Koelsmeermedia monitoren: veel kan, maar wil de industrie betalen?

Welke voordelen kunnen verspanende bedrijven behalen met Industrie 4.0 oplossingen en hoeveel zijn ze bereid hiervoor extra te betalen? Met die vraag zette machinebouwer DMG Mori (Pfronten) tijdens de Petrofer Innovationstage de discussie op scherp. Technisch kan er veel, ook qua monitoring van de metaalbewerkingsvloeistoffen. Maar waar ligt de pijngrens op prijsvlak?

Petrofer en ZF Friedrichshafen tonen belang van monitoring koelsmeermiddelen voor procesoptimalisatie

Petrofer, producent van onder andere koelsmeermiddelen voor de verspaning, is zelf heel actief met het implementeren van Industrie 4.0 oplossingen in het beheer van de koelsmeermedia. Carsten Mühl, hoofd laboratoria en lid van het Petrofer Group Executive Committee, bestempelt dit als een onvermijdelijke stap. “We moeten kunnen aantonen dat we duurzaam bezig zijn en dat onze koelsmeermiddelen meerwaarde in het proces opleveren. Koelsmeermiddelbewaking gaat ook over overleven.” Hij wil met zijn uitspraak vooral aantonen dat de sector niet langer afhankelijk moet willen zijn van de toevallige keuze voor een bepaald koelsmeermiddel.

Digitalisering bij ZF

Het Duitse familiebedrijf werkt op het vlak van Industrie 4.0 onder andere samen met ZF Friedrichshafen in Schweinfurt. In deze fabriek, waar veel tandwielen voor de automatische versnellingsbakken worden verspaand, is de digitalisering ver doorgevoerd; ook als het om de controle koelsmeermiddelen gaat. ZF maakt zelfs analyseuitslagen van alle fabrieken wereldwijd in de cloud beschikbaar. De medewerker in China kan de uitslagen van de fabriek in Schweinfurt zien. Zodra de meetdata in de online databank afwijkende waarden vertonen, worden betrokken medewerkers via een SMS gewaarschuwd. In de Webfactory van ZF hebben de medewerkers altijd toegang tot de relevante informatie en ook de historie van de analyses. Tijdens de Innovationstage demonstreerde ZF hoe je online tot op machineniveau kunt inzoomen om de actuele data op te vragen. Door de hele fabriek worden kleine IoT sensoren gebruikt om bijvoorbeeld individuele machines te bewaken. ZF stuurt deze kleine devices ook met kritische onderdelen mee om tijdens de logistiek en de tussenopslag de condities te monitoren.

Belang van de cultuur

Zo’n IoT-sensor illustreert de rol die Industrie 4.0 kan spelen in het beheer van de koelsmeermiddelen. De sensor meet zaken zoals de hardheid van het water, de smerende eigenschappen, ph-stabiliteit, corrosiebescherming. Dit zijn allemaal factoren die nodig zijn om met Industrie 4.0 te beginnen. De ervaring bij ZF leert echter dat men niet de rol van de medewerkers moet onderschatten. Die moet je meenemen in de weg naar de papierloze fabriek. Het gaat om het proces te optimaliseren. Dat vraagt een andere cultuur. Intensief durven discussiëren, maar als insteek wel samen proberen beter te worden.

Digitalisering beheer koelsmeermiddelen

De fabrikant van versnellingsbakken werkt nauw samen met Petrofer bij de digitalisering van het beheer van koelsmeermiddelen. Dat heeft op zijn beurt samen met Hydac International de Fluid Control Unit FCU 5000 ontwikkeld, waarvan binnenkort een afgeleide versie CMP 5000 op de markt komt. Deze systemen bewaken continu de kwaliteit van de koelsmeermiddelen en sturen de data in geval van ZF door naar de centrale server. Met het systeem kan ZF de werking

Samen met Hydac heeft Petrofer een systeem ontwikkeld om het koelsmeermiddelbeheer te automatiseren.

van de koelsmeermiddelen zelfs sturen, bijvoorbeeld als het om corrosiebescherming gaat. ZF werkt normaal aan de onderkant van de bandbreedte. Als de weersomstandigheden erom vragen, stuurt men de waarden naar de bovenkant van de bandbreedte. De Duitse OEM’er is overtuigd dat dit ook meerwaarde biedt voor kleinere toeleveranciers. Alleen al als ze zicht krijgen op de relatie tussen gereedschapskosten en koelsmeermiddelen, is het rendement van dit soort sensoren aangetoond.

Bereidheid te betalen?

Technisch is dus veel mogelijk. Dat realiseert ook een machinebouwer als DMG Mori zich. Bij dochter Deckel Maho in Pfronten gebeurt een deel van de software-ontwikkeling. DMG Mori gebruikt Celos als platform om naar de papierloze fabriek te gaan. Monitoring en registreren van productiedata wordt steeds belangrijker, want onderdelen die al tienduizenden euro’s gekost hebben, wil je niet met een laatste bewerking verpesten. De machinebouwer heeft intern recent vier koelsmeermiddelen getest, waarbij sensoren zoveel mogelijk procesdata hebben gemeten. Bij het verspanen van grijs gietijzer is onder andere gereedschapslijtage gemeten en het buigmoment van de frees. Met de juiste sensoren kon men zelfs afwijkingen in het koelsmeermiddel herkennen. Met Celos apps als TCC en Condition Monitoring brengt de machinebouwer transparantie in het proces. Technisch kan het allemaal. Het is de vraag hoeveel verspaners bereid

Verdwijnt de rol van de testlaboratoria door de digitalisering? Nee, denkt men bij Petrofer. Deze krijgen een rol bij het valideren van de data en kalibreren van sensoren.

zijn méér te betalen voor een machine die dit alles kan meten en registreren. Met name bij sensoren voor koelsmeerbadbewaking, die de machinebouwer aanbiedt, merkt men dat klanten niet zo snel bereid zijn extra te betalen. Hier ligt de uitdaging om betaalbare sensoren te ontwikkelen. Automatisch naregelen is nog niet echt noodzakelijk.

Proceszekerheid verbetert

Kostenbesparingen en procesoptimalisering: daar draait Industrie 4.0 op het vlak van koelsmeermiddelen om, zegt Carsten Mühl van Petrofer. Belangrijker dan de kostenbesparing vindt hij de grotere proceszekerheid. “Minder machinestilstand, sneller kunnen ingrijpen bij afwijkingen in het proces, minder manueel nabewerken en automatisch nadoseren”, zo vat hij de belangrijkste voordelen samen als je het beheer van de koelsmeermiddelen digitaliseert. De stap die Petrofer nu gaat zetten is het uitbreiden van het aantal sensoren om nog dieper in details te gaan. Verdwijnt hiermee de rol van de laboratoria die nu voor metaalbedrijven de koelsmeermiddelen onderzoeken? Nee zegt Carsten Mühl. “De laboratoria gaan een rol spelen in het valideren van de data en het kalibreren van de sensoren.”

In de Benelux vertegenwoordigt 2-S Petrofer

www.2-s.eu

2-S levert voor het automatisch meten, analyseren en bijvullen het Zwitserse Brisco FCM 1000, dat niet alleen de waarden meet en analyseert maar ook automatisch baden bijvult als de concentratie te laag is.