Wenn der Bohrer unverhofft zu Bruch geht, verwandelt sich eine schwungvolle Spanbearbeitung in einen ungewollten Produktionsstopp. Die Folge sind Schäden am Werkzeug oder Werkstück. Jeder Zerspanungsbetrieb kennt die Gefahren, die durch Maschinenkollisionen, Programmfehler, falsch gespannte Bauteile oder defekte Werkzeuge verursacht werden und zu Fertigungsunterbrechungen, längeren Ausfallzeiten und hohen Folgekosten führen. Ziel war es daher, den Maschinenschutz und den Bearbeitungsprozess zu verbessern sowie zugleich eine vorausschauende Instandhaltung zu ermöglichen. Fündig wurde man bei Montronix. Der Spezialist für Werkzeug- und Prozessüberwachung kontrolliert Dreh- und Fräsmaschinen in Echtzeit, erkennt selbst kleinste Abweichungen im Bearbeitungsprozess und veranlasst den Stopp der Maschine bei Gefahr in unter 1 Millisekunde.
Ob gebrochener Bohrer, fehlerhafte Werkstückspannung oder schleichender Achsverschleiß – alle Ereignisse werden automatisch protokolliert, an die Instandhaltung gemeldet und in die digitale Produktionsplattform von Everllence (ehemals MAN Energy Solutions) integriert. Die Partnerschaft besteht mittlerweile seit über fünf Jahren, heute sind mehrere Montronix-Systeme in der Pleuel- und Zylinderkopffertigung im Einsatz und sorgen zuverlässig für mehr Sicherheit und Prozessstabilität.
Wie bei jedem Produktionsunternehmen spielen auch bei Everllence Qualitätssicherung, Maschinenauslastung und Produktionseffizienz eine zentrale Rolle im betrieblichen Ablauf. Produktionsunterbrechungen bedeuten nicht nur Zeit- und Qualitätsverlust, sondern auch erhebliche Kosten. „Die Montronix-Systeme können prozessbedingte und technische Fehler frühzeitig erkennen und verhindern, sodass ungewollte Stillstände heute deutlich seltener auftreten“. erläutert Peter Rampf, Instandhaltungsexperte bei Everllence.
Flexible Prozessüberwachung mit Millisekunden-Reaktionszeit für eine sichere und stabile Fertigung
Montronix konnte durch Flexibilität, kurze Reaktionszeiten und einfache Systemintegration, unabhängig von Maschinensteuerung und Hersteller, überzeugen. „Unsere Systeme sind modular aufgebaut, lassen sich in Neu- wie Bestandsanlagen nachrüsten und haben durch den Lernmodus und die automatische Kalibrierung einen echten Mehrfachnutzen“, erklärt Timo Berndt, Produktmanager bei Montronix. Das Pulse-Plus-System nutzt hochsensitive Beschleunigungssensoren mit integrierter Temperaturmessung, um Vibrationen und Stöße zu erfassen. Eine mögliche Kollision wird durch die Beschleunigungsdaten als Summensignal aller 3 Sensor-Achsen erkannt und bei Grenzwertüberschreitung in unter einer Millisekunde ein Signal an den schnellen Eingang der Maschinensteuerung gesendet, die sofort einen Nothalt auslöst. Ist die Bewegung vor und während einer Kollision jedoch sehr langsam, kommt der Montronix Strainlink Sensor zum Einsatz. Hierbei messen Dehnungsmessstreifen auftretende Kräfte direkt an der Maschine und decken so auch „blinde Flecken“ innerhalb der Beschleunigungsmessung ab. „Früher bedeutete eine Nichterkennung im schlimmsten Fall, dass die Maschinengeometrie überprüft und nachgerichtet werden musste. Heute wechseln wir die Schneide innerhalb kürzester Zeit und produzieren sofort weiter“, so Peter Rampf. Neben dem primären Sofortschutz ermöglicht die kontinuierliche Datenerfassung auch das frühzeitige Erkennen schleichender Verschleißprobleme und ist somit auch eine wichtige Komponente für eine vorausschauende bzw. vorbeugende Instandhaltung und einen stabilen Produktionsprozess. Überwacht werden alle Achsen, sowie Haupt- bzw. Motorspindeln. Die eingesetzte Montronix Auswerteeinheit IBU Plus NX bietet dafür neben dem Maschinenschutz auch Condition Monitoring mit kontinuierlicher Rohdatenerfassung, offenen API-Schnittstellen und Echtzeitdaten für externe Analysen. Zusätzlich speichert die Montronix Auswerteeinheit in einem Ringspeicher die letzten 4.000 Meldungen und Alarme, wem das zu wenig ist kann sie einfach mit der Option ServiceAgent erweitern, in dem Fall werden alle Meldungen und Alarme auf dem kundeneigenen Server gespeichert und können zusätzlich automatisch per E-Mail an zuvor definierte Adressaten übermittelt werden.
