16. November 2018 
 
18. September 2018

AMB: Fertigungstechnik von morgen bei „Innovationstour“

„Bei den Trends von morgen dabei sein“, ist der Anspruch der AMB-Sonderschau des Instituts für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt. Welche Akzente das PTW in diesem Jahr setzt, erläutert Institutsleiter Professor Eberhard Abele im Gespräch mit DIE MESSE.

Foto: PTWFoto: PTW
Gebündelt und strukturiert: Aktuelle Trends zeigt die PTW-Sonderschau in Halle 10.
Herr Prof. Dr. Abele, das Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt verantwortet auf der AMB die Sonderschau „Innovationstour - Trends von morgen“. Welche Ziele verfolgen Sie damit?
Professor Abele: Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Messebesucher im Durchschnitt – neben den vorab vereinbarten Terminen – gerade einmal zwei Stunden für den Messebesuch haben. Bei der Größe der AMB ist es kaum möglich, sich in dieser kurzen Zeit einen Überblick über alle wichtigen Trends und technologischen Innovationen zu verschaffen. Um diesem Umstand entgegenzukommen, hat sich das PTW mit der Sonderschau das Ziel gesetzt, den Besuchern die aktuellen Technologietrends gebündelt und strukturiert auf einem Stand zu präsentieren.

Hochleistungszerspanung mit dem Fokus auf der Prozesssicherheit ist ein Schwerpunkt der Sonderschau. Welche neuen Lösungsansätze zeichnen sich in diesem Segment ab?
Professor Abele: Produktivität und hoher Nutzungsgrad der Investitionen in der Fertigung wird gerade für ein Hochlohnland wie Deutschland vermehrt zum Schlüssel des Erfolges. In der Serienfertigung wurden die letzten Jahre in jedem Unternehmen erhebliche Anstrengungen zur Erhöhung der Prozesssicherheit unternommen, aber zeitgleich auch versucht, die Maschinen noch näher an die Grenze des Machbaren zu bringen. In diesem allgegenwärtigen „Wettbewerb“ zwischen „Produktivitätserhöhung“ und „Prozesssicherheit“ kommen uns die immensen Möglichkeiten der „Low cost Sensorik“ entgegen. Durch Erfassen von Vibrationen oder mittels Bildverarbeitung können zum Beispiel Schwankungen in der Rohteilkontur, Aufspannfehler oder partiale Härteschwankungen erfasst und Stillstand oder gar Maschinenschäden verhindert werden. In der Sonderschau demonstrieren wir unter anderem das Thema Zahnradfräsen auf einem speziell für die dynamische Schwerzerspanung entwickelten 5-Achs-Bearbeitungszentrum mithilfe des Einsatzes von Minimalmengenschmierung und PVD-beschichteten Vollhartmetall-Sonderwerkzeugen.
Ein speziell für die wirtschaftliche Herstellung von Zahnrädern entwickeltes CAD/CAM-System optimiert die Fräsbahnen und ermöglicht somit die Umsetzung präziser Qualitätsprodukte. Zur Sicherstellung der Produktqualität werden diese zu guter Letzt einer 3D-Oberflächenvermessung unterzogen.

„Energieoptimierung 4.0“ haben Sie als weiteres Thema auf die Agenda gesetzt. Warum ist Energieeffizienz wichtig?
Professor Abele: In Zerspanungsunternehmen liegen die Energiekosten heute im Bereich von vier bis zwölf Prozent der Herstellkosten. Energiekosten sind also im Vergleich zu Personalkosten und Abschreibungen eher weniger im Fokus der Fertigungsleitung. Anderseits sollte sich jedes Unternehmen vor dem Hintergrund der Herausforderung des Klimawandels mit Energieeffizienz befassen.
Unsere inzwischen zahlreichen am PTW in diesem Umfeld durchgeführten Projekte zeigen, dass es noch viele – auch wirtschaftlich sinnvolle– Möglichkeiten im Unternehmen gibt. Allerdings sind diese Potentiale nicht so einfach ersichtlich, denn die einfacheren Ansätze wie der Einsatz von Energieeffizienz-Motoren oder drehzahlvariable KSS-Pumpen sind schon oftmals realisiert. Das Potential liegt eher in der maschinenübergreifenden Vernetzung aller Energieströme. Auch hierzu wird unsere Sonderschau Impulse geben.

