Mit einer intelligenten Prozessoptimierung können auch auf vorhandenen Werkzeugmaschinen beachtliche Energie- und damit Kosteneinsparungen erreicht werden. Dafür gibt es im Wesentlichen zwei Ansatzpunkte: Die Verkürzung der Maschinenlaufzeiten und die Reduzierung der Schnittkräfte. Diesen Ansatz unterstützt Mapal mit Werkzeugkonzepten für energieeffiziente Fertigungsprozesse.
Energiekosten und insbesondere die Strompreise werden weiter steigen. Diese These ist unstrittig. In Deutschland benötigt die Industrie über 40 Prozent des gesamten produzierten Stromverbrauchs. Circa 60 Prozent davon entfallen auf den Betrieb von Produktionsmaschinen. Bei Werkzeugmaschinen ist die benötigte Energie für die Zerspanung sehr klein im Vergleich zum Gesamtenergiebedarf der Maschine. Bei diesen Maschinen gibt es eine Reihe von Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz, zum Beispiel durch den Einsatz bedarfsgerechter Regelungen und Steuerungen sowie die Verwendung von energiesparenden Komponenten.
Dies setzt jedoch meist hohe Investitionen oder gar neue Maschinen voraus. Dagegen kann mit einer intelligenten Prozessoptimierung auch auf vorhandenen Maschinen eine beachtliche Energie- und damit Kosteneinsparung erreicht werden. Dafür gibt es im Wesentlichen zwei Ansatzpunkte: Die Verkürzung der Maschinenlaufzeiten und die Reduzierung der Schnittkräfte, insbesondere bei der Schruppzerspanung. Im Durchschnitt können mit geeigneten Werkzeugkonzepten Einsparungen im Bereich von 15 Prozent des Gesamtenergiebedarfs realisiert werden.
Vorhaben zum Nachweis der Energieoptimierung und die Verpflichtung, CSR-Berichte zu erstellen, beschäftigen die Industrie. Auch wenn diese zunächst mit Umstrukturierungen und finanziellen Aufwänden verbunden sind, so investieren Industrieunternehmen damit langfristig in ihre Zukunftssicherheit.‣ weiterlesen
Besonders effektiv zeigt sich der Einsatz von Kombinationswerkzeugen im Hinblick auf die Reduzierung des Energiebedarfs, da sowohl Haupt- als auch Nebenzeiten beeinflusst werden. Durch die Integration möglichst vieler Bearbeitungen in ein Werkzeug werden Werkzeugwechsel eingespart. Die gesamte Fertigungszeit wird so durch das gleichzeitige Bearbeiten verschiedener Durchmesser, Fasen und Planflächen reduziert. Überdies werden Folgeprozesse positiv beeinflusst, da außerdem Genauigkeiten und Prozesssicherheit verbessert und so Messzyklen reduziert werden können. Getriebegehäuse von modernen Automatikgetrieben zum Beispiel sind sehr komplexe Bauteile, für deren Bearbeitung eine Vielzahl von Werkzeugen nötig ist. Da bietet der Fertigungsprozess für Getriebegehäuse zum Beispiel mehrere Ansatzpunkte für den Einsatz von Kombinationswerkzeugen. Hier können bis zu 25 Prozent der Bearbeitungszeiten eingespart werden.
Auch durch gesteigerte Schnittwerte kann die Hauptzeit der Bearbeitung stark reduziert werden, mit entsprechend positiven Auswirkungen auf den Energieverbrauch. Bei der Entwicklung des Mega-Speed-Drill, der Feedplus Reibahle oder des HP-Facemill (Bild links) von Mapal stand dementsprechend die Steigerung der Schnittgeschwindigkeit beziehungsweise der Vorschubwerte im Mittelpunkt. Auf diese Weise lassen sich die Bearbeitungszeiten mehr als halbieren. Bei den Feedplus Reibahlen wurde dies möglich, weil je nach Durchmesser mehr als doppelt so viele Schneiden im Werkzeug eingebracht sind als bei anderen fest gelöteten Reibahlen. Dadurch können entsprechend höhere Vorschübe gefahren werden. Beispielsweise konnte bei der Bearbeitung einer Bronzebuchse in einem Kipphebel durch den Einsatz einer Feedplus Reibahle mit 18 Schneiden die Bearbeitungszeit um 66 Prozent reduziert werden. Gegenüber der herkömmlichen Bearbeitung mit achtschneidigen Werkzeugen entspricht dies bei 50.000 produzierten Teilen pro Jahr einer Einsparung von 39 Stunden Bearbeitungszeit.
