Innovative Produktionstechnik

Die ECOROLL AG Werkzeugtechnik ist der führende Hersteller von Werkzeugen für die mechanische Oberflächenbearbeitung. Zum Produktportfolio gehören Werkzeuge zum Glatt- und Festwalzen, zur opbinierten Schäl-Glattwalzbearbeitung und zum maschinellen Oberflächenhämmern. Mit rund 80 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern erwirtschaftet die ECOROLL AG einen Jahresumsatz von ca. 12 Mio. €. Die Prozesse der mechanischen Oberflächenbearbeitung sind sogenannte Finishprozesse zur letzten Veredelung der Oberflächen. Veredelung heißt in diesem Zusammenhang zum einen das Einglätten der Rauheit, um optisch ansprechende oder tribologisch optimierte Oberflächen zu erzeugen. Zusätzlich bedeutet es, durch das gezielte Beeinflussen der Randzoneneigenschaften, wie Eigenspannungen, Härte oder Gefügestruktur, die Lebensdauer der Bauteile zu steigern. Die Verfahren haben demnach einen direkten Einfluss auf die Themen Sicherheit und Ressourceneffizienz. Bauteile können durch eine einfache Nachbearbeitung so verändert werden, dass sie optimal an die Anforderungen angepasst sind, ohne zusätzliche Ressourcen zu verschwenden. 

Die Produkte der ECOROLL AG werden in nahezu allen Branchen eingesetzt, wie z. B. dem Automobilbereich, der Luftfahrt, der Energiebranche oder auch dem allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau. Insbesondere in den Bereichen Mobilität sind die Vorteile der Technologie bekannt und werden vielfältig zur Optimierung der Reibung oder aber zum gezielten Leichtbau eingesetzt. 

ECOROLL ist ein klassisches mittelständisches Unternehmen mit einer klaren Positionierung in einem Nischenmarkt. Die dafür notwendigen Tätigkeitsbereiche, wie der Vertrieb, die Entwicklung und die Produktion sind alle im Firmensitz in Celle ansässig. Zusätzlich gibt es ein Tochterunternehmen, um den Vertrieb in den USA/Nordamerika zu organisieren. 

Digital unterstützte Zukunft

Neue technische Systeme haben im Grunde zwei ganz wesentlich Anforderungen und stellen die Entwicklerinnen und Entwickler vor zwei zentrale Aufgaben. Anlagen müssen zum einen immer sicherer und zum anderen immer nachhaltiger werden. Die Mitarbeitenden bei ECOROLL sind sich darüber bewusst, dass sie mit ihrer Technologie jeden Tag dazu beitragen diese beiden Aufgaben zu erfüllen. 

Damit diese konsequent in allen Anwendungen schnell und einfach umgesetzt werden kann, arbeitet ECOROLL an einer vollständigen Digitalisierung und Automatisierung der mechanischen Oberflächenbearbeitung. Anwender sollen in den nächsten Jahren immer stärker bei der Handhabung des Glatt- und Festwalzprozesses unterstützt werden, so dass kein Spezialwissen mehr notwendig ist. 

Die ECOROLL AG setzt seit ihrer Gründung auf die Innovation von Produkten. Sie sieht sich klar als Innovationsführer und setzt regelmäßig neue Standards für die mechanische Oberflächenbearbeitung. Hierfür nutzt sie den direkten Austausch mit Kunden, aber vor allem auch mit Forschungseinrichtungen in ganz Deutschland. Einmal im Jahr finden die ECOROLL Research Partnershipdays statt, bei denen wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter für zwei Tage zu einem direkten Austausch mit dem Unternehmen eingeladen werden. 

Durch diesen direkten Austausch mit den Universitäten entstand auch die Idee zur neuesten Innovation des Unternehmens. Insbesondere das Festwalzen ist dafür da, die Lebensdauer von Bauteilen zu steigern. Die Herausforderung ist, dass dem Bauteil nicht angesehen werden kann, ob die eingebrachten Eigenspannungen ausreichen. Eine zerstörungsfreie Messung ist nicht möglich. Ein kritischer Parameter hierzu ist die Walzkraft. Stimmt diese, werden auch die Eigenspannungen in ausreichender Form eingebracht sein. 

