Maschinennahe Integration antriebsbasierter Methoden zur Zustandsüberwachung
Holger Schlegel, Chris Schöberlein | IWP, TU Chemnitz
Zur Steigerung der Produktivität und Effizienz moderner Werkzeugmaschinen sind detaillierte Kenntnisse über den aktuellen Zustand aller Anlagenkomponenten vonnöten. In diesem Zusammenhang verfügen moderne Steuerungssysteme bereits über eine Vielzahl integrierter Informationsquellen, sind jedoch zumeist unzureichend mit den restlichen Teilsystemen vernetzt. Diese Diskrepanz kann durch Integration industrietauglicher Embedded Systems in Kombination mit geeigneten Auswertealgorithmen überwunden werden, um der Anforderung nach intelligenten und autonomen Produktionssystemen im Sinne von Industrie 4.0 begegnen zu können.
Der Vortrag adressiert einerseits die maschinennahe Integration innovativer Identifikations- und Überwachungsalgorithmen auf Basis antriebsinterner Daten sowie andererseits die Etablierung einer durchgängigen Informationskette vom Vorschubantrieb über die Maschinensteuerung bis in die Cloud.
Es werden u. a. geeignete Performanceindizes zur Überwachung und Verfahren zur automatischen Parameteridentifikation und Schwingungsdetektion von Antriebsregelungen vorgestellt und auf ihre Implementierung und Inbetriebnahme eingegangen. Sie bilden die Grundlage für eine onlinefähige Adaption der Reglerparameter und ermöglichen damit die intelligente und selbstregulierende Einstellung der Vorschubantriebe.
Kernpunkt der Informationskette stellt ein am Markt verfügbares industrietaugliches Embedded System auf Basis einer offenen und skalierbaren Hard- und Softwareplattform dar. Dieses wurde mit einer eigens entwickelten Schnittstelle programmiert, die neben dem Zugriff auf steuerungsinterne Maschinendaten ebenso die Aufzeichnung hochfrequenter Antriebssignale gestattet und damit die Basis für eine antriebsbasierte Zustandsüberwachung bereitstellt. Die Visualisierung der verdichteten Überwachungsdaten erfolgt anschließend mit Hilfe einer anwenderspezifischen, webbasierten Oberfläche.