Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung

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1 Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Dr. Hartmuth Müller Technologie & Innovation Hannover, 19. September 2017

2 Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Inhalt Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 2 1. Prozesskette 2. Kritischer Blick hinter die Kulissen 3. Strukturierung der digitalen Welt 4. Herstellbare Zahnflanken 5. Nutzen der GearEngine 6. Zusammenfassung

3 Prozesskette Schritte der Wertschöpfung und Software-Unterstützung Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 3

4 Prozesskette Klare Prozesse und dennoch Fragen Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 4 Aus der alltäglichen Praxis: Warum gibt es immer wieder Qualitätsschwankungen? Warum schwankt die Werkzeugstandlänge? Warum tauchen immer wieder Geräuschprobleme auf?

5 Kritischer Blick hinter die Kulissen Fragmentierte und unvollständige Datenerfassung Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 5 Es entsteht ein großer Daten-See, mit dem niemand etwas anfangen kann

6 Kritischer Blick hinter die Kulissen Fragmentierte und unvollständige Datenerfassung Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 6 Nutzbarmachen vorhandener Informationen: Vollständige Datenerfassung - Geometrie- und Verzahnungsdaten - Prozessdaten - Sensordaten der Bearbeitungsmaschinen Alle Daten so anreichern, dass sie miteinander verknüpfbar werden Der Mehrwert entsteht nicht durch noch mehr Daten, sondern durch den Informationsgewinn beim Verknüpfen von Daten

7 Strukturierung der digitalen Welt Klassifikation unterschiedlicher Daten Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 7 Radkörperdaten Verzahnungsdaten Produktionsmittel Individuelle Zahnrad Herstellhistorie

8 Herstellbare Zahnflanken Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 8 Voraussetzungen für ein Cyber-Physisches Closed-Loop Produktionssystem Flanken Linie Nicht modifizierte Flankenlinie Kopf links Mitte Fuß Fuß rechts Mitte Kopf Funktionsorientierte Flankenlinie Gefertigte Flankenlinie Fertigungsabweichung und Flankenform-Modifikation Messergebnis zeigt eine Vermischung aus gewollter Zahnflankenmodifikation und Fertigungsabweichung

9 Herstellbare Zahnflanken Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 9 Voraussetzungen für ein Cyber-Physisches Closed-Loop Produktionssystem Flanken Linie Nicht modifizierte Flankenlinie Kopf links Mitte Fuß Fuß rechts Mitte Kopf Herstellbare Flankenlinie Flankenform-Modifikation Gefertigte Flankenlinie Fertigungsabweichung Die Berechnung einer herstellbaren Geometrie ist die Voraussetzung für die eindeutige Erfassung von Fertigungsabweichungen

10 GearEngine IT-Plattform Systemarchitektur Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 10

11 Nutzen der GearEngine Cyber-Physisches Closed-Loop Produktionssystem Fräsen Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 11 Messen Quality Gate Geometrische Kontrolle Solldaten aus der digitalen Welt Closed-Loop Korrektur

12 Nutzen der GearEngine Digitale Verwaltung und Monitoring der Produktionsmittel Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 12 Fräsmaschine meldet an die GearEngine Jeden Spannhub der Vorrichtung Anzahl der Werkstücke des Messerkopfes Sensordaten aus der PLC Schleifmaschine meldet an die GearEngine Jeden Spannhub der Vorrichtung Volumen jeden Abrichtvorganges Sensordaten aus der PLC

13 Nutzen der GearEngine Vollständige Bauteilhistorie Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 13 Fräsmaschine meldet an die GearEngine Bauteil-ID mit Zeitstempel Aktuelle Prozess- und Korrekturdaten Spannaufnahme-ID Werkzeug-ID Messmaschine meldet an die GearEngine Bauteil-ID mit Zeitstempel Messergebnisse Schleifmaschine meldet an die GearEngine Bauteil-ID mit Zeitstempel Aktuelle Prozess- und Korrekturdaten Spannaufnahme-ID Abrichtwerkzeug- und Schleifscheiben-ID

14 Zusammenfassung Industrie 4.0 für die Zahnradfertigung Folie 14 Die GearEngine ist eine IT-Plattform für die Zahnradfertigung und überführt die Auslegung in eine herstellbare Zahnflankengeometrie liefert für jeden Produktionsschritt die Sollgeometrie verwaltet alle Konstruktions- und Auslegungsdaten verwaltet Werkzeuge, Spannaufnahmen und Maschinen verwaltet die individuelle Bauteil-Historie Die vielfältigen Nutzen sind Closed-Loop Mechanismen auf Basis einer herstellbaren Sollgeometrie für alle Prozess-Schritte Verschleißbeobachtung aller Produktionsmittel lückenlose Teile-Rückverfolgbarkeit verknüpfbarer Datenbestand für BigData Analysen