Echtzeit-Datenerfassung und bidirektionale Kommunikation für adaptive Wartung und KI-gestützte Prozessoptimierung
Everllence geht einen Schritt weiter und streamt die von den Sensoren kontinuierlich gelieferten Schwingungs- und Kraftdaten direkt über API, OPC UA und MQTT aus der Montronix Auswerteeinheit in die digitale Produktionsplattform von Everllence. Dort werden sie mit weiteren Maschinendaten wie Stromaufnahme, Achsbewegungen und Laufzeiten verknüpft. Die Daten von den Maschinen und den Montronix-Sensoren werden von Everllence in einer Cloud gespeichert und ausgewertet, mit dem Ziel, eine KI-gestützte Analyse für vorausschauende Instandhaltung zu ermöglichen. Die offene Montronix-API erlaubt es, Grenzwerte und Filterparameter direkt von externen Systemen anzupassen. „Alles, was der Bediener einstellen kann, kann auch eine übergeordnete Software setzen“, erklärt Timo Berndt. So entsteht eine bidirektionale Kommunikation zwischen den einzelnen Überwachungssystemen und der übergeordneten Produktions-IT, welche dann die Grundlage für weitere Prozessoptimierungen, Maschinenauslastung, adaptive Wartungsintervalle und künftige KI-Anwendungen bildet. Ein individuell abgestimmtes Dashboard visualisiert alle wichtigen Parameter, Kennzahlen und Statusmeldungen in Echtzeit und bietet so eine umfassende Übersicht für Datenanalyse und Monitoring.
Neben fest verbauten Systemen nutzt Everllence auch die Montronix-WiFi-Box-Plus. Dieses mobile System enthält denselben Sensor wie die stationären Geräte, überträgt aber die Daten drahtlos an einen mobilen Computer. Somit wird auch eine kurzfristige, mobile Analyse von Maschinen ohne eingebaute Überwachungseinheit möglich. Beispiele für den Nutzen der vorbeugenden mobilen Messungen zeigen sich plastisch: Erkennung eines losen bzw. verschlissenen Lagerpaketes an der Spindel oder die Diagnose von Schleifspindelproblemen, sowie die gezielte Reduktion von Vibrationen an einer Draht-Erodieranlage führten bei Everllence bereits zu deutlichen Kosteneinsparungen.
Höhere Verfügbarkeit, planbare Wartung und messbare Effizienzgewinne
In den vergangenen Einsatzjahren der Montronix-Prozessüberwachungssysteme haben sich für Everllence klare Vorteile ergeben. Die Daten dienen nicht nur zur Fehlerdiagnose, sondern auch zur Verbesserung von Bearbeitungsstrategien, etwa durch angepasste Vorschub- oder Fräsparameter. In Kombination mit der offenen Schnittstellenarchitektur entsteht so ein System, das nicht nur schützt, sondern aktiv zur Prozessoptimierung beiträgt – und damit die Wettbewerbsfähigkeit der Fertigung nachhaltig stärkt. So konnten in der Praxis ungeplante Stillstände deutlich reduziert werden, Verschleiß wurde frühzeitig erkannt und dadurch vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen geplant behoben werden, abgesehen davon hat der Schutz der teuren Spindeln auch schon viel Geld eingespart. Ein kleines Beispiel aus dem Jahr 2023 macht klar, dass es das Montronix-System war, das vermieden hat, dass aus einem kleinen Werkzeugbruch ein größerer Schaden entstanden ist. Damals brach in der Pleuelfertigung von Everllence die Spitze eines Bohrers ab. Da es sich hierbei um eine Sacklochbohrung handelte, konnte dies vom Bediener nicht erkannt werden. Der Montronix-Dehnungsmessstreifen und der Beschleunigungssensor erkannten den Vorfall sofort, stoppten das System und verhinderten Schäden.
Herstellerunabhängige modulare Überwachungssysteme für sichere Fertigung und zukünftige KI-gestützte Prozesssteuerung
Montronix-Systeme sind herstellerunabhängig und können in Maschinen mit Siemens-, Heidenhain-, Fanuc-, Mitsubishi- oder anderen Steuerungen integriert werden. „Unsere Systeme können komplett steuerungsunabhängig in jede Maschine integriert werden, egal ob neu oder als Retrofit“, betont Herr Berndt. Bei Everllence ist der Einsatz in neuen Linien für Turbolader- und Zylindergehäusefertigung geplant. Die Kombination aus modularer Hardware, offener API-Schnittstellenarchitektur und praxiserprobten, lernfähigen Algorithmen macht die Montronix Geräte zu einer zukunftssicheren Investition. Hierdurch bleibt die Fertigung nicht nur gegen plötzliche Crashs gewappnet, sondern ist auch technologisch vorbereitet für kommende Entwicklungen in Condition Monitoring, prädiktiver Maintenance und KI-gestützter Prozesssteuerung.
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