My Factory 07-08/2022

SMART PRODUCTION

SMART PRODUCTION NACHHALTIGKEIT IM MASCHINENBAU VIEL POTENZIAL LIEGT IN WÄRME UND LUFT Werden der Werkzeugmaschinenspezialist Hermle und Effizienz in einem Satz genannt, geht es in der Regel um Zeitersparnis und Produktivitätssteigerung beim Zerspanen. Dabei ist der Maschinenbauer ebenso effizient, wenn es um den schonenden Umgang mit den gegebenen Ressourcen geht. – Und das Potenzial zur Einsparung von Energie sowie zur besseren Nutzung ist noch lange nicht ausgeschöpft. 16 MY FACTORY 2022/07-08 www.myfactory-magazin.de

SMART PRODUCTION Unsere Ingenieure sind schon lange Vordenker, wenn es darum geht, energieeffiziente Maschinen zu bauen“, sagt Tobias Schwörer, Leiter Entwicklung und Konstruktion bei der Maschinenfabrik Berthold Hermle AG. Denn das Thema ist nicht neu: In den 2000ern waren es die „Total Cost of Ownership“, hinzugekommen sind in der jüngsten Zeit der Energieverbrauch und der CO 2 -Fußabdruck. Nachhaltig bedeutet aber nicht nur sparsam, sondern auch langlebig. „25 oder 30 Jahre Betriebszeit sind keine Seltenheit für unsere Bearbeitungszentren. Auch das zeichnet unsere Produkte aus und macht sie ressourcenschonend“, ergänzt Schwörer. Dies zu erreichen, ist eines der Ziele bei der Maschinenentwicklung und -produktion. Dabei ist auch zu erwähnen, dass die Herstellung der Mineralgussbetten- und -bauteile im Vergleich zu Grundkörpern in konventioneller Bauweise besonders ressourcenschonend ist. 01 Lange Betriebszeiten zeichnen die Bearbeitungszentren von Hermle aus; das macht sie ressourcenschonend LANGE NUTZUNGSDAUER SCHON BEI DER KONZEPTION BEDENKEN Die möglichst lange Nutzungsdauer bringt einige Herausforderungen mit sich – sowohl für Entwickler als auch für Service- Techniker. „Wir müssen schon bei der Konzeption Reparaturszenarien im Kopf haben und daran denken, wie die Maschine in zehn oder zwanzig Jahren instand gesetzt werden kann“, sagt Schwörer. Die Teileverfügbarkeit ist dabei ein wichtiger Aspekt, bei dem der Service durchaus erfinderisch sein muss. Besonders bei elektronischen Komponenten, da die Elektronikentwicklung – getrieben von der Consumer-Sparte – deutlich kürzeren Produktlebens- und Innovationszyklen unterliegt als der Maschinenbau. Hier ist technologisch in den vergangenen zwanzig Jahren zu viel passiert, als dass beispielsweise Bedienelemente oder Reglereinheiten langfristig als Original-Ersatzteile zur Verfügung stehen. Hermle muss vielmehr in der Lage sein, sie durch Produkte neuerer Generation zu ersetzen. Dafür braucht es eine vorausschauende Strategie: Systeme, die schneller veralten, versucht Hermle zu adaptieren, statt sie zu integrieren und ermöglicht damit später den möglichst problemlosen Austausch. EINSPARPOTENZIALE IN DER PERIPHERIE ERSCHLIESSEN Auf der Suche nach Einsparpotenzialen richten die Entwickler ihren Fokus mittlerweile auf die Peripherie. Denn hier entscheidet sich, wie energieeffizient ein Bearbeitungszentrum am Ende wirklich ist. „Mit der Antriebstechnik sind wir auf dem Stand der Zeit – und das eigentlich schon seit 20 Jahren. Auch die Rückgewinnung der Bremsenergie ist bereits lange Usus bei Hermle“, sagt der Maschinenbauingenieur. So sind bei den Hauptantrieben schon längst hochwertige Servoantriebe Standard und Torqueantriebe in den Rundtischen keine Seltenheit mehr. Auch die Handlingsysteme der Automatisierung laufen überwiegend vollelektrisch. Einen großen Teil der Energie benötigen dagegen die Geräte, die in den vergangenen Jahrzehnten um den Bearbeitungsprozess herum entstanden sind – wie die Ölnebelabsaugung, die Späneförderung sowie der ganze Kühlmittelhaushalt inklusive Innenkühlung der Werkzeuge. Dies ist ein nicht zu vernachlässigender Energiebedarf, den auch die Energierückgewinnung nicht ausgleichen kann. Dennoch: „Betrachten wir den Bedarf im Verhältnis zur Produktivität, schlagen die modernen Anlagen die alten um Längen“, betont Schwörer. Die Entwickler fokussieren sich daher darauf, die Nebenverbraucher zu optimieren. Wenn sie beispielsweise mit einer Frequenzregelung den Kühlmitteldruck für die Innenkühlung von Werkzeugen variabel gestalten, kann der Anwender in seiner Fertigung Energie sparen. Dazu muss er allerdings seinen Prozess genau kennen und die Drücke den Werkzeugen und der jeweiligen Bearbeitungssituation eindeutig zuordnen. „Ohne Aufwand – also einfach auf Knopfdruck – geht das nicht“, kommentiert der Entwicklungsleiter. VIEL ENERGIE LIEGT IN DER LUFT Neben dem Stromverbrauch haben die Gosheimer auch den Druckluftbedarf der Maschinen im Blick. Einen besonders hohen Einfluss haben die Reinigungs- und Sperrluft, zum Beispiel für den sauberen Werkzeugwechsel oder die Labyrinth-Dichtungen der hochdrehenden Motorspindeln. Hier sparen die Entwickler Druckluft ein, indem sie die Abdichtungen und Strömungsverhältnisse optimieren. Darüber hinaus versuchen sie, wo immer es geht, auf Komponenten zu setzen, die möglichst gar keine Reinigungs- oder Sperrluft mehr brauchen. Hermle vermeidet www.myfactory-magazin.de MY FACTORY 2022/07-08 17