Datenbasierte Werkzeugverfügbarkeit für die Serienproduktion durch Predictive Maintenance (WerkPriMa)

Problemstellung
Im Werkzeugbau werden in Einzel- und Kleinserienfertigung Werkzeuge hergestellt, die zur Serienproduktion von Kunststoff- oder Metallteilen eingesetzt werden. Eine hohe Verfügbarkeit der Werkzeuge bestimmt maßgeblich die Produktivität der industriellen Serienproduktion. Um die Werkzeugverfügbarkeit zu steigern, arbeiten Werkzeugbaubetriebe und Serienproduktionsbetriebe eng zusammen. Dennoch sind Ausfälle von Werkzeugen noch immer unvorhersehbar und verursachen plötzliche Produktionsausfälle und somit hohe Kosten.

Zielsetzung
Im Forschungsprojekt WerkPriMa wird ein Dienstleistungssystem entwickelt, welches eine vorausschauende und proaktive Wartung der Werkzeuge ermöglicht, um Ausfälle der in der Produktion eingesetzten Werkzeuge rechtzeitig zu erkennen und zu vermeiden.

Vorgehensweise
Dazu werden die Anforderungen an das zu entwickelnde Dienstleistungssystem definiert und eine Systematik zur Prognose von Werkzeugausfällen sowie Wartungsmaßnahmen zur Reaktion auf diese Ausfälle erarbeitet. Prozessdaten, die in der Serienproduktion zur Analyse von Werkzeugschäden aufgenommen werden, stehen hierbei im Fokus. Mithilfe von zu entwickelnden, intelligenten Datenauswertungsalgorithmen sollen so Werkzeugausfälle vorhergesagt und entsprechende Gegenmaßnahmen rechtzeitig eingeleitet werden. Damit diese Systematik automatisiert, echtzeitnah und parallel zum Serienprozess ablaufen kann, wird eine Datenplattform entwickelt, in der alle erfassten Daten intelligent verarbeitet und Vorhersagen zu möglichen Werkzeugausfällen bereitgestellt werden. Die neue Prognosesystematik und die identifizierten Wartungsmaßnahmen werden in ein generisches Dienstleistungsmodell eingebettet, das in der realen Produktionsumgebung bei den am Projekt involvierten Serienproduzenten getestet wird.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Als Gesamtergebnis steht ein pilotiertes und auf die Bedürfnisse der Praxis angepasstes Dienstleistungssystem zur Verfügung, das eine deutlich erhöhte Werkzeugverfügbarkeit durch eine datenbasierte Werkzeugwartung mithilfe von vorbeugender Instandhaltung (Predictive Maintenance) sicherstellt. Durch die Beteiligung von zwei Projektpartnern aus der Metallguss- und der Kunststoffspritzgießfertigung wird die Übertragbarkeit des Dienstleistungssystems für Werkzeuge und Produktionsmittel weiterer Branchen sichergestellt.

• BMW AG
• Continental Automotive GmbH
• i2solutions GmbH
• Krämer + Grebe GmbH & Co. KG Modellbau
• Peter Sauer & Sohn Odenwälder Präzisionswerke KG
• RWTH Aachen