Mobile Kenngrößenerfassung zur Zustandsbewertung von Kühlschmierstoffen in Bearbeitungsmaschinen

Im Rahmen des Projektes „Mobile Erfassung von physikalischen und chemischen Kenngrößen zur Zustandsbewertung von Kühlschmierstoffen in Bearbeitungsmaschinen“ arbeitet die Modellfabrik Prozessdaten zusammen mit den Firmen HST-Systemtechnik in Suhl, KMF Messtechnik in Sömmerda und BSS in Eisenach.

Problemstellung

In metallverarbeitenden Unternehmen, welche keine zentrale Kühlschmiermittelversorgung für die einzelnen Maschinen haben, ist der Aufwand für die Erfassung und die Auswertung der wichtigsten Kenngrößen von Kühlschmierstoffen (KSS) sehr umfangreich. Die Erfassung und Bewertung des KSS-Zustandes ist aber notwendig, da das in Bearbeitungszentren eingesetzte Kühlschmiermittel sich direkt auf die Effizienz von Zerspanprozessen sowie die Qualität der gefertigten Bauteile auswirkt. Darüber hinaus gibt es strenge gesetzliche Vorgaben für den KSS-Einsatz hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsschutz, welche sich in der Fertigung mit dezentralen KSS-Kreisläufen nur mit erheblichem Zeit- und Personalaufwand gewährleisten lassen.

Zielsetzung

Im Rahmen des Projektes soll, basierend auf mobilen Erfassungsgeräten (Tablets) und in Verbindung mit einer Web-Plattform, die Möglichkeit aufgezeigt werden, wie an der jeweiligen Bearbeitungsmaschine die wichtigsten physikalischen und chemischen Kennwerte zur Zustandscharakterisierung des Kühlschmierstoffes durch den Bediener erfasst und direkt vor Ort in ein mobiles Gerät eingegeben werden können. Diese Daten werden anschließend zentral und automatisch ausgewertet und der Bediener bzw. der Verantwortliche für den KSS-Zustand über Push-Funktionen auf notwendige Regulierungsmaßnahmen hingewiesen. Dadurch soll erreicht werden, dass der Kühlschmierstoff in jeder Maschine auf einem gleichbleibenden Zustandsniveau gehalten und dadurch die geforderte Fertigungsqualität sowie der Umwelt- und Gesundheitsschutz erfüllt werden kann.

Projektbeschreibung

Im Rahmen dieses Projekts wird die Eingabe der erfassten Kennwerte zur Charakterisierung des Zustandes für Kühlschmierstoffe in Bearbeitungsmaschinen auf mobilen Geräten (z.B. Tablets) erfolgen. Dazu wird eine Eingabemaske für eine webbasierte Plattform realisiert, auf die unter Nutzung von WLAN über das mobile Gerät zugegriffen werden kann. Die eingegebenen Kennwerte werden anschließend weiterverarbeitet. Wenn festgelegte Grenzwerte für die einzelnen Kennwerte, wie z.B. pH-Wert und / oder Konzentration, unter- bzw. überschritten sind, werden Push-Befehle generiert, um den Bediener an der jeweiligen Bearbeitungsmaschine oder den Verantwortlichen für Kühlschmierstoffe darüber aktiv auf dem mobilen Gerät zu informieren, wann und welche notwendigen Maßnahmen umzusetzen sind. Die eingegebenen Kennwerte sollen des Weiteren innerhalb des Demonstrationsprojekts statistisch weiterverarbeitet werden, um Trendentwicklungen für die einzelnen Kennwerte erkennen zu können.

Dadurch soll erreicht werden, dass rechtzeitig auf sich anzeigende längerfristige Veränderungen reagiert werden kann. Basierend auf den Projektergebnissen sollen direkte Wirkzusammenhänge zwischen KSS-Zustand und Fertigungsqualität gezogen werden und bei Bedarf entsprechende Maßnahmen abgeleitet werden. Die Gestaltung der Eingabemaske für die Kennwerte bzw. Daten und deren weitere Berechnung sollen so modular und flexibel erfolgen, um auch ähnlich gelagerte Aufgabenstellungen mit relativ wenig Anpassungsaufwand umsetzen zu können.

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