Kühlschmierstoffe (KSS) werden in zahlreichen Fertigungsprozessen in der Metallbearbeitung eingesetzt. Neben dem Kühlen unterstützen diese Emulsionen den Prozess durch verminderte Reibung, durch Korrosionsschutz und einen Beitrag zu höherer Maßgenauigkeit sowie Oberflächenqualität. KSS sind jedoch durch Pilz- oder Bakterienbefall biologisch anfällig und müssen daher kontinuierlich überwacht und durch Zugabe von Additiven aufrechterhalten werden. Sie wirken sich maßgeblich auf den Umwelt- und Gesundheitsschutz in Unternehmen aus und unterliegen strengen gesetzlichen Regularien.

Nachrüstbare Lösung automatisiert vorgegebene KSS-Kontrollen und bietet neue Funktionen

Im Verbundvorhaben KSS-Kontrolle wurde ein System entwickelt, das vollautomatisch und kontinuierlich Prozess- und Umweltdaten in der Zerspanung erfasst. Es ermöglicht, Korrelationen zwischen dem Zustand des eingesetzten Kühlschmierstoffes und der gefertigten Bauteilqualität einerseits sowie mit Umgebungsbedingungen andererseits zu untersuchen. Mit dem neuen System lassen sich KSS auch durch kleine und mittlere Unternehmen, die meist dezentrale und maschinengebundene KSS-Einzelversorgungen nutzen, in einer Qualität überwachen, wie sie bisher nur Großbetriebe mit KSS-Zentralanlagen wirtschaftlich realisieren können. Personal- und zeitintensive KSS-Kontrollen von Hand werden automatisiert und liefern in kürzeren Messintervallen digitale Daten. Diese tragen dazu bei, die Prozessstabilität zu erhöhen, den Einsatz der KSS-Additive in der Fertigung zu reduzieren und die Einhaltung gesetzlicher Richtlinien zum Gesundheits- und Umweltschutz zu erleichtern.

IMMS trug Sensorik für Klimadaten, Übertragung, Verarbeitung, Cloud und Visualisierung bei

Am IMMS wurde drahtlose Umweltsensorik in das System integriert, um damit einen unmittelbaren Einflussfaktor auf Bauteilqualitäten zu erfassen und zudem klimabedingte Hinweise zur Verschlechterung der KSS liefern zu können. Darüber hinaus aggregierte das IMMS die Daten aller Sensorsysteme vor Ort durch einen Industrie-PC, um sie in eine Cloud-Plattform zu übertragen. Diese wurde mit zentraler Datenhaltung und Auswertung mittels Industrie-4.0-konformer Technologien umgesetzt. Für Datenhaltung, -verarbeitung und -visualisierung wurden verfügbare Open-Source-Lösungen eingesetzt. Um das Gesamtsystem projektierbar zu machen, konzipierte und realisierte das IMMS auch einen Ansatz, mit dem die gesamte Software-Infrastruktur für weitere Installationen ausgerollt und dabei manuelle Konfigurationsaufwände minimiert werden können.