Das Werkstück wird per Roboterarm in den Schraubstock auf der Smarten Spannpalette vollautomatisch eingespannt und wird dort während des gesamten Fertigungsprozesses durch integrierte Sensorik überwacht / Copyright: FlorianBauer@Drei

Smarte Spannpalette: TU Wien und DREI schaffen Durchbruch bei Industriefertigung der Zukunft:

  • Kooperation zwischen Drei und TU Wien mit Industrial 5G Use Case zur Digitalisierung von vormals manuellen Fertigungsprozessen.
  • „Vollautomatisierter Schraubstock“ mit Potenzial, Industrie 4.0 maßgeblich zu prägen.
  • Konnektivität von Drei ermöglicht Künstliche Intelligenz und autonome Fertigung.
  • Hochrelevant für Fertigungstrend Mass Customization sowie Industrien mit hohen Ansprüchen an Prozessüberwachung z.B. Luftfahrt, Medizintechnik etc.
  • Pilotfabrik der TU Wien seit Herbst 2020 mit 5G Campusnetz von Drei.

Das Institut für Fertigungstechnik und Photonische Technologien der TU Wien hat in einer Kooperation mit dem Telekom-Komplettanbieter Drei eine maßgebliche Innovation als Baustein für die Industrie der Zukunft geschaffen. Drei ist seit Herbst 2020 Connectivity-Partner der Technischen Universität Wien für deren Campusnetz in der Pilotfabrik Industrie 4.0 in der Seestadt Aspern. Die neue „Smarte Spannpalette“ ist der erste, in der Industrie einsetzbare 5G Anwendungsfall, der aus dieser Kooperation entstanden ist. In vielen Fertigungsprozessen spielen hochtechnologisierte Spannpaletten für die präzise Bearbeitung von Objekten eine wichtige Rolle. Der TU Wien und Drei ist es gelungen, solche Spannpaletten erfolgreich mit Sensoren und 5G-Modem zu erweitern und so einen Use Case zu schaffen, um Fertigungsprozesse auf eine neue Automatisierungs-Ebene zu heben. Die Palette verfügt über eine integrierte Stromversorgung und hat alle notwendigen Recheneinheiten on Board, um den Prozess im Closed Loop mit der Werkzeugmaschine auszuregeln.

Industrie 4.0, Internet der Dinge oder Smart Factory: All das sind Schlagworte, die schon lange in aller Munde sind. Wirklich relevant werden diese Themen allerdings erst jetzt, mit der Verbreitung des neuen Mobilfunkstandards 5G. Vor allem die Konnektivität macht die Maschinen „smart“ und ermöglicht ihnen, autonom, intelligent und nahezu latenzfrei zu interagieren – beispielsweise über die „Smarte Spannpalette“.

Weniger Ausschuss, höhere Qualität
Wird ein Werkstück in die Smarte Spannpalette, die mit einem völlig neu entwickelten elektrisch angetriebenen Schraubstock mit integrierter Spannkraftregelung ausgestattet ist, eingespannt, ermittelt diese entlang des gesamten Fertigungsprozesses automatisch Parameter wie zum Beispiel Spannkraft, Schwingungsverhalten, Temperatur oder auch Verformungen. Dies wiederum ermöglicht eine höhere Prozessstabilität und erlaubt, Abweichungen automatisch auszuregeln.

Matthias Baldermann, CTO von Drei: „Die Konnektivität von Drei sorgt dafür, dass die Sensor-Messwerte nahezu in Echtzeit übertragen werden und unmittelbar für die Steuerung der Spann-Palette genutzt werden können.“

Die neue Technologie bewirkt weniger Ausschuss, weniger Stillstandzeit und eine höhere Qualität. Dies ist vor allem für Bereiche mit hohen Ansprüchen an die Prozessstabilität, z.B. im Hochsicherheitsbereich bzw. der Luftfahrt relevant. Gleichzeitig werden Daten gesammelt, aus denen wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden können – und die in Verbindung mit Algorithmen und Künstlicher Intelligenz beispielsweise „Predictive Maintenance“ ermöglichen. Diese hat zum Ziel, den zukünftigen Wartungsbedarf bereits vor Auftreten von Störungen oder Ausfällen vorherzusagen.

Maschinen fühlen und reagieren situativ
„Unter Industrie 4.0 verstehen wir Anwendungen, bei denen Maschinen fühlen und situativ auf gewisse Effekte in der Fertigungstechnik autonom und automatisch reagieren können“, so Prof. Friedrich Bleicher, Vorstand des Instituts für Fertigungstechnik und Photonische Technologien der TU Wien. „Wir freuen uns, dass wir mit Drei einen starken Partner aus der Wirtschaft gefunden haben, mit dem wir gemeinsam innovative Projekte, die bald auch die Praxis prägen werden, umsetzen können.“ Matthias Baldermann ergänzt: „Die Herausforderung einer Mobilfunktechnologie ist meist, dass sie schlicht nicht greifbar ist.

Die Kooperation mit der TU Wien ist ein konkretes Anwendungsbeispiel, das den Nutzen für die Industrie veranschaulicht.“

Am Weg zur Losgröße 1
„Mass Customization“ bzw. individualisierte Produkte sind im Bereich der Fertigung das Gebot der Stunde. Dazu kommt der hohe Spezialisierungsgrad österreichischer Industrieunternehmen. All das erfordert innovative und vor allem vernetzte Produktionsweisen – ein weiterer Aspekt, bei dem die Smarte Spannpalette helfen kann. Sie ermöglicht eine standortübergreifende Fertigung in künftigen Fertigungsplattformen.

Drei Campusnetz in der Pilotfabrik der TU Wien in der Seestadt Aspern
Die „Smarte Spannpalette“ des Instituts für Fertigungstechnik der TU Wien unter Prof. Bleicher ist der erste industriell einsetzbare 5G Anwendungsfall, der aus der Zusammenarbeit zwischen Drei und der TU Wien entstanden ist. Drei sorgt seit Herbst 2020 für das 5G Campusnetz der Pilotfabrik Industrie 4.0 der Technischen Universität Wien in der Seestadt Aspern.

Link zum Unternehmensprofil von Hutchison Drei: hier

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