Thema: Assistenzsystem für die energieeffiziente Bedienung von Werkzeugmaschinen

Finanzierung: Gesellschaft für Energie und Klimaschutz Schleswig-Holstein GmbH (EKSH)

Forschungskennzahl: 8/12-45

Fördersumme: 149.909,46 €

Laufzeit: 01.01.2020 bis 31.12.2021

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Alexander Mattes

Kooperationspartner: Fachhochschule Kiel | UXMA GmbH & Co. KG

Netzwerkpartner: Kompetenzzentrum Erneuerbare Energien und Klimaschutz Schleswig-Holstein

Kurzfassung: Bei der zerspanenden Metallbearbeitung als eines der wichtigsten Fertigungsverfahren, muss durch eine energiesparsamere und damit klimafreundlichere Gestaltung weiteres, nicht ausgeschöpftes Potenzial für die Schonung von Ressourcen gehoben werden. Ziel ist, die benötigte Menge elektrischer Energie pro ausgebrachtem Werkstück zu reduzieren. Bei Recherchen wurde ein sehr großes Potenzial bei der Fokussierung auf die sogenannten Nebenzeiten identifiziert. Beim Betrieb einer Werkzeugmaschine entsteht während dieser Zeitabschnitte durch die Vielzahl an Nebenaggregaten ein erheblicher Energieverbrauch, ohne dass eine Wertschöpfung, d. h. ein spanender Materialabtrag am zu fertigenden Produkt stattfindet.

Der zielführendste Weg zur Reduzierung dieser Nebenzeiten liegt im Einsatz von Assistenzsystemen zur Unterstützung des Bedieners der Werkzeugmaschine. Da dieser - zumeist Facharbeiter - ausgewiesener Experte im Bereich der spanenden Fertigung ist, ermöglicht dies eine äußerst effektive, weil fertigungspraxisnahe und kosteneffiziente Optimierung des Energieverbrauchs. Dadurch wird das meistens intuitiv angewendete Erfahrungswissen auf dem Shop-Floor (Fertigungsebene) direkt für die Steigerung der Energieeffizienz eines spanend hergestellten Produkts genutzt.

Durch eine Auswertung der bereits vorhandenen Sensorik in modernen Werkzeugmaschinen lässt sich zudem eine Datengrundlage schaffen, welche dann in bedienerzentrierten Assistenzsystemen genutzt werden kann. Darüber hinaus soll durch die Integration von Künstliche-Intelligenz-Technologien (KI) die Leistungsfähigkeit des Assistenzsystems entsprechend den aktuellen, technischen Möglichkeiten maximiert werden.