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25.04.2023|Kennametal Shared Services GmbH

Condition Analyzer – Innovative Prozessdatenanalyse

Nach jahrelanger Forschung gelang es dem Metallurgen Philipp M. McKenna 1938, eine Wolfram-Titancarbid-Legierung herzustellen, die Zerspanungswerkzeugen mehr Langlebigkeit bei gleichzeitig höheren Schnittgeschwindigkeiten verleihen sollte. Basierend auf dieser patentierten Entwicklung gründete er Kennametal. In den folgenden Jahrzehnten wurde aus dem Unternehmen ein global agierender Werkzeughersteller und Lösungsanbieter mit heute rund 9.000 Beschäftigten. 

Andreas Lieber, Staff Engineer Global Machining Technology at Kennametal
Andreas Lieber, Staff Engineer Global Machining Technology bei Kennametal

„Im Zeitalter der Digitalisierung war es uns wichtig, alle digitalen Möglichkeiten von Anfang an auszuschöpfen. Mit dem DMG MORI CONDITION ANALYZER haben wir genau die richtige Lösung dafür gefunden.“

Andreas Lieber, Staff Engineer Global Machining Technology bei Kennametal

Jochen Groß, Senior Engineer Global Machining Technology bei Kennametal
Jochen Groß Ingénieur senior de fabrication en mécanique industrielle chez Kennametal

„Der DMG MORI CONDITION ANALYZER liefert uns die besten Vergleichsmöglichkeiten hinsichtlich unserer Datenerhebung und -analyse und hilft uns bei unserer Neuproduktentwicklung, was letztendlich unseren Kunden zugutekommt.“

Jochen Groß, Senior Engineer Global Machining Technology bei Kennametal

Das Portfolio umfasst Produkte sowohl für die Zerspanung als auch für den Bereich Infrastruktur, wozu beispielsweise der Bergbau oder Öl & Gas gehören. In Fürth wurde eines der weltweit verteilten Technology Center eingerichtet, in denen erfahrene Spezialisten das Standard- Produktsortiment wie auch kundenspezifische Werkzeuglösungen kontinuierlich weiterentwickeln. In Fürth liegt der Fokus auf Zerspanungswerkzeugen, die das dortige Team auf einer DMU 80 P duoBLOCK von 2012 und einer 2020 installierten DMU 85 monoBLOCK allen erforderlichen Tests unterzieht. Mit an Bord der jüngeren Maschine ist der CONDITION ANALYZER, der die Erprobung der Prototypen nachhaltig optimiert.

Über 1.730 Patente für optimale Zerspanungsergebnisse

„Transform how everyday life is built.“ Mit dieser Vision entwickelt Kennametal Werkzeuge, die Produkte des Alltags tatsächlich und wortwörtlich formen – sei es im Automobilbau, in der Luftfahrtindustrie oder im Energiesektor, um nur drei Beispiele zu nennen. „Uns geht es darum, innovative und möglichst verschleißfreie Werkzeuge für die anspruchsvollen Zerspanungsanwendungen herzustellen“, erklärt Andreas Lieber, Staff Engineer Global Machining Technology. Das erfordere eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Werkzeugmaterialien, unzählige Tests von Prototypen und nicht zuletzt den Forschergeist des Firmengründers. Dafür stehen auch 1.730 aktive Patente, die Kennametal innehat. Im vergangenen Jahr wurden über 140 neue Patente erteilt.

CONDITION ANALYZER zur Optimierung von Zerspanungseigenschaften neuer Werkzeuge

Das Technology Center in Fürth arbeitet einerseits an der Innovation und Weiterentwicklung des Produktsortiments im Standardbereich. Dazu zählen Werkzeuge der Marken Kennametal und Widia. Andererseits liegt der Fokus auf individuellen Werkzeuglösungen für Kunden weltweit. „In beiden Fällen liegt der Fokus darauf, neue Standards in der Zerspanung zu setzen“, sagt Jochen Groß, Senior Engineer Global Machining Technology. Zerspanungswerkzeuge seien ein entscheidender Faktor, um die Produktivität und Qualität in der Fertigung zu optimieren. In standardisierten Versuchsreihen testet Kennametal diese Werkzeuge in seinem Test & Demonstration Center, um deren Eigenschaften unter bestimmten Anwendungsbedingungen zu analysieren und weiter zu verbessern. „Dazu messen wir relevante Daten, die wir während der Bearbeitung auslesen können, zum Beispiel die Leistungsaufnahme der Spindel und Vorschubmotoren“, so Jochen Groß. „Diese analysieren wir heute mit dem CONDITION ANALYZER von DMG MORI.“

