Gesundheitsschutz und Einsparpotenziale beim Verbrauch durch intelligente Kühlschmierstoffüberwachung

Quelle: (© GFE Schmalkalden e.V.)

Bei der Herstellung von Präzisionsteilen durch Werkzeugmaschinen mit zerspanenden Fertigungstechniken wie Fräsen oder Drehen kommen Kühlschmierstoffe („Bohrmilch“) zum Einsatz. Diese dienen zum Abspülen entstandener Späne, verhindern erhöhten Werkzeugverschleiß und haben durch weitere spezifische Eigenschaften unmittelbaren Einfluss auf die Maßhaltigkeit sowie Oberflächenqualität der zu fertigenden Teile.

Problemstellung

Der Umgang mit diesen Chemikalien unterliegt jedoch den „Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS)“ sowie den Vorgaben nach DGUV 109-003 zur Prüfung und Pflege von wassergemischten Kühlschmierstoffen und ist in regelmäßigen Abständen auf die Einhaltung von Grenzwerten spezifischer Parameter zur Vermeidung der Bildung gesundheitsbeeinträchtigender Nebenprodukte zu überprüfen.

Zielsetzung

Der Einsatz der sich in Entwicklung befindlichen Lösung soll es kleinen und mittleren Unternehmen ermöglichen, vollautomatisch und kontinuierlich die relevanten Parameter in Echtzeit und in einer Qualität zu überwachen, wie sie bisher wirtschaftlich nur in Großbetrieben realisiert werden konnten. Das konsequent verfolgte Konzept einer Nachrüstsensorik soll zudem die kostengünstige Ausrüstung bereits bestehender Maschinen ermöglichen. Alle Messwerte sollen zukünftig jederzeit verfügbar und grafisch auf einem Tablet oder PC abrufbar sein. Zusätzlich einstellbare Schwellwertüberwachungen sollen langfristig eine gezielte Alarmierung und damit rechtzeitiges Eingreifen im Störfall ermöglichen. Das hilft Maschinenstillstandzeiten zu vermeiden und erhöht die Qualität der Arbeitssicherheit des Personals.

Projektbeschreibung

Durch eine in der Region ansässige Firma mit dem Fokus auf Spezialmessaufgaben wurde das dafür zugrunde liegende Messkonzept entwickelt und die in der Erprobung befindliche Technik der GFE Präzisionstechnik Schmalkalden zur Verfügung gestellt.

In Zusammenarbeit mit dem Mittelstand 4.0Kompetenzzentrum Ilmenau wurde zusätzliche Sensorik zur Überwachung von Klimadaten des Produktionsbereiches ausgebracht. Die Übertragung der Daten erfolgt über verschiedene Netztechniken drahtgebunden oder per Funk an einen energieeffizienten Industrie-PC, von dem aus nach Datenvorverarbeitung die dauerhafte Speicherung in einer
cloudbasierten Datenplattform realisiert wird.

Die grafische Darstellung der Messdaten erfolgt webbasiert auf Endgeräten wie Tablets.

Mehrwert für KMU

• vollautomatische und kontinuierliche Messung relevanter Kühlschmierstoffparameter in Echtzeit
• Alarmierungsmöglichkeit bei Grenzwertverletzungen von Messparametern
• Verlängerung der Nutzdauer von eingesetzten Kühlschmierstoffen
• Reduktion des Einsatzes von Inhibitoren zur Kühlschmierstoff-Stabilisierung
• Basis für Langzeitanalysen und vorausschauende Wartung
• einfach installierbare Nachrüstsensorik
• Erfüllung der Vorgaben nach DGUV 109-003 zur Prüfung und Pflege von wassergemischten Kühlschmierstoffen