Fertigungsmaschinerie intelligent anpassen
So revolutionieren die an dem Projekt "Hierarchical and adaptive smart components for precision production systems application" (HARCO) arbeitenden EU-finanzierten Wissenschaftler die Gestaltungsregeln für Werkzeugmaschinen und Fertigungsmaschinen. Die aktuelle Herausforderung in der Fertigung besteht in der Entwicklung steifer, leichtgewichtiger und gut gedämpfter Strukturen, um die Produktqualität und den Durchsatz bei minimalem Abfall und kürzestmöglichen Stillstandszeiten zu erhöhen. Im Sinne dieser Ziele wollen die Ingenieure Adaptronikbauelemente mit mehreren Funktionen einschließlich aktiver Schwingungsregelung, anpassungsfähiger Spannvorrichtungen und erweiterter thermischer Stabilitätskontrolle integrieren. All diese Funktionen sollen innerhalb einer kostengünstigen und kommerziell verfügbaren Bauform realisiert werden. HARCO hat dies anhand eines hierarchischen Ansatzes ermöglicht. So sind nun intelligente Aktoren und Sensoren in modulare Adaptronikbauelemente integriert, die bei Bedarf angeschlossen (eingesteckt, "plugged in") werden können, um anpassungsfähige intelligente Komponenten (Adaptive Smart Component, ASC) zu bilden. Die ASC-Komponenten sind Elemente einer verteilten Steuerarchitektur mit integrierter Steuerlogik, die mit einer computergestützten numerischen Steuerung verbunden sind. Die intelligenten ASC können somit das Verhalten entsprechend den Veränderungen in der Arbeitsumgebung anpassen. Die ASC-Technologie zur Schwingungssteuerung, zum anpassungsfähigen Einspannen und zur thermischen Kompensation wurde anhand von Fräswerkzeugen und Robotern demonstriert, um die Vorteile des ganzheitlichen Ansatz hervorzuheben. Eine Kommerzialisierung dieser Technik wird sich vorteilhaft auf den großen Marktsektor der Fertigung von Werkzeugmaschinen und Fertigungsanlagen sowie die Endnutzer auswirken, welche diese kaufen. Man erwartet einen deutlichen Anstieg der Produktqualität und Produktivität sowie eine gesteigerte Energieeffizienz.
Schlüsselbegriffe
Werkzeugmaschine, Fertigungsmaschine, anpassungsfähige intelligente Komponente, computergestützte numerische Steuerung, CNC-Steuerung, Fräsen, Roboter