ImpSpin

Im Rahmen des Vorgehens ist ein Prototyp einer durchgängigen, digitalen Datenwertschöpfungskette von Datenerfassung bis zum Geschäftsmodell zu entwickeln. Digitale Innovation und Technologie findet sich dabei entlang der gesamten Datenwertschöpfungskette. Die sensorische Technologie basiert auf der Messung der elektrischen Impedanz der Wälzlager, welche sich abhängig von Belastung und Schmierstoffeigenschaften ändert. Die zugrunde liegenden Prinzipien werden aktuell an der TU Darmstadt beforscht. Die Messdaten werden durch den embedded Microcontroller "Smart-I/O“ erfasst, vorkonditioniert und auf das Edge-Device übertragen. Von dort werden die Daten im Rahmen einer Edge-to-Cloud Kommunikation per Publish-Subscribe-Protokoll MQTT versendet und in einem Cloud-basierten Dashboard dargestellt. Das gewonnene Wissen wird in digitalen Geschäftsmodellen genutzt, so sind beispielsweis belastungsbasierter Bezahlmodelle wie Pay-Per-Stress als Innovation ggü. Pay-Per-Use vorstellbar.

Mit der Entwicklung der durchgängigen Datenwertschöpfungskette werden Beteiligungsmöglichkeiten für alle Akteure – insbesondere KMU – an neuen digitalen Marktplätzen und innovativen Service-Modellen geschaffen. Dies kann dadurch erzielt werden, dass mit der Motorspindel als zentrale Komponente für die elektrisch-mechanische Energiewandlung für die Zerspanoperation mit Sensorik ausgestattet wird, die wirtschaftlich integriert werden kann und gleichzeitig qualitativ hochwertige Daten liefert. Die generierten Daten werden in das parallel entwickelte digitale Ökosystem gespeist, das es mit einem Fokus auf Datensicherheit allen Stakeholdern ermöglicht vom Kauf und Verkauf der Daten zu profitieren. Mögliche Anwendungsfälle sind ein Maschinenleasing, wobei das Abrechnungsmodell verschleißabhängig gestaltet werden kann. Weiter können Betriebszeiten mit dem vom Wissen über den tatsächlichen Betrieb garantiert werden oder Leistungsmaxima reduziert und gleichzeitig eine Wartung veranlasst werden, sodass Schäden nicht die Produktion stilllegen.

Das Projektteam setzt sich aus 2 KMU’s, 2 Instituten der TU Darmstadt und dem assoziierten Partner DATRON zusammen. Das KMU optiMEAS ist im Projekt für die Entwicklung der Hardware und Software sowie die Entwicklung der Cloud verantwortlich. Sein Know-How hat optiMEAS in der Entwicklung von Elektroniksystemen zur Zustandsüberwachung in der Anlagen- und Automatisierungstechnik. Das KMU CHRIST ist ein Hersteller von Motorspindeln für Werkzeugmaschinen der Firma DATRON und weist langjährige Erfahrung in der Neu- und Weiterentwicklung von Motorspindeln auf. Das Fachgebiet pmd besitzt einen Forschungszweig, der sich mit der Technologie der Messung und Auswertung der elektrischen Impedanz von Wälzlagern auseinandersetzt und das Fachgebiet PTW weist langjährige Forschung mit Werkzeugmaschinen und der Entwicklung von Geschäftsmodellen in der Produktion auf.