DMU 85 monoBLOCK: Hochstabil für Tests bis 20.000 min−1

Für das Testen der Werkzeuge verwendet Kennametal in Fürth die DMU 80 P duoBLOCK und die DMU 85 monoBLOCK. „Entscheidend ist für uns die Stabilität der Maschinen, damit wir auch sehr dynamische Bearbeitungen mit hohen Drehzahlen – die monoBLOCKMaschine hat eine speedMASTER-Spindel mit 20.000 min−1 – bedenkenlos durchführen können“, begründet Andreas Lieber den Kauf mit Blick auf das breite Spektrum an Applikationen. „Die standardisierten Werkstücke sind aus allen erdenklichen Materialien – von Aluminium bis Titan“, ergänzt Jochen Groß. Aber auch die Größe des Arbeitsraums sei angesichts der Länge und des Durchmessers mancher Werkzeuge erforderlich.

Hohe Datendichte und -qualität dank DMG MORI CONDITION ANALYZER

Die Investition in die DMU 85 monoBLOCK erfolgte unter sehr zukunftsorientierten Gesichtspunkten, wie sich Andreas Lieber erinnert: „Im Zeitalter von Industrie 4.0 wollten wir in diesem Projekt alle digitalen Aspekte von Anfang an berücksichtigen.“ Deshalb habe der CONDITION ANALYZER von DMG MORI eine zentrale Rolle eingenommen. Unter Fertigungsbedingungen analysiert und visualisiert die Software in Echtzeit den Maschinenzustand komponentenbasiert, um Stillstände zu vermeiden. Sie unterstützt bei vorbeugenden Wartungen und verbessert die Werkstückqualität durch Analyse und Optimierung von NC-Prozessen.

„Dass der CONDITION ANALYZER so viele Daten erhebt und anwenderfreundlich auswertet, hilft uns natürlich auch in der Untersuchung von Werkzeugen“, weiß Andreas Lieber. Ganz konkret analysiert Kennametal Leistungsdaten der Spindel und der Vorschubmotoren, woraus sich die wirkenden Kräfte berechnen lassen. Auch die Spindeltemperatur misst der CONDITION ANALYZER, was künftig in die Verbesserung der Werkzeuge einfließen soll. Der Mehrwert gegenüber älteren Maschinen liegt laut Jochen Groß in der Vielzahl an Daten und in deren Qualität: „Der CONDITION ANALYZER misst pro Sekunde bis zu 20 Datenpunkte und ermöglicht so eine aussagekräftige Darstellung in hochauflösenden Graphen.“ So sei zum Beispiel ein Kräfteverlauf über die kurze Zeitspanne des Anbohrens darstellbar.

CONDITION ANALYZER zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit

Dem Einsatz des CONDITION ANALYZER in diesem Forschungsumfeld ging eine intensive Zusammenarbeit mit DMG MORI voraus. Andreas Lieber zeigt sich mehr als zufrieden: „Im Technology Center haben wir bei der Neuproduktentwicklung sehr spezifische Anforderungen und Aufgabenstellungen. Deshalb musste der CONDITION ANALYZER immer wieder an diese Bedingungen angepasst werden.“ Das finale Ergebnis überzeuge ihn und das gesamte Projektteam – es biete Kennametal bessere Vergleichsmöglichkeiten und einen einfacheren Austausch von Daten und Erfahrungen. „Diese Investition in Digitalisierung wird den Kunden durch verbesserte Qualität, Produktleistung und Innovation zugute kommen und einen Mehrwert bringen“, sagt Jochen Groß.

5 achs fräsmaschine - DMU 85 monoBLOCK
DMU 85 monoBLOCK: 5-Achs-Simultanbearbeitung von Werkstücken bis ø 850 × 750 mm und max. 1.500 kg

Kennametal Shared Services GmbH
Wehlauer Str. 73
90766 Fürth, Deutschland
www.kennametal.com


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