克林贝格对齿轮工业4.0的应用（二）

GearEngine：数据和过程管理中的最终伙伴

然而，工业4.0时代的要求远远超出了这一点：它不仅仅是确保必要的工件几何形状-而是关于跟踪能力和对完整工艺流程的优化。这包括识别必要的刀具和夹紧装置，以及生产条件的完全可追溯性和每个工件的质量。解决这个问题的方法是目前正在发展的Klingelnberg GearEngine：它是数据采集和保存以及通信管理的关键元素。其基本思想是为制造和质量保证保存数据，保存正在使用的工具和生产设备的数据，以及在各个数据库中保存完整的零件历史数据在数据库中。

GearEngine通过各种接口提供了所有这些信息，因此可以在适当的应用程序中使用它来分析任何类型的评估(见图3)。这就产生了一系列的可能性，可以分析生产中先前未知的关系，确定它们对各个零部件质量的影响，并对变动进行干预。提供纠正措施。因此，根据所获得的数据，可以分析主轴主轴承的状态与刀具的使用寿命之间的关系很快就成为可能。当然，适当的行为可以在他的基础上加以确认，并在系统中实施。

图3 GearEngine是连接开发、生产、质量保证和产品文档的数字桥梁

所有数据的完整文档为所生产的每个零件提供了一个数字孪生体，并且提供了100%的可追溯性。用户在很多方面都从中受益：可以识别关系，生产过程更容易预测和可重复生产，因此可以更好地控制。额外的优势就出现了，因为用于分析和优化的专用应用程序可以很容易地通过明确定义的接口进行调整。

GearEngine和齿轮操作者-具有无数可能性的组合

有很多变量，所以让我们开始吧！特别是，机床环境的不同适当性和所用刀具尺寸精度的变化影响了工件在实际加工中的质量。此外，由于传感器技术的发展和硬件成本的下降，测量的数量迅速增加；这些指标可以作为各种工艺过程干扰的指示器。最重要的代表是负载和不平衡的刀具主轴，以及温度或加速度值的变动。因此，收集和探索这些重要的数据显示出了巨大的潜力，直到现在还没有被完全利用，以实现可持续的质量改进。然而，当数据、状态和处理步骤相互关联时，最大的数据量只会泄露它们内部的信息，从而可以相互关联。这就是机床控制软件作为人、机床和数据库之间的中心枢纽和接口的关键角色：它将导入的刀具标识与后续的刀具标识联系起来，主要包括过程步骤以及相关机床参数的相关测量数据。因此，它为评估要显示的应用程序提供了适当的时机，跟踪各种工艺过程状态，监视它，或随后跟踪相关性。

例如：在齿形磨削中，修整器的磨损条件往往是影响所产生的齿形误差的一个决定性因素。其使用寿命和工艺参数之间的关系，例如砂轮圆周接触路径的修整体积或长度是显而易见的，而且是众所周知的，但有了一个全面的数据库，它不能相应地量化或利用。齿轮操作员作为过程控制元件，通过对修整工具的独特识别，并以GearEngine为管理单元，现在可以跟踪质量损失回到过去，并防止其发生在遥远的未来。

从系统的角度思考：工艺信息和工具识别

刚编写的轮廓磨削实例再次清楚地表明：以GearEngine为管理单元，以机床软件作为过程控制元素，并对其进行了唯一的识别。Klingelnberg正在将Industry4.0的概念提升到远远超出智能机床用户的水平。相反，通过系统地建立网络、提供和无缝集成在这里起作用。在未来，尤其是刀具和夹紧装置的数字识别方法的使用将变得更加重要，当涉及到今天仍然手工进行更有效的过程时。同时为进一步的过程提供所有可用的信息。

用SmartTooling识别工具

Klingelnberg的新SmartTooling系统的组成部分是可管理的，因此是一项低风险的投资：在第一步中，我们的智能刀具数据库可以保存在网络。在机床上增加了一个手持读取器，它将能够将数据矩阵代码转换成数字信息。在第三步中，每个刀具都有一个印有印迹的标记。使它成为世界上任何地方的一件独特的、独立的作品。代码由文章号和序列号组成，表示数字工具管理的“入场券”。现在，诸如几何形状、刀具配置、中心公差、刀具寿命量、甚至材料数等信息可以从中央数据库中直接访问，也可以是网络，通过机床连接到这个数据库。因此，例如，在安装刀具时，几何特征的手动数据输入可以被自动提供的几何数据所取代。这使得刀具既可靠又高效。由于使用错误的刀具或刀具数据而发生的昂贵事故现在已经成为过去，就像以前使用手写笔记一样。

图4 SmartTooling

一种特殊的质量管理

然而，使用刀具标识系统不仅仅可以帮助安装。对刀具每次磨削后未使用的剩余零件的监测也可用于降低新刀具的投资成本。此外，所有相关信息的无缝可追溯性，如对跳动的公差、测量报告和大修，使得一种全新的集成质量管理方式得以实现：从而使得减少对工具整个生命周期的文档记录和监视是可能的。借助对这些数据的统计评估，可以前所未有的方式对生产过程进行分析。特别地，结合C 30机床中的智能过程控制，用户有一个“工具箱”，用于优化刀具的使用寿命和零件生产的循环时间，扩展为单个的机床和零件。

即使在工具生命周期结束时，用户也将很快从智能工具系统中获益：由于刀具的文章编号直接集成到数据矩阵代码中，用户可以快速地使用它，并为现有刀具轻松地订购新刀具或现有的刀具的服务提供有用的信息。

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