Ein komplettes Antriebssystem wäre auch in Werkzeugmaschinen willkommen, wenn es den Fertigungstechnologien genug Raum lässt. Davon ist der Markt jedoch noch meilenweit entfernt, bedauert Prof. Denkena von der Uni Hannover.
Das Gespräch führte unser Redaktionsmitglied Dr. Birgit Oppermann birgit.oppermann@konradin.de
Professor Denkena, wo lassen sich in Werkzeugmaschinen komplette Antriebssysteme aus einer Hand sinnvoll einsetzen?
Im Bereich der elektrischen Antriebe haben sich bereits Systemangebote etabliert: Motor und Ansteuerung, Leistungselektronik, Regelung und gegebenenfalls auch die Steuerung sind aufeinander abgestimmt und werden als Paket angeboten. Das reduziert den Entwicklungsaufwand erheblich. Was, abgesehen von vereinzelten Prototypen und Studien, noch fehlt, sind Systeme, die die Grenzen zwischen Mechanik und Elektrik überschreiten.
Welche Vorteile würden solche kompletten Systeme dem Maschinenbauer bringen?
Das kann man an einem Beispiel erklären. Etwa die Hälfte der Komponenten lässt sich allein dadurch einsparen, dass man den Motor mit dem Kugelgewindetrieb kombiniert. Kupplungen entfallen, für Motor und Spindel brauchen Sie nur eine gemeinsame Lagerung, und das System wird kompakter, eventuell sogar günstiger. Solche Lösungen brauchen die Maschinenbauer. Denn der Trend bei neuen Maschinen geht eindeutig dahin, mehr Funktionen zu integrieren – ohne dass der Bauraum erheblich wächst.
Woran hapert es auf dem Weg zum System?
Die Grenze zwischen Mechanik und Elektrik zu überschreiten, ist für jedes Unternehmen eine strategische Entscheidung. Das Know-how, aber auch die Fertigungskapazitäten müssen vorhanden sein. Bisher haben sich Ansätze in dieser Richtung nur im Bosch-Rexroth-Konzern ergeben, wo Fachleute aus allen Richtungen vereint sind. Darin sehe ich die große Chance, dass dort durch eine enge Zusammenarbeit ganz neue antriebstechnische Lösungen entstehen könnten. Sobald ein Anbieter die Vorreiterrolle übernimmt, würde das sicherlich im Markt etwas bewegen. Bisher gibt es aber meines Wissens so gut wie keine direkte Kommunikation zwischen den Herstellern mechanischer und elektrischer Komponenten. Lediglich der Werkzeugmaschinenbauer ist Ansprechpartner für beide.
Welche Bedingungen müssten die Systeme aus Sicht der Maschinenbauer erfüllen?
Die Fertigungstechnologien sind die Kernkompetenz der Maschinenbauer. Um diese Technologien herum wird eine neue Maschine entwickelt. Daher müsste ein Antriebssystem zwar standardisiert sein. Aber es müsste dem Werkzeugmaschinenbauer auch genug Freiheiten lassen, um beispielsweise die Achsen für seine Belange günstig anzuordnen. Dass so etwas prinzipiell möglich ist, zeigt sich am Beispiel der Führungen, die Maschinenbauer bis vor ein paar Jahren selbst bauten. Heute werden diese von spezialisierten Zulieferern hergestellt und ähneln sich sogar bei Anwendungen in Drehmaschinen oder Schleifzentren.
Wenn die Integration von Komponenten sinnvoll erscheint, ist der Weg zu einer modular aufgebauten Maschine nicht mehr weit. Lässt sich dieses Ziel erreichen?
Seit April entwickeln wir mit sieben Industriepartnern eine Maschinenplattform, die sich auf verschiedene Fertigungstechnologien umrüsten lassen soll. Das ermöglicht dem Anwender, seine Investition länger zu nutzen. Im Projekt zeigt sich, dass die elektrischen und mechanischen Schnittstellen noch eine echte Herausforderung sind und die Umrüstbarkeit einer Maschine begrenzen. Ein weiterer Aspekt ist die Inbetriebnahme der Antriebe, für die heute in der Regel noch Experten vom Antriebshersteller erforderlich sind. Das sollte in Zukunft so einfach werden wie das Anschließen eines Druckers an den PC, der sich selbst konfiguriert.
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