Ein Dashboard zur Überwachung smarter Getriebe

Die Entwicklung smarter Maschinenkonzepte durch die Maschinenbauer, aber auch die Digitalisierung zahlreicher Bestandsmaschinen durch die Betreiber ist in vollem Gang. Unternehmen möchten Fehler abstellen, Kosten reduzieren, ohne Ausschuss nachhaltig produzieren oder die Energieeffizienz von Prozessen verbessern. Wittenstein bietet mit seinen Getrieben mit Cynapse-Feature die richtigen Werkzeuge dafür. Diese ermöglichen es, direkt an der Komponente prozessrelevante Werte, wie Temperatur, Vibration und Beschleunigung, zu erfassen und hierfür individuell einstellbare Schwellwerte zu überwachen. Ein Unterfangen, das in der Praxis manchmal schwierig ist, denn wer weiß beispielsweise schon, welche Vibrationsstärke „normal“ ist und bei welcher Beschleunigungskraft dementsprechend ein Grenzwert zu setzen ist, der überhöhte Vibrationen meldet?

Mit dem Cynapse-Monitor wird ein Tool zur Verfügung gestellt, das dem Anwender die Programmierung eigener Überwachungs-Apps und Visualisierungsoberflächen erspart. Neben der Komponenten-ID werden alle Werte, die Getriebe mit Cynapse-Feature bereitstellen, erfasst und in einem für verschiedene Endgeräte geeigneten Dashboard angezeigt – also zyklische und azyklische Sensordaten, Histogramme, Historien, Typenschilddaten und Events. So lässt sich beispielsweise erkennen, welcher Temperaturbereich oder welche Vibrationen im Betrieb am Getriebe typisch sind. Der Betreiber kann so einen individuellen Schwellwert zur Überwachung des Maschinenprozesses ermitteln sowie setzten und so im Fall eines Falls einen Warnhinweis ausgeben. Durch den Einblick in das Betriebsverhalten der Antriebsachsen lassen sich Schäden am Getriebe vermeiden und Störungen im Prozess detektieren. Schon dieses Condition Monitoring hilft, Maschinen und Anlagen besser betreiben zu können. Am besten allerdings wäre es, Fehler zu erkennen, bevor sie auftreten; Verschleiß zu bemerken, bevor er sich als Maschinenausfall bemerkbar macht oder auch Ausschuss zu vermeiden, bevor er produziert wird. Mit weiteren digitalen Smart Services hat sich Wittenstein in Zusammenarbeit mit Maschinenbauern auf den Weg gemacht, dies zu ermöglichen.

Erkennung von Anomalien

Mit dem Service der Anomalieerkennung hat das Unternehmen einen digitalen Service in der Pilotphase, mit dem frühzeitig Abweichungen vom Sollprozess regisitriert werden und künftig Fehler vor dem Entstehen bemerkt werden können. Dabei geht es bei der Anomalieerkennung darum, sich frühzeitig ankündigende Abweichungen von Sollprozessen zu registrieren.

Einer der ersten Use Cases der Anomalieerkennung war ein Wittenstein-internes Projekt aus dem Bereich der zerspanenden Teilebearbeitung. Auf einer Werkzeugmaschine werden hier die Zahnträger für das Galaxie-Getriebe gefertigt. Die bearbeitungstechnische Präzision im µm-Bereich ist entscheidend für die später einwandfreie Funktion dieser Hochleistungs-Getriebegattung. Wie auch bei anderen technischen Produkten gehen höchste Genauigkeitsanforderungen in der Regel einher mit erhöhter Ausschussgefahr, sollte sich der Sollprozess der Teilebearbeitung unbemerkt ändern. Fehler werden dann erst am fertigen Teil sichtbar. Der Service „Predictive Quality“ führt automatisch eine Analyse der Vibrationsdaten durch. Mit dieser wird es möglich, Abweichungen vom Sollprozesses frühzeitig zu erkennen und die Produktion von Schlechtteilen zu vermeiden. Darüber hinaus lässt sich eine genaue Aussage darüber treffen, über welche Betriebs dauer hinweg ein einwandfreier Sollprozess der mechanischen Bearbeitung gewährleistet ist. In diesem Zeitraum wird dann – vorhersehbar – ausschließlich in der geforderten Qualität gefertigt, eben in „Predictive Quality“.