Fräszentrum
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Gerät wird am ISW für diverse Forschungsprojekte und für die Lehre eingesetzt. Im Projekt ECOMATION wird die Maschine für Analysen der energieeffizienten Ansteuerung eingesetzt: Um den Verbrauch der Maschine und ihrer Komponenten detailliert zu erfassen, wurde der Schaltschrank mit Leistungsmessgeräten ausgestattet. Diese erfassen die Leistungsaufnahme der gesamten Maschine, aber auch weiterer Subkomponenten wie der Hydraulik, der gesamten Antriebseinheit und des Kühlaggregats. Die Messwerte werden über ein Bussystem bereitgestellt und werden so in den Ecomation Verbrauchsmonitor ECIS (Energy Consumption Information System) übertragen. Zusätzlich werden die Messwerte auch für die automatische Zustandsmodellerstellung eingesetzt. Mittels eines maschinennahen Energieregelkreises wird die Maschine jeweils im energieoptimalen Betriebszustand betrieben. Die Maschine dient der gesamten Forschergruppe ECOMATION als Demonstratormaschine. Im Projekt AIMACS wurde die offene Steuerungsschnittstelle dazu eingesetzt detaillierte Prozessinformationen zu erfassen und diese an entwickelte Analysesysteme zu übermitteln, sodass diese die Prozessstabilität ermitteln können. Über eine Überlagerung von zusätzlichen Drehzahlvorgaben an die Spindel kann der Prozess stabilisiert werden, auch wenn er durch die Vorgaben des NC-Programms zu Instabilitäten führen würde. An der Maschine werden darüber hinaus neue Bahnplanungsalgorithmen implementiert und erprobt. Ebenso wird für die Maschine die gesamte CAD/CAM-Kette eingesetzt, um Werkstücke zu fertigen. Im Rahmen der Lehre wird die Maschine sowohl für die NC-Programmierung, als auch für Umsetzungen in der SPS eingesetzt. Über ein Kommunikationsprotokoll wird die Maschine mittels einer im Rahmen eines Studienprojekts entwickelten einheitlichen Maschinen-Bedienoberfläche per Tablet gesteuert. Für zwei Projekte mit Bezug zu Cloud-Steuerungen wurden an der Maschine Voruntersuchungen durchgeführt, um zu analysieren, welche Daten von der Maschine in die Cloud übertragen werden müssen und wie dies erfolgen kann. Hierzu zählt zum Beispiel auch das Schaffen von Möglichkeiten unterschiedliche Bussysteme auszulesen und deren Daten gebündelt zu übermitteln.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Automated Linkage of Consumption Models and Control Information in Control Systems. Leveraging Technology for a Sustainable World 2012,Proceedings of the 19th CIRP Conference on Life Cycle Engineering, University of California at Berkeley
Schlechtendahl, J.; Sommer, P.; Eberspächer, P.; Verl, A.
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Adaptive spindle speed variation to improve process stability. Proceedings of the 22th International Conference in Production Research(ICPR 22), Foz Do Iguacu, Brasilien, 2013
Friedrich, J.; Verl, A.
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ECOMATION – Energieeffiziente Steuerung von Werkzeugmaschinen. Tagungsband des VDI Wissensforum 02FO079004 „Energieeffizienz in der Produktion“ vom 19.03.13 bis 20.03.13 in Stuttgart
Eberspächer, P.; Verl, A.
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Energieoptimierung in der spanenden Fertigung - Energieverbrauch von der Planung bis zur optimalen Steuerung reduzieren. wt Werkstattstechnik online 103 (2013), Nr. 5, S. 410 - 415
Haag, H.; Eberspächer, P.; Siegert, J.; Bauernhansl, T.; Verl, A.
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In-process Control for Adaptive Spindle Speed Variation and Selection. Proceedings of International Conference on Advance Manufacturing Engineering and Technologies NEWTECH 2013, pp. 117- 126, Stockholm, Schweden, 2013
Jens Friedrich, Alexander Verl
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Realizing Energy Reduction of Machine Tools Through a Control-integrated Consumption Graph-based Optimization Method. Procedia CIRP; Volume 7, 2013, Pages 640–645; Forty Sixth CIRP Conference on Manufacturing Systems 2013
Eberspächer, P.; Verl, A.
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A Model- and Signal-based Power Consumption Monitoring Concept for Energetic Optimization of Machine Tools. Procedia CIRP, 21st CIRP Conference on Life Cycle Engineering. Trondheim: Elsevier, 2014, 44-49
Philipp Eberspächer, Philipp Schraml, Jan Schlechtendahl, Alexander Verl, Eberhard Abele
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Continuous Learning Support Vector Machine to estimate Stability Lobe Diagrams in Milling. Proceedings of the 24th International Confernece on Flexible & Intelligent Manufacturing. San Antonio: DEStech Publications, 2014, 641-648
Jens Friedrich, Henning Hartmann, Alexander Verl and Armin Lechler
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Modular Information Sharing Platform for Real-Time Data Processing and Knowledge Extraction in Modern Production Systems. In:Management of Technology Step to Sustainable Production (MOTSP). Bol, Croatia: 2014
Daniel Coupek, Jens Friedrich, Alexander Verl, Armin Lechler
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Steuerungstechnische Methoden zur effizienten Produktion. Liewald, Mathias (Hrsg.): Neuere Entwicklungen in der Blechumformung, 13- 14.05.2014, Fellbach. Frankfurt: Werkstoff- Informationsgesellschaft mbH, 2014, 73-88
Lechler, Armin; Eberspächer, Philipp; Birkhold, Markus
