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11.02.2019

Vernetzte Produktion für Industrie 4.0 über Ländergrenzen hinweg

Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher zeigen auf der Hannover Messe vom 1. bis 5. April 2019 gemeinsam mit schwedischen Experten, wie sich eine vernetzte Produktion für die Industrie 4.0 sogar über Ländergrenzen hinweg realisieren lässt. Eine besondere Rolle spielt dabei die Steuerung und Überwachung der Maschinen mit dem schnellen 5G-Mobilfunkstandard.


Am Anwendungsfall der Zahnradherstellung erforschen Fraunhofer-Mitarbeiter in einem internationalen Netzwerk mit Experten aus Schweden Industrie-4.0-Lösungen. Bild: Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen WZL, Peter Winandy

„Damit haben wir viele Partner aus verschiedenen Branchen versammelt, mit denen wir Produktionsumgebungen für die Industrie 4.0 entwickeln und umfassend testen werden“, sagt Jannik Henser, geschäftsführender Direktor des PMH Application Lab in Stockholm. „Ein Schwerpunkt liegt hier auf dem 5G-Mobilfunkstandard, der künftig die Produktionsmaschinen und die Steuerzentrale miteinander verknüpft.“

Schwedisches Testbed

Die ersten Produkte, für die derzeit im schwedischen Testbed eine vernetzte Produktion aufgebaut wird, sind Getriebeteile, die in Nutzfahrzeugen von Scania und Volvo zum Einsatz kommen. An diesem Beispiel, das auch auf der Hannover Messe vorgestellt wird, wollen die Experten die herkömmliche Produktion gleich in mehrfacher Hinsicht verbessern – unter anderem die Bearbeitung von Metallteilen in Werkzeugmaschinen, in denen ein Werkstück durch den Fertigungsprozess ‚Wälzschälen‘ in ein Hightech-Getriebeteil verwandelt wird. Bei diesem Prozess wird vom Bauteil, wie der Name schon andeutet, Metall hochpräzise abgeschält.

„Es kommt hier auf Präzision im Bereich weniger Mikrometer an“, erklärt Professor Thomas Bergs vom Fraunhofer IPT. „Wälzschälen ist ein sehr dynamischer Prozess. Wenn im Fertigungsprozess Vibrationen entstehen, zum Beispiel, wenn ein Werkzeug verschlissen ist, können in Sekundenbruchteilen Schäden auftreten. Diese Schäden werden in der Regel erst bei der Funktionsprüfung des fertig montierten Getriebes entdeckt, was hohe Kosten nach sich zieht.“

5G ermöglicht adaptive Fertigung in Echtzeit

Befestigt man aber direkt am Werkzeug oder am Bauteil Vibrationssensoren, die ihre Information via 5G-Mobilfunk an die Zentrale senden, kann man schnell eingreifen. „5G ist so schnell, dass die Anlage innerhalb von Millisekunden reagieren kann – die Latenzzeit, die Zeit vom Auftreten der Störung bis zur Reaktion ist damit ausreichend kurz, um Schäden zu verhindern“, erläutert Bergs.


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RWTH Rheinisch Westfälische Technische Hochschule Aachen Werkzeugmaschinenlabor

Steinbachstraße 19
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Tel.: 0241-80-27400
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