Im Verbundvorhaben BePro-CEND werden drei Anwendungsfälle in zwei Themenbereichen pilotiert. Die Anwendungsfälle im Bereich der Werkzeugtechnologien untersuchen die KI-basierte Befundung von Werkzeugen sowie das Performance-Benchmarking recycelter Vollhartmetallwerkzeuge. Im zweiten Themenbereich werden verschiedene Strategien der Kreislaufwirtschaft zur Intensivierung und Verlängerung der Nutzungsphase von Kühlschmierstoffen untersucht. Für alle drei Anwendungsfälle werden weiterhin prototypische Geschäftsmodelle entwickelt, mithilfe der Morphologie dargestellt und anhand des Reifegradmodells hinsichtlich der Zirkularität bewertet.

KI-basierte Befundung von Werkzeugen

Im ersten Anwendungsfall wird die KI-basierte Befundung von Werkzeugen untersucht. Die Befundung der Werkzeuge ist notwendig, um die Restlebensdauer der Werkzeuge abzuschätzen und diese durch individuelles Nachschleifen wieder in den Kreislauf einzuleiten. Die Befundung gilt es mittels künstlicher Intelligenz zu automatisieren. Technologisch wird die Befundungsstation mithilfe einer geeigneten Kombination aus Kamera, Recheneinheit und Computer-Vision-Algorithmen umgesetzt. Die Lösung soll ganzheitlich die Identifikation, Befundung und Werker:innen Assistenz abdecken, sodass Schnittstellen vermieden werden. Hauptakteure in diesem Anwendungsfall sind die Wolf Werkzeugtechnologie GmbH, die Berger Holding GmbH & Co. KG sowie das PTW.

Benchmarking recycelter Vollhartmetallwerkzeuge

Während der erste Anwendungsfalls das Nachschleifen als Wiederaufbereitungsmaßnahme fokussiert, wird im zweiten Anwendungsfall ein Benchmark zwischen Werkzeugen aus recyceltem und neuwertigem Vollhartmetall angestrebt. Im Fokus steht hierbei die Bearbeitung von schwer zerspanbaren Materialen wie Titan und Inconel. Der Vergleich der unterschiedlichen Vollhartmetallwerkzeuge erfolgt anhand ökologischer, ökonomischer sowie leistungsbezogener Kennzahlen. An diesem Anwendungsfall wirken die Kopp Schleiftechnik GmbH, die Berger Holding GmbH & Co. KG und das PTW mit.

Kreislaufwirtschaft für Kühlschmierstoffe

Der dritte Anwendungsfall widmet sich ergänzend zu den in Anwendungsfall 1 und 2 untersuchten Werkzeugen den verwendeten Kühlschmierstoffen. Mittels geeigneter Sensorik sollen relevante Parameter, wie beispielsweise die Konzentration in KSS-Bädern in Echtzeit überwacht und durch gezielte Steuerung die Lebensdauer der Kühlschmierstoffe verlängert werden. Hierbei ist hervorzuheben, dass die Optimierung der Nutzungsphase von Kühlschmierstoffen ebenfalls positive Auswirkungen auf die Lebensdauer der verwendeten Werkzeuge sowie die Qualität der gefertigten Bauteile hat. In einem zweiten Schritt soll durch die sensorische Überwachung eine an Prozessparameter und verwendeten Materialien angepasste Zusammensetzung der Kühlschmierstoffe untersucht werden. Dieser Anwendungsfall wird v.a. durch die Oemeta Chemische Werke GmbH, die Lorenz Hoffmann GmbH, die Berger Holding GmbH & Co. KG sowie das PTW bearbeitet.