Was erwartet die AMB-Besucher im Sonderschau-Bereich „Additiv trifft Zerspanung“?
Professor Abele: Additive Fertigungsverfahren haben in den letzten Jahren im Maschinenbau zunehmend an Bedeutung gewonnen – sei es im Formenbau, bei der Integration von Kühlkanälen beliebiger Geometrie beziehungsweise Sensorik oder auch bei der Realisierung bionischer Strukturen, die zuvor fertigungstechnisch nicht umsetzbar waren. Ein weiteres Beispiel, das ebenso enorme Potentiale birgt, ist der additive Metallauftrag auf bestehende Strukturen zur Durchführung von beispielsweise Reparaturarbeiten oder Materialbeschichtungen. Beginnend mit der genannten Technologie wird dem Messebesucher anhand der Herstellung eines Give-aways im Rahmen einer vollständigen additiven Prozesskette die Additive Fertigung in Kombination mit materialabtragenden Technologien greifbar demonstriert.
Über eine Nullpunktübertragung, spanende Nachbearbeitung mittels 5-Achsen-Bearbeitung sowie eine Oberflächenveredelung mithilfe eines Gleitschliffprozesses erhält das Give-away die finale Geometrie und Oberflächenqualität. Anhand einer speziell für die Prozesskette adaptierten Konstruktions- sowie Simulationssoftware werden dem Besucher zudem neue Leichtbaupotenziale veranschaulicht.

„Intelligente Produktionssysteme 4.0“ rückt die digitale Vernetzung in den Mittelpunkt. Welche neuen Möglichkeiten eröffnen sich damit in der Produktion?
Professor Abele: Die rasch voranschreitende Digitalisierung wird auch im Zerspanungsbereich neue Möglichkeiten erlauben wie zum Beispiel interaktive Schnittstelle zum Mitarbeiter; datenbasierte Dienstleistungen; Cloud-Dienste; webbasierte und situationsgerechte Trainings und Simulationsdienstleistungen. Umfragen zeigen, dass in der Zerspanung im Bereich des Predictive Maintenance das größte Potential erwartet wird.
Die Vorstellung aber, dass Anwender ihre Daten bedingungslos über den aktuellen Maschinenzustand in die Cloud stellen und darauf neue Serviceunternehmen ihr Geschäftsmodell aufbauen und optimieren, ist eher weniger realistisch. Der Service ist für Maschinenhersteller oftmals ein renditestarkes Geschäftsfeld, das man auch aus Know-How-Gründen ungern aufgeben möchte.

Zudem wird den Messebesuchern der Industrieroboter als universelle Bearbeitungsmaschine präsentiert. Welche Aufgaben können diese Helfer heute übernehmen?
Professor Abele: Industrieroboter sind aufgrund der nahezu unbegrenzten Einsatzmöglichkeiten und geringen Kosten ein unverzichtbarer Bestandteil vieler Fertigungsbereiche geworden. Speziell der Sechsachs-Vertikal-Knickarmroboter bietet im Bereich der spanenden Bearbeitung ein großes Innovationspotential. Insbesondere die Kombination mit der additiven Fertigung zu einer robotergestützten, hybriden Prozesskette ermöglicht neue Leichtbauweisen inklusive dem Einsatz neuartiger Werkstoffe. Der Einsatz von additivem Auftragschweißen schafft zudem eine sehr günstige Ausgangssituation für die Zerspanung durch endkonturnahe Bauteilgenerierung. Dadurch können Spandicken verringert und somit die Zerspanungskräfte verkleinert werden, was wiederum zu geringeren Bahnabdrängungen der Werkzeuge führt. Zusammen mit intelligenten CAM-Bahnstrategien lässt sich so eine besonders ressourcen- und energieeffiziente Fertigung mittels Industrierobotern realisieren.

Eine Einschätzung zum Schluss: Welche Bedeutung hat die AMB für die Metallbearbeitungsbranche?
Professor Abele: Die AMB hat sich von einer früher eher regionalen Messe zu der nationalen Werkzeugmaschinenmesse in Deutschland entwickelt. Weltweit gehört sie zu den Top-Five-Messen für die Zerspanungstechnik. Sie ist neben der EMO, die eher die internationale Komponente betont, heute wohl die wichtigste Messe für jeden Fertigungsleiter und Einkäufer im Umfeld der Zerspanung. Zu dieser positiven Entwicklung haben sicher das hervorragende Messegelände und die günstige Lage in Baden-Württemberg beigetragen.
Nicht unterschätzen sollte man diese Messe für die Zukunftssicherung des Industrie-Standortes Baden-Württemberg und der dazu notwendigen Qualifizierung auf allen Ebenen: Dies wird deutlich, wenn man die zahlreichen Aktivitäten und Führungen für Auszubildende und Studierende betrachtet. Auch unsere Sonderschau will hierzu einen Beitrag leisten, indem wir mehrmals täglich für Studierende und interessierte Messebesucher einen Rundgang durch die Welt der Innovationen auf unserem Stand in Halle 10 anbieten.

Herr Professor Abele, vielen Dank für das Gespräch.

https://www.ptw.tu-darmstadt.de/
https://www.messe-stuttgart.de/amb/

 

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