ECOROLL hat dazu die sogenannte ECOsense Technologie entwickelt. Dabei handelt es sich um  eine Sensoreinheit, die an allen mechanischen Werkzeugen nachgerüstet werden kann, um die Walzkraft für jeden einzelnen Prozess zu messen und zu dokumentieren. Dazu wurde eigens eine Platine mit dazugehörender Software entwickelt. Werkzeuge mit ECOsense Technologie sind in der Lage die aktuelle Walzkraft aufzunehmen, zu speichern und gleichzeitig aber auch kabellos an ein Empfangsgerät zu senden. Gestartet war das Unternehmen mit einer einfachen Android-App, mit der die Daten verarbeitet und zu einzelnen Prozessprotokollen verarbeitet werden konnten. Mittlerweile existiert ein Gateway, mit dem die Daten an der Maschine ausgewertet und dokumentiert werden können. 

Dank der ECOsense Technologie können Walzprozesse und damit die eingestellte Randzone überwacht werden. Die Überwachung kann dabei über einfache maximale und minimale Kraftwerte erfolgen oder als mitlaufende Prozessgrenze angelernt werden. Auch eine Kollisionsüberwachung zum Erhalt der Werkzeugkalibrierung ist möglich, genau wie die Bewertung der Produktivität und WIrtschaftlichkeit der Prozesse durch eine Überwachung des Werkzeugverschleißes. Erfolgt dieser heute noch statistisch über ein einfaches Zählen ist in Zukunft eine Ansatz im Sinne des Predictive Maintanance möglich.

Mit der ECOsense Technologie kann ECOROLL die Werkzeuge erstmalig in die SMART Factory mit einbinden und ist in der Lage Prozessdaten für jede Entscheiderin und jeden Entscheider im Unternehmen sichtbar zu machen. Über die App kann eine kostengünstige Prozessüberwachung aufgebaut werden und kann so auch von Gelegenheitsnutzern sinnvoll verwendet werden. Mit dem Gateway ist eine Anbindung an die Maschinensteuerung möglich und eignet sich somit für den Einsatz in der Serienfertigung. Selbstverständlich kann jedes Werkzeug somit an eine Cloud angebunden werden, womit wieder neue Geschäftsmodelle sowohl für ECOROLL wie auch für die Kunden möglich sind.

Prof.in Dr.-Ing. Fiona Sammler

Professorin Hochschule für Technik
und Wirtschaft Berlin

Gesamtkommentar

Das Unternehmen befasst sich mit Prozesstechnologien, die genutzt werden um die Verschleißfestigkeit von Oberflächen zu erhöhen. Dafür hat das Unternehmen Innovationsarbeit geleistet und neben der Technologieentwicklung auch in die Prozessüberwachung, Digitalisierung und Automatisierung investiert. Hervorzuheben ist, dass Oberflächentechnologien in den kommenden Jahren aufgrund von wachsendem Ressourcenmangel an Bedeutung gewinnen werden. Das Unternehmen pflegt bereits Kontakt zu Forschungseinreichunten und ist dementsprechend um einen Austausch und weitere Innovation bemüht.  

Dr.-Ing. Tim Frech

Senior Consultant UNITY Schweiz AG

Gesamtkommentar

Die Technologie des Festwalzens bietet grosse Innovationskraft für den Maschinenbau. Mit ihr wird einerseits die Lebensdauer auskonstruierter Bauteile gesteigert, andererseits ermöglicht die gesteigerte Festigkeit erst neue Geometrien und Anwendungen. Hervorragend aufgestellt sehe ich Ecoroll an der Schnittstelle zwischen Forschung und Anwendung. Um eine massgeschneiderte Lösung für Kunden zu entwickeln bedarf es eines Verständnisses verschiedener Branchenanforderungen. Zum anderen ist ein ganzheitliches Verständnis des Zusammenspiels von Werkzeug und Maschine sowie Werkstoff und Prozess notwendig.  

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