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Wir verbinden Stahl mit digitaler Kompetenz.

Zukunftschance Digitalisierung

Produkte & Services

Das Wälzlager der Zukunft arbeitet als Sensor. Damit schafft Schaeffler die Voraussetzung für höhere Produktivität, in der Produktion genauso wie bei der Energieerzeugung oder im Schienenverkehr. Das Mechatronik-Know-how von Schaeffler ist im digitalen Zeitalter gefragter denn je.

Dr. Joanna Procelewska studierte sowohl Chemie als auch Informatik. Die Spezialistin für Oberflächentechnik erarbeitet die Grundlagen für intelligente Produkte.

„Kann ich mal den Stift haben?“ Dr. Joanna Procelewska will mit einer Zeichnung erklären, wie ihr virtuelles Tribolabor funktioniert. Doch ein derartiges analoges Werkzeug hat sie offenbar nicht immer zur Hand. Die Spezialistin für Oberflächentechnik studierte sowohl Chemie als auch Informatik. Nun treibt sie in ihrem Bereich die Digitalisierung voran. „Es hat mich immer fasziniert, mein Domainwissen in meinem Fachgebiet mit digitalen Technologien für die Datenexploration zu verbinden“, sagt sie. Ihre Domäne, das ist die Tribologie, die Lehre von der Reibung.

Hand in Hand: Physische Versuche verbessern die Prognosequalität der Simulation. Hand in Hand: Physische Versuche verbessern die Prognosequalität der Simulation.

Bei der Auslegung von Schichtsystemen für Schaeffler-Produkte wie zum Beispiel Wälzlager, Tassenstößel und Schlepphebel wird das von Procelewska entwickelte virtuelle Tribolabor zu einem wichtigen Werkzeug werden. Kernstück ist eine interaktive Tribodatenbank für Beschichtungen, die experimentelle Daten zu Schichtsystemen und Kennwerte aus tribologischen Vorversuchen von beschichteten Bauteilen enthält. Auf Grundlage dieser Daten lassen sich mit Methoden des Data-Mining beispielsweise Reibung und Verschleiß von beschichteten Bauteilen genau vorhersagen. Das erhöht im Entwicklungsprozess die Aussagefähigkeit realer Versuche erheblich – die Schaeffler-Ingenieure können neue Schichtsysteme zukünftig weitaus schneller und effizienter entwickeln.

Es hat mich immer fasziniert, mein Domainwissen mit digitalen Technologien für die Datenexploration zu verbinden.

Dr. Joanna Procelewska

Die Grundlagenarbeit ermöglicht nicht nur Bauteile, die immer weniger Reibung aufweisen, sondern auch die Entwicklung völlig neuer, intelligenter Schichten. Ein Beispiel ist das Schichtsystem Sensotect® von Schaeffler, das ein mechanisches Bauteil zum Sensor macht. Dabei wird eine sehr dünne, elektrisch leitfähige Schicht aufgetragen, zum Beispiel auf ein Wälzlager. Im Betrieb treten in dieser Sensorschicht winzige Verformungen auf, die zu elektrischen Signalen führen, aus denen sich dann wichtige Informationen – etwa zu Last und Drehmomenten – ableiten lassen.

Kleine Strukturen, große Wirkung: Sensotect®-­Tretlager mit Nano-Funktionsschicht.
Kleine Strukturen, große Wirkung: Sensotect®-­Tretlager mit Nano-Funktionsschicht.

Der große Vorteil von Sensotect® besteht darin, dass die Sensorik keinen zusätzlichen Bauraum benötigt. Schaeffler entwickelt aber auch für bestehende Anlagen nachrüstbare Lösungen zur Zustandsüberwachung, etwa das Frühwarnsystem FAG SmartQB. Es erfasst die Schwingungsdaten einer Maschine und beobachtet Veränderungen in den Schwingungsmustern. Auf dieser Grundlage ordnet es Fehlerursachen automatisiert zu und gibt über ein Display Handlungsempfehlungen aus. Die Schwingungsmuster sind relativ einfach mit einer von außen angebrachten Sensorik zu messen, weil die Schwingungen vom Inneren einer Maschine über Körperschall auf die Struktur übertragen werden.

Immer häufiger werden Schaeffler-Bauteile zum Sensor und schaffen so die Voraussetzung für digitale Service-Angebote. Doch das Angebot reicht weit darüber hinaus, wie der „Antriebsstrang 4.0“ zeigt, den Schaeffler erstmals auf der Hannover Messe 2016 präsentierte. Zum Systemansatz gehören auch eine intelligente Vor-Ort-Elektronik sowie die Schaeffler-Cloud, die eine automatisierte Datenauswertung ermöglicht. So kann etwa die Restlaufzeit von Wälzlagern in Getrieben berechnet werden – individuell für jedes einzelne Lager. Das ermöglicht nicht nur eine vor­ausschauende Wartung ohne Ausfallzeiten, sondern auch einen an den Maschinenzustand adaptierten Betrieb. Ähnliche Kon­zepte verfolgt Schaeffler mit „Rail 4.0“ und „Wind 4.0“ für die Bahn- und die Windkraftbranche. Allen gemeinsam ist: Ohne die genaue Kenntnis dessen, was in einer Maschine passiert, sind Daten nicht zu interpretieren. Im digitalen Zeitalter ist das Anwendungs-Know-how von Schaeffler gefragter denn je.

Varianten nanotechnologischer Beschichtungen hat das Schaeffler-Kompetenzzentrum für Oberflächentechnik entwickelt

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