Entwicklung von mikrosystemtechnisch unterstützten Werkzeugmaschinenstrukturen für leichtbau- und genauigkeitsoptimierte (LEG²O) Gestelle

B4_approachWerkzeugmaschinen sind maßgeblich für den Erfolg der verarbeitenden Industrie verantwortlich: Sie machen mehr als 30% des Weltmarktes im Bereich der Produktionstechnologie aus. Unterschiedlichste und stetig veränderliche Anforderungen an Werkzeugmaschinen entstehen durch die große Vielfalt des Produktspektrums und der Anwendungsumstände. Gleichzeitig besteht der Anspruch an eine schnelle Integration von effizienten und innovativen Technologien. Diesen Herausforderungen kann mit dem Einsatz von funktional vielseitigen mikrosystemtechnisch unterstützen Werkzeugmaschinenstrukturen (MST-MT) begegnet werden. Diese werden im Teilprojekt B4 entwickelt. Hierbei ist das Ziel, konventionelle monolithische Gestelle durch miteinander kombinierbare leichtbau- und genauigkeitsoptimierte (LEG2O) Gestell-Module zu ersetzen. Die Rahmen der Werkzeugmaschinen bestehen aus mehreren Einzelelementen, die jederzeit ausgetauscht bzw. in veränderter Kombination angeordnet werden können. Damit sollen zukünftige Maschinengenerationen schnell und günstig den dynamischen Randbedingungen gerecht werden.
Die Entwicklung von MST-MT-Strukturen eröffnet neue Perspektiven im Hinblick auf Mobilität, Skalierbarkeit und Wandlungsfähigkeit der Produktionssysteme. Um diese Entwicklung umzusetzen, wird die Werkzeugmaschine als temporär verfügbare Einrichtung verstanden. Dieser innovative Ansatz erfordert die Synthese von konventionellen Maschinenkomponenten und Elektronik zu MST-MT. Dabei liefern mikrosystemtechnische Sensoren ergänzende Funktionalitäten gegenüber konventioneller, kabelgebundener Elektronik. Der Verzicht auf Kabel und die Skalierbarkeit auf kleinste Strukturen ermöglichen die Erfassung von Daten auch an schwer zugänglichen Orten mit minimaler Rückwirkung auf das zu überwachende System. Das Maschinengestell erlangt damit einen Grad der Intelligenz, der eine optimierte Regelschleife sowie die Identifizierung von Teilmodulen ermöglicht und liefert damit die Basis für den genauigkeitsoptimierten Betrieb unter Leichtbauweise.

Mehr zu Herausforderungen, Ansätzen und Ergebnissen von Projekt B4 finden Sie in dieser Powerpoint-Präsentation (englisch)