Spindelzustandsüberwachung

Industrie 4.0 und das Internet der Dinge – sind das Modewörter? Vielleicht ein wenig. Man kann heutzutage keine Fachzeitschrift der Holzindustrie lesen, ohne diesen Begriffen zu begegnen, besonders aus dem Mund von Maschinenherstellern, die ankündigen für das Internet der Dinge bereit oder Industrie 4.0-konform zu sein.

Was genau ist aber Industrie 4.0? Der Begriff bezieht sich auf die vierte industrielle Revolution. Damit wir uns hiermit nicht zulange aufhalten, sollten Sie diesen Begriff am besten selbst nachschlagen! Dieses neue Modewort ist wichtig, denn es bezieht sich zum Teil auf die Digitalisierung der Herstellung. Maschinen können miteinander kommunizieren und ohne menschlichen Eingriff Entscheidungen treffen. In diesem Artikel werden wir uns insbesondere mit Holzverarbeitungsmaschinen sowie Kunststoff befassen.

Vor einiger Zeit wurden verkabelte Maschinen an Werkzeugräume angeschlossen. Dann wurden Maschinen mit anderen Maschinen verbunden, um die Produktion in Anlagen zu überwachen. Ein weiterer Meilenstein war die Fähigkeit, einzelne Werkstücke beim Durchlaufen der Produktion in Echtzeit verfolgen zu können. Was hat sich nun also geändert?

Dank dem Internet, einer wirklich großartigen Innovation, kann ich jetzt in Lichtgeschwindigkeit erfahren, was an einem beinahe beliebigen Ort in meiner Anlage abläuft. Und das bringt mich zum Thema Spindelzustandsüberwachung.

Wir haben nun also die Möglichkeit, in einem Produktionsbüro zu sitzen oder auf unser Smartphone zu gucken und so den Zustand der wichtigsten Komponenten jeder einzelnen Maschine in der Anlage zu überwachen. Damit kommen wir jetzt zu den Spindeln. Wenn eine Komponente sich dreht, ein Zerspanungswerkzeug hält und perfekt ausgewuchtet und rund laufen „muss“, fällt sie wahrscheinlich in die Kategorie „Spindel“.

Wenn so eine Spindel ausfällt, stoppt die Produktion, bis das Problem repariert ist. Durch Nutzung der Zustandsüberwachung können wir vorhersagen, wann die Spindel wahrscheinlich ausfällt. Wir können die Spindelgeschwindigkeit überwachen, übermäßige Vibrationen erkennen und ganz spezifisch überwachen, wie viel Hitze in den Lagerbereichen der einzelnen Komponenten entsteht. „Na und?“ sagen Sie jetzt vielleicht. „Ich kann auch meine Hand auf das Gehäuse legen und fühlen, ob es heiß ist!“ Im Ernst? Alte Gewohnheiten lassen sich nur schwer ablegen. Also fangen wir gar nicht erst damit an!

Diese Vorrichtungen können durch umfangreiche Software Spindeln auch anhalten, wenn diese zu heiß laufen. Sie halten die Spindeln an, wenn sie übermäßige Vibrationen aufweisen, dokumentieren Kollisionsvorfälle und, was am wichtigsten ist, speichern diese Daten, um die Lebensdauer der Spindeln vorherzusagen.

Durch die von jeder einzelnen Vorrichtung gesammelten Daten erkennt der Computer Trends und passt die Vorhersage des Spindelausfalls an die zuvor erwähnten Variablen, Vibration, Drehzahl und Hitze, an. Diese Systeme – und es gibt viele davon auf dem Markt – helfen dem Produktions- und Wartungsteam, die Ausfallzeiten, die für Austausch und Reparatur von Spindeln benötigt werden, zu minimieren.

Einige der verfügbaren Produkte zeigen dem Produktionsteam auch, wie ein Werkzeug verschleißt. Wenn das Werkzeug seine Schärfe verliert, wirkt sich das auf die normale Vibrationssignatur aus, die die Software von dieser Spindel erwartet. Es kann auch zu mehr Hitzeentwicklung kommen.

Je nach den auf dem Überwachungsgerät eingestellten Parametern bekommt das Produktionsteam in Echtzeit mitgeteilt, was an der Anlage vor sich geht. Hierzu können eine oder mehrere der folgenden Methoden gewählt werden:

• ein rotes, gelbes oder grünes Statuslicht an der Maschine selbst
• ein Alarm auf dem Computer im Produktionsbüro – vor Ort oder an einem anderen Standort
• ein Alarm auf dem Smartphone
• ein vollständiges Abschalten der Problemspindel

All diese Daten können zur Ansicht an die Cloud geschickt werden, wodurch Fernüberwachung aus mehreren Werken ermöglicht wird. Denken Sie nur mal an ein Unternehmen mit mehreren Werken und wichtigen Geräten an verschiedenen geographischen Standorten. Jetzt kann eine einzige Person diese in Echtzeit überwachen, egal wo diese sich befindet. All das ist möglich und wir haben das Thema Industrie 4.0 bisher erst oberflächlich behandelt!

Sie möchten erfahren, wie Sie an Ihren bestehenden Spindeln eine Zustandsüberwachung nachrüsten können? Kontaktieren Sie Ihren PDS-Spindelexperten unter +49 (0) 5221 / 69 44 00