DER KONSTRUKTEUR 9/2021

WERKZEUGMASCHINEN
gilt deshalb als sicher, dass sich ähnliche Entwicklungen auch in
unserem Bereich vollziehen werden. Stand heute sind wir noch
sehr weit von Autonomie in der Produktion entfernt.
NICOLE STEINICKE: Vor welchen fertigungstechnischen
Herausforderungen stehen Komponentenhersteller heute?
PROF. DENKENA: Tatsächlich sehe ich da sehr viele. Eine
wichtige ist sicherlich die zunehmende Variantenvielfalt in der
Fertigung und die abnehmenden Losgrößen. Die Komponentenhersteller
suchen deshalb Maschinen, die sich mit geringstem
Aufwand rüsten lassen oder dies idealerweise per Steuerung
selbst durchführen.
NICOLE STEINICKE: Sicher gibt es auch völlig neue Ansätze
in der Metallbearbeitung, die noch in der Entwicklungsphase
sind. Ein Beispiel ist die teilautonome Fertigung. Können Sie
uns dies näher erläutern?
PROF. DENKENA: Natürlich! Wir arbeiten beispielsweise seit
einigen Jahren daran, dass Maßabweichungen bei der
Zerspanung durch die Maschine erkannt und selbständig ausgeglichen
werden. Hierzu verwenden wir neue strukturintegrierte
Sensoren und modellgestützte Algorithmen. Andere
Arbeiten fokussieren Prozessüberwachungssysteme, die nicht
mehr zeitaufwändig parametriert werden müssen. Mit Partnern
aus der Wirtschaft arbeiten wir auch bereits an der Umsetzung.
NICOLE STEINICKE: Welche Rolle spielen diese Entwicklungen
für Konstrukteure und Entwickler? Denn die schnellen technischen
Veränderungen im Zusammenhang mit Industrie 4.0
verlangen doch sicher auch neue Kompetenzen.
PROF. DENKENA: Grundsätzlich wird es auch weiterhin darum
gehen, die mechanischen Eigenschaften von Werkzeugmaschinen,
wie die statischen und dynamischen Steifigkeiten oder das
thermische Verhalten, günstig zu gestalten. Allerdings brauchen
die Hersteller auch kreative Köpfe für Sensorik und Steuerungstechnik,
die Zerspanprozesse im Detail verstehen und im Team
mit anderen die oben skizzierten Ansätze entwerfen und bis zur
Serienreife bringen.
INNOVATIONEN AKTIV MITGESTALTEN
Das IFW beschäftigt sich mit sämtlichen Aspekten der
spanenden Fertigungstechnik: vom Zerspanprozess über
die Maschinenentwicklung bis zur Fertigungsplanung.
Das Spektrum reicht von der Grundlagenforschung bis
hin zu experimentellen, theoretischen und simulationsgestützten
Methoden. Unternehmen können sich
beispielsweise im Rahmen von Verbundprojekten als
aktive Forschungspartner mit eigenem Forschungsauftrag
oder auch als Begleiter eines Projekts einbringen
und so an zukunftsweisenden Entwicklungen teilhaben.
Zudem können Interessenten – gefördert durch das
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) –
ihre Forschungsaktivitäten im IFW bündeln: Industrielle
Gemeinschaftsforschung (IGF). Als Forschungsauftrag
und Dienstleistungsprojekte entwickelt das IFW auch
maßgeschneiderte Lösungen für Unternehmen.
NICOLE STEINICKE: Welchen Stellenwert hat die Datenerfassung
und -analyse für Werkzeugmaschinenhersteller?
PROF. DENKENA: Dies sind ganz integrale Befähiger für die
obengenannten Entwicklungstendenzen, egal ob sie
konventionelle Steuerungstechnik betreiben oder ob sie
sich einer der vielen KI-Methoden bedienen.
NICOLE STEINICKE: Das Erreichen der Klimaziele ist auch
für Werkzeugmaschinenhersteller ein wichtiges Thema.
Wie denken Sie kommen wir in Richtung Effizienz einen
Schritt weiter?
PROF. DENKENA: Hier stellen wir eine deutlich zunehmende
Motivation der Werkzeugmaschinenhersteller fest. Bei dem
CO 2
-Fußabdruck der Maschinenproduktion hat einer der
großen deutschen Werkzeugmaschinenhersteller bereits die
DIE GROSSEN FERTIGUNGSTECH-
NISCHEN HERAUSFORDERUNGEN
SIND DIE ZUNEHMENDE VARIANTEN-
VIELFALT IN DER FERTIGUNG UND
DIE ABNEHMENDEN LOSGRÖSSEN
CO 2
-Neutralität erreicht. Aber auch bei der Anwendung der
Maschinen gibt es noch extrem hohe Potenziale, beispielsweise
in der bedarfsgerechten Steuerung der Maschinenperipherie
wie Kühlschmierstoffanlagen, Kühleinrichtungen oder
ähnlichem. Die Forschung hat viele dieser Potenziale
bereits aufgezeigt.
NICOLE STEINICKE: Werfen wir noch einen Blick in die
Maschine, in der hydraulische Spannsysteme zunehmend
durch pneumatische oder elektrische ersetzt werden. Welche
Entwicklungen spielen eine zunehmend wichtige Rolle?
PROF. DENKENA: Insbesondere die elektrischen Spannsysteme
sind interessant, denn einiges spricht gegen Hydraulik. Im IFW
haben wir beispielsweise schon vor mehreren Jahren ein hochinnovatives
und sehr leistungsfähiges elektrisches Spannsystem
entwickelt und in Langzeitversuchen getestet. Leider musste
dieses aufgrund der höheren Systemkomplexität teurer angeboten
werden als ein vergleichbares hydraulisches System. Aus
diesem Grund hat sich die Innovation leider nicht durchgesetzt.
Ich vermute deshalb sehr stark, dass wir in der Breite noch viele
Jahre mit Hydraulik leben werden.
NICOLE STEINICKE: Werfen wir noch einen Blick in die
Zukunft. Woran wird in kurzen Sätzen gerade geforscht – am
IFW und/oder gemeinsam mit Partnern aus der Industrie?
PROF. DENKENA: Ein sehr großes Thema ist die Anwendung
von künstlicher Intelligenz in Werkzeugmaschinen. Hierbei
ist mir aber immer wichtig zu betonen, dass wir zunächst die
„low hanging fruits“ dieser Technologie ernten müssen, um uns
danach schrittweise zu den komplexeren Themen vorarbeiten
zu können.
Das Interview führte Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, Chefredakteurin.
Bilder: Aufmacher czdistagon@rambler.ru – stock.adobe.com, Porträt 01 IFW
www.ifw.uni-hannover.de
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