Die Herausforderung
Bei der Getriebeproduktion kommen Feinbearbeitungsverfahren wie beispielsweise Honen oder Schleifen zum Einsatz. Diese Verfahren können Probleme hervorrufen, etwa periodische Geometrieabweichungen wie Mikrowelligkeiten. Ursache sind Schwingungen während des Herstellungsprozesses durch Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück. Mikrowelligkeiten führen bei Zahnrädern häufig zu Geräuschproblemen. Werden diese erst bei der End-of-Line-Prüfung entdeckt, müsste im Zweifelsfall das gesamte Getriebe wieder demontiert werden. Ein weiteres Problem beim Honen ist der Honringbruch. Wird dieses Ereignis nicht rechtzeitig bemerkt, können Fragmente des zerbrochenen Honrings in der Maschine Folgeschäden verursachen. Zusätzlich würden fehlerhafte Teile weiter im Produktionsprozess bleiben. In der Praxis der zerspanenden Bearbeitung sind auch Anwenderfehler möglich. Beim Abrichtvorgang können Einspannfehler passieren – Unwuchten beim Anlaufen der Spindel sind die Folge.
Die Lösung
Ziel ist die Teilekontrolle in der Maschine über alle Arbeitsschritte und Fertigungsprozesse hinweg, und zwar live während der Produktion. Softwarelösungen wie autinityVC von Schaeffler Digital Solutions leisten genau das: autinityVC ist eine Software zur Schwingungsanalyse, die während der laufenden Produktion Daten von Vibrationssensoren auswertet, mit hinterlegten Referenzwerten vergleicht und bei Abweichungen sofort reagiert, indem sie über eine Schnittstelle auf die Maschinensteuerung zugreift. Ein Werkzeugbruch würde beispielsweise zu einem plötzlichen Peak der Schwingungen führen, sodass die Stoßüberwachung von autinityVC Alarm schlägt, eine Benachrichtigung auslöst und die Maschine stoppt. Die Software erkennt auch automatisch Bauteile, die durch ausgeprägte Mikrowelligkeiten als akustisch kritisch zu betrachten sind. Das betroffene Werkstück wird ausgeschleust oder zur Nachverfolgung markiert.
Das Ergebnis
Die Qualität von Teilen und Material wird in Echtzeit während der Produktion festgestellt. Fehlerhafte Teile können ausgeschleust werden, ohne weitere Produktionsschritte zu durchlaufen. Am Beispiel der Prozessüberwachung an Honmaschinen lassen sich erhebliche Reparaturkosten pro Schadensfall durch den Einsatz von autinityVC einsparen. Bei eventuellen Produktionsfehlern oder Werkzeugbruch stoppt autinityVC die Maschine und veranlasst das Ausschleusen der betroffenen Teile. Die nachfolgenden Werkstücke bleiben unversehrt – Ausschuss wird reduziert. Durch das schnelle Erkennen von Abweichungen im Produktionsprozess werden Folgeschäden und damit lange, ungeplante Stillstandzeiten vermieden. autinityVC bietet ein Analysetool, mit dem Produktionsprozesses ausgewertet und verbessert werden können – dadurch kann die Taktzeit optimiert werden. Des Weiteren wird Werkzeug-Verschleiß erkannt und das Werkzeug kann rechtzeitig getauscht werden. autinityVC kann außerdem als Datenquelle für Traceability genutzt werden, denn es ermöglicht, die Teile im Nachgang zu identifizieren.