Bei der mittleren bis leichten Zerspanung ist die Energieaufnahme der Spindel unwesentlich vom Werkzeug bestimmt. Anders bei der Schruppzerspanung, bei der das Werkzeug sehr stark den Leistungsbedarf bestimmt. Durch den Einsatz von weichschneidenden Schneidengeometrien, wie in der Tangentialtechnologie verwendet, kann folglich auch bei der Schruppzerspanung der Energiebedarf gesenkt werden. Der Hersteller setzt die Tangentialtechnologie bei Aufbohrwerkzeugen und zum Fräsen ein. Die Performancemill Fräser mit ISO-Wendeschneidplatten erreichen hohe Zerspanvolumina bei vergleichsweise geringem Leistungsbedarf. Zudem führt das weiche Schnittverhalten zu höheren Standzeiten und reduzierten Vibrationen.
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Spezielle Leichtbauwerkzeuge mit CFK-Grundkörper für Bohrungen mit großem Durchmesser – ab 500 Millimeter – können Bearbeitungszeit sparen und schonen durch ihr geringeres Gewicht zusätzlich die Spindel der Werkzeugmaschine. Im Gegensatz zu üblicherweise eingesetzten Brückenwerkzeugen in Stahl- oder Aluminiumbauweise weisen CFK-Werkzeuge eine sehr geringe Wärmeausdehnung auf. Somit sind Maßstabilität und eine konstante Genauigkeit des Werkzeuges bei schwankenden Temperaturen gewährleistet, Nachjustieren und Kontrollschnitte entfallen. Durch ihr geringes Gewicht sind die großen Werkzeuge gut ein- und auszuwechseln. Und auch die Anwendung der Werkzeuge ist vergleichsweise einfach: Es gibt nur eine Feinverstellpatrone, die auf den Mikrometer genau und ohne Spiel auf der Brücke angebracht ist.
Der Ifo-Geschäftsklimaindex ist im März auf 93,3 Punkte geklettert und verzeichnet damit den fünften Anstieg in Folge.‣ weiterlesen
Der Sensorhersteller Leuze gibt Veränderungen in der Geschäftsführung bekannt. Mit Wirkung zum 1. April wird Xavier Hamers CEO der Unternehmensgruppe.‣ weiterlesen
Wago wird erster System- und Technologiepartner für das echtzeitfähige, Linux-basierte Betriebssystem ctrlX OS von Bosch Rexroth. Gemeinsam wolle man die offene Lösung weiterentwickeln, als Standard vorantreiben und branchenspezifischer Apps auf den Markt bringen.‣ weiterlesen
Der VDMA Additive Manufacturing wird ab 2024 ideeller Träger der Rapid.Tech 3D. Bereits in diesem Jahr will sich die Arbeitsgemeinschaft mit einem Format zum Thema Bildung engagieren‣ weiterlesen
Der Gewinner des Hermes Awards wird am 16. April bekanntgegeben. Die Jury hat nun die drei nominierten Unternehmen bekanntgegeben: ACS Climatics, Beckhoff und Bosch Rexroth.‣ weiterlesen
Checkmarx hat den Launch von Supply Chain Threat Intelligence bekanntgegeben. Das System stellt Bedrohungsinformationen zu hunderttausenden schädlichen Code-Paketen, zur Reputation der beteiligten Entwickler, zu schädlichen Verhaltensmustern und mehr bereit.‣ weiterlesen
Die Industrial Digital Twin Association hat mit PTC ein neues Mitglied. Gestartet mit 23 Organisationen, umfasst die Initiative nun 94 Mitglieder.‣ weiterlesen
Industrielle Montagelinien sind vielfältig: Einige arbeiten mit häufig wechselnden Produktaufbauten, während sich andere durch komplexe Prozesse und hohen Abstimmungsbedarf zwischen Werker und weiteren Experten auszeichnen. Das Fraunhofer IGD will Anwender mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und künstlicher Intelligenz (KI) unterstützen.‣ weiterlesen
Rund 1 Million Industrieroboter werden allein im Automotive-Bereich eingesetzt. Laut der International Federation of Robotics ein Rekordwert. Das größte Wachstum beobachtet der Robotik-Verband derzeit in China.‣ weiterlesen
Die Sorgen der Unternehmensleiter haben sich laut einer Untersuchung der Unternehmensberatung Kloepfel Consulting verschoben. Waren im September 2022 noch steigende Kosten die Hauptsorge, sorgt sich die Mehrheit der befragten Führungskräfte aktuell vor geopolitischen Risiken.‣ weiterlesen
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Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
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Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
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