung läuft gleichzeitig mit jedem Bearbeitungsvorgang ab. Nach der Definition des mehrschichtigen, multikriteriellen Optimierungssystem entwickelte das Team mit umfassender Forschungsarbeit die Optimierungsalgorithmen. Die Hardware- und Softwaremodule wurden erstellt und ihre gegenseitige Kommunikation erarbeitet. Am Ende wurde das modulare Plug-and-Produce-Prototypsystem in Maschinen-Demonstrationssystemen installiert, die in der Praxis beurteilt wurden. Nun werden von den Konsortiumspartnern einzelne Module und kommerzielle Produkte zur Optimierung von der Maschinen- bis hin zur Fabrikebene geplant. Die Technologie wird nicht nur für neue Maschinen anwendbar sein, sondern sich auch zur Nachrüstung für die mehr als eine Million bestehenden eignen. Die Mitglieder des ambitionierten AIMACS-Projekts entwickelten die dringend benötigte adaptive Steuertechnologie zur Echtzeit-Modifizierung von Bearbeitungsvorgängen. Das System wird sich intelligent an verschiedene Bearbeitungsbedingungen, Fertigungsunterbrechungen oder -veränderungen und Schwankungen bei der Anlagenleistung anpassen. Die Technologie verfügt über das Potential, die Produktivität in einem riesigen Sektor der EU-Wirtschaft drastisch zu steigern und die Kosten gleichzeitig zu senken.
