Data Acquisition & Process Monitoring
Data Acquisition & Process Monitoring
Sensordaten, Digitaler Schatten und Prozessmonitoring
Während der Zerspanung entstehen hochfrequente Prozesssignale – Motorströme, Beschleunigungen, Temperaturen und Körperschallsignale, die den aktuellen Fertigungszustand in Echtzeit widerspiegeln. Moderne Monitoring-Systeme erfassen maschineninterne und -externe Signale und verarbeiten sie mithilfe physikbasierter Modelle und KI-gestützter Modelle. So lassen sich Werkzeugverschleiß, Werkzeugabdrängungen und Qualitätsabweichungen frühzeitig erkennen, bevor fehlerhafte Bauteile entstehen. Die digitale Dokumentation jedes Prozesses und Bauteils gewährleistet lückenlose Rückverfolgbarkeit und schafft die Grundlage für kontinuierliche, datenbasierte Prozessverbesserung.
Data Acquisition & Process Monitoring
Praxisbeispiel Verdichterschaufel
Am Fraunhofer IPT wird die Maschinendatenerfassung und Prozessüberwachung gezielt für die Bearbeitung sicherheitskritischer Triebwerkskomponenten eingesetzt. Dabei setzt das Fraunhofer IPT gängige Marktlösungen von gemineers GmbH, Siemens, ARTIS MARPOSS oder CERATIZIT. Bei der Zerspanung von Blisks, Impellern oder Turbinenscheiben ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung der Prozesssignale, Abweichungen frühzeitig zu erkennen, Werkzeugstandzeiten zuverlässig zu bewerten und die Bauteilqualität nachweisbar zu dokumentieren. Damit trägt die datenbasierte Prozessüberwachung maßgeblich zur Prozesssicherheit und Qualitätssicherung in der Luftfahrtfertigung bei.
Data Acquisition & Process Monitoring
Praxisbeispiel Ritzelwelle
Das MTI verbindet die systematische Prozessdatenerfassung mit einer aktiven Prozessüberwachung zur Absicherung anspruchsvoller Fertigungsprozesse. Am Beispiel der Drehbearbeitung einer Ritzelwelle werden Prozessdaten während der Bearbeitung oder unmittelbar nach einzelnen Bearbeitungssequenzen erfasst und ausgewertet. Dazu zählen Bild- und Zeitreihendaten wie beispielsweise Schnittkräfte, Spindelleistungen, Schwingungen und Temperaturen. Die segmentbezogene Analyse ermöglicht es, Abweichungen frühzeitig zu erkennen und die Prozessführung echtzeitfähig und gezielt zu bewerten sowie reaktionsschnelle Maßnahmen zur sicheren Prozessausführung durchzuführen. Gerade bei hochpräzisen Bauteilen mit hohen Anforderungen an Rundlauf und Konzentrizität ist dies entscheidend. Die gewonnenen Daten unterstützen die Sicherstellung der geforderten Bauteilqualität und bilden eine belastbare Grundlage für nachgelagerte Prozessschritte und qualitätssichernde Maßnahmen. Die aktive Prozessüberwachung ermöglicht es ebenso gezielt in Extrembereiche der Prozessführung vorzudringen und Belastungsgrenzen im Forschungskontext auszutesten.
