RFID im Honprozess erzeugt durchgängige Tracebility
Ein Kunde des Maschinenbauunternehmens Kadia Produktion suchte nach einer Möglichkeit, Identifikations- und Prozessdaten auf Honwerkzeugen zu erfassen.
Die von Kadia Produktion entwickelte Lösung basiert auf Honwerkzeugen mit integrierten HF-RFID-Transpondern, um Werkzeugverwechslungen auszuschließen und den Honprozess abzusichern. Die Zielsetzung ist, eine bidirektionale Kommunikation zwischen Werkzeug und Maschine herzustellen, Daten über die Nutzung zu speichern und zu analysieren, sowie Fälschungen und Fehlbedienungen auszuschließen.
Kadia Produktion aus Nürtingen wurde vor über 60 Jahren gegründet. 200 Mitarbeiter sind an drei Standorten in Deutschland und USA tätig. Zu den Kernkompetenzen gehören das Honen und das Entgraten. Die Hauptkunden des Unternehmens stammen aus der Automobilindustrie. Kadia Produktion implementiert Lösungen im Bereich des Honens, der Feinstbearbeitung mit kleinen bis mittleren Bohrungsdurchmesser.
Prozessanforderung
Honen ist ein mechanisches Feinstbearbeitungsverfahren für Bohrungen. Im Honprozess ist maximale Präzision gefragt. Je nach Bauteilanforderungen dürfen Abweichung von maximal plus/minus 0,5 Mikrometer nicht überschritten werden. Für jede Prozessstufe werden unterschiedliche Werkzeuge benötigt. Die Verwechslung eines Werkzeuges kann folgenreich für Bauteil und Honmaschine sein.
Zielsetzung:
- Verwechslungen ausschließen
- Plausibilitätsprüfung gewährleisten
- Fälschungen und Reklamationen verhindern
- Möglichkeit der bidirektionalen Kommunikation zwischen Spindel und Maschine schaffen
- Datenbank-basierte Auswertung, Visualisierung und Nutzung der erfasster Werkzeugdaten
- Robustheit der Hardware gegenüber chemisch aktiven Wirkstoffen wie mineralöl-basierten Kühlschmierstoffen (KSS)
Lösung
Unternehmen wie Bosch setzen bei einem Bearbeitungsprojektes zwischen 300 und 500 Werkzeuge ein. Ein Honwerkzeugs kann durchschnittlich 20.000 bis 50.000 mal eingesetzt werden, bevor es ausgetauscht werden muss. Am Ende der Nutzungsdauer gehen die Honwerkzeuge zurück zu Kadia Produktion, um für die erneute Nutzung aufbereitet zu werden. Mindestens zehn Aufbereitungen sind pro Werkzeug möglich.
Zentrale Schnittstelle in der Lösung von Kadia Produktion sind miniaturisierte HF-RFID-Transponder in den Honwerkzeugen. Die Spindeln weisen im größten Durchmesser gerade einmal 20 Millimeter auf. Die Transponder werden flächenbereinigt eingebaut, um in der Rotation die Maschine samt Schreib-/Lesekopf nicht zu beschädigen.
Die Bearbeitung der Bauteile erfolgt in sequentiellen Prozessen. Optisch sind die Spindeln nicht zu unterscheiden. Die Schneidemittel unterscheiden sich jedoch deutlich voneinander. Die Zuordnung des richtigen Werkzeugs zum Bearbeitungsprogramm und Bauteil ist daher ein kritischer Vorgang. Die notwendige Plausibilitätsprüfung wird über die Erfassung des Transponders in der eingesetzten Spindel gewährleistet. Passt das eingelegte Werkzeug nicht zum Bearbeitungsprogramm oder Werkstück, startet die Maschine nicht.
Alle Daten zu Standzeiten, Geometrie und Ausbaugründen sind in einem Fließspeicher auf den HF-RFID-Transpondern gespeichert. Alle fünf Zyklen wird der Speicher überschrieben. Daher findet kontinuierlich ein Abgleich mit der Datenbank statt.
Technologiepartner
Hardware & Software
- Neosid – Neotag Plug MFG4335
Vorteile
- Automatische Plausibilitätsprüfung
- Geometriedaten werden automatisch gespeichert werd
- Fehleranfällige manuelle Dateneingaben entfallen
- Speicherung des Ausbaugrundes optimiert die Aufbereitung der Spindel
- Einsatz gefälschter oder manipulierter Werkszeuge ausgeschlossen
Perspektive
- Für die Zukunft hat Kadia Produktion geplant, Kunden Tools zur Visualisierung und Nutzung der erfassten Daten zur Verfügung zu stellen.
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