STARTUP: Der Blick ins Maschinenherz

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Wie geht es denn heute meinen Maschinchen, so fragt sich so mancher Werksleiter. Die Antwort werden in Zukunft intelligente Anlagen wohl selbst geben. Direkt in die Bauteile integrierte Sensoren in Kombination mit „Machine Learning“ machen es möglich.

Nur wer weiß, was ihm fehlt und das auch noch rechtzeitig kommuniziert – dem kann geholfen werden. Das Bremer Start-up Sensosurf bringt deshalb Maschinenbauteilen mithilfe von hauchdünnen sensorischen Oberflächen das Fühlen, Denken und Sprechen bei. Selbst Probleme, die noch nicht aufgetreten sind, lassen sich so verhindern. Diese vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) – ein Kernelemente von Industrie 4.0 – stellt einen Paradigmenwechsel dar. In der Vergangenheit hielt man seine Gerätschaften durch regelmäßige Wartung und Inspektionen in Schuss. Und wenn etwas kaputt ging, wurde es repariert oder ausgetauscht.

In Zukunft gilt es teure Ausfälle und Reparaturen durch Vorausschau und vorbeugende Maßnahmen zu vermeiden. Dazu rückt man den Anlagen mit allerlei Sensoren auf den Leib. Und nur wenige nehmen das so wörtlich wie das Start-up Sensosurf aus Bremen. Während in den meisten Maschinen relativ große, externe Sensoren Temperatur, Vibrationen oder Kräfte messen, verschmelzen die mikrometerdünnen sensorischen Schichten des Start-ups von der Weser nahezu mit den Maschinen-Bauteilen zu einer Einheit. So können etwa Kugellager oder Schrauben ihre Belastungen direkt dort messen, wo sie auftreten. Eine selbstlernende Software wertet die Daten in Echtzeit aus und bereitet sie zu Informationen auf. Gleichzeitig machen die Messungen via Machine Learning das System laufend „schlauer“.

Predictive Maintenance als Qualitätskontrolle

Da die Schichten sehr robust und widerstandsfähig sind, überleben sie auch „ungemütliche“ Umgebungen wie etwa Hochtemperaturbereiche. Einsatzfeld und Informationsbedarf bestimmen die Wahl der Messprinzipien. Die können resistiv, kapazitiv, thermoelektrisch oder induktiv als Baukastenlösung flexibel eingesetzt werden. Die „norddeutsche“ Sensorintegration ist damit für industrielle Komponenten wie Wälzlager, Zahnräder, carbonfaserverstärkte Kunststoff-Bauteile (CFK) oder Linearführungen prädestiniert, aber nicht nur auf diese beschränkt.

Mit den Sensosurf-Sensoren sind intelligente Linearführungen in der Lage beispielsweise in einer Fräsmaschine auch die Qualität der hergestellten Produkte zu überwachen. Interessant ist das vor allem für Komponentenhersteller, Maschinenbauer aber auch Maschinenbetreiber aus der Automobilindustrie. Denn durch die permanente, exakte Ermittlung der Lasten lassen sich Qualitätsabweichungen der Werkstücke schon während des Herstellungsprozesses erkennen und daraus Handlungsempfehlungen für die optimale Bauteilausnutzung ableiten.

Über das Unternehmen

Hervorgegangen aus einem Forschungsprojekt am Institut für Mikrosensoren, -aktoren und -systeme der Universität Bremen gründeten Dr.-Ing. Cord Winkelmann und Dipl. Kffr. Jette Winkelmann das Unternehmen Sensosurf. In Zusammenarbeit mit mehreren namhaften Kunden werden die intelligenten Bauteile bereits erprobt und weiterentwickelt. Das Start-up gewann mehrere Auszeichnungen wie den Schaeffler Innovation Award 2014 sowie aktuell den WECONOMY Award 2016 und wird im Rahmen des EXIST-Forschungstransfers durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Sensosurf (Bild: Universität Bremen).

Das Team des Start-ups Sensosurf (v.l.): Jette Winkelmann, M. Awais Khan, Martin Messmann und Cord Winkelmann. (Bild: Universität Bremen).