18. APRIL 2014

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An der Nadel


Titelstory

Die Überwachung von Werkzeugen und Werkstücken direkt im Maschinenraum steigert Effizienz und Sicherheit in der Produktion. Ausfälle und Beschädigungen lassen sich auf elegant einfache Art und Weise vermeiden.
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Ein kleiner Klaps für das Werkzeug, ein großer Coup in Sachen Prozesssicherheit: Das Werkzeugüberwachungssystem BK Mikro der MSC Tuttlingen punktet vor allem mit Schnelligkeit und Flexibilität. Im Gegensatz zu vielen anderen Systemen ist BK Mikro eine taktile Überwachung, bei der eine Nadel das Werkzeug ertastet. Seine Effizienz gewinnt der Taster durch eine ausgeklügelte Steuerung dahinter.

Die MSC Tuttlingen GmbH ist aus der 1971 gegründeten Firma Leukhardt Systems hervorgegangen. Sie kam zur MSC-Gruppe, als diese vor rund zehn Jahren beschloss, über die reine Bauteiledistribution hinaus auch eigene Gesamtsysteme anzubieten. Im Zuge dieser erweiterten Strategie des Konzerns beschäftigen sich heute insgesamt elf Firmen innerhalb der Gruppe mit technischen Applikationen. Als eine von ihnen deckt das Tuttlinger Unternehmen drei ganz unterschiedliche Bereiche der industriellen Computertechnik ab: Industriecomputer, kundenspezifisches Elektronikdesign und Werkzeugkontrolle.

Letztere ist eines der ältesten Geschäftsfelder des Unternehmens, dessen Kunden vor allem aus der Automatisierungsbranche, dem Werkzeugmaschinenbau, der Medizintechnik und der Verpackungsindustrie kommen. Als Leukardt 1980 sein erstes System zur Überwachung von Werkzeugen in der Maschine vorstellte, stand das Kürzel ›BK‹ schlicht für ›Bohrerkontrolle‹. Es basierte zwar auf einem elektronischen System, musste aber anfangs noch auf die Computerunterstützung verzichten. Diese folgte 1982, als erste Mikroprozessoren ins Spiel kamen – der Zusatz ›Mikro‹ verweist bis heute auf deren Einsatz.

Ausgehend vom einfachen Abtasten eines Bohrers, womit festgestellt werden konnte, ob das Werkzeug bei der vorhergehenden Bearbeitung gebrochen ist oder nicht, wurde das System über die Jahre beständig weiterentwickelt. Es folgten Varianten für Doppelspindelmaschinen und immer kleinere Tastköpfe, die durch den Fortschritt der Technik möglich wurden. Heute bietet es eine leistungsfähige Kontrolle, die eine Vielzahl von Anwendungsfällen abdeckt. Die Überwachung von Bohrern ist der Haupteinsatzbereich geblieben. 90 Prozent der Einsätze von BK Mikro gelten reiner Bohrerüberwachung. Der Rest ist allgemeine Prozessüberwachung, bei der nach einem Bearbeitungsschritt kontrolliert wird, ob ein Prozess richtig ausgeführt wurde.

Ohne Überwachung drohen schnell sehr hohe Schäden

Werden Werkzeuge nicht überwacht, drohen sehr teure Folgeschäden. Der Teileausschuss ist in den meisten Fällen eher noch zu vernachlässigen. Schwerer wiegen Produktionsausfälle. Meistens sind jene Folgekosten am gravierendsten, die dadurch entstehen, dass Folgewerkzeuge beschädigt werden oder Teile der Maschine in Mitleidenschaft gezogen werden. Ein aufwendig gefertigtes Werkzeug ist oft schon teurer als das komplette Überwachungssystem.

»Unser Produkt amortisiert sich also mitunter schon beim ersten vermiedenen Schaden«, weiß Manfred Mankowski, Produktmanager für die Werkzeugüberwachungssysteme bei der MSC Tuttlingen. Wenn beispielsweise erst eine kleine Führungsbohrung eingebracht wird und dann ein größeres Werkzeug folgt, könne es ganz erheblich krachen, wenn die Führungsbohrung zuvor nicht korrekt erfolgt ist. »Wird die Spindel dabei verschoben oder in Ausnahmefällen gar zerstört, können gleich mehrere Zehntausend Euro kaputt sein«, so Mankowski.

Das Überwachungssystem in der Maschine beschert dem Anwender allerdings noch eine Reihe weiterer Vorteile. So sind höhere Standzeiten möglich, weil ein Bohrer nicht prophylaktisch nach einer gewissen Zahl von Bearbeitungen ausgetauscht werden muss, sondern in vielen Fällen bis zum Werkzeugbruch gefahren werden kann. Qualitätsminderungen durch den Einsatz kaputter Werkzeuge können dabei vermieden werden. So wird natürlich auch die mannlose Fertigung unterstützt, da Prozesse auch ohne Beobachtung sicher ablaufen. Doch selbst wenn ein Bediener an der Maschine steht, könnte er kaum feststellen, ob ein Vorgängerprozess korrekt abgelaufen ist oder nicht.

Mit BK Mikro hat sich der Elektronikspezialist MSC bewusst für das Tasten als Prüfmethode entschieden. Andere Systeme, die mit Sensoren zur Messung von Schall, Vibrationen oder Spannungen arbeiten, gelten als anfälliger gegenüber äußeren Einflüssen. Kühlmittel, das bei optischen Systemen mitunter Schwierigkeiten bereitet, stellt hier kein Problem dar. Obwohl der Tastkopf von BK Mikro direkt im Arbeitsraum der Maschine sitzt, ist das System unempfindlich gegen Späne und Kühlschmierstoff. Weil es als robust und zuverlässig gilt, ist es im Maschinenbau weit verbreitet.

Auf der Referenzliste des Herstellers stehen unter anderem DMG, Grob, MAG, Index, Chiron, Okuma, Mikron und Riello, aber auch Airbus, Audi, BMW, VW und Continental. Die Installation des Systems ist sehr einfach, umfangreiche Einstellungen sind dabei nicht notwendig. Zwei Eingänge und zwei Ausgänge, die fast in jeder Maschine noch verfügbar sind, reichen aus. Mit dem aktuellen System BK Mikro9 hat MSC einen großen Wurf gelandet. Mit der neuen Software und Funktionsvielfalt wurde ein Meilenstein gesetzt, der die Anwendungsmöglichkeiten erheblich erweiterte.


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Ausgabe:
m+w 02/2012
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