Läuft die Maschine noch rund? Darüber gibt der innovative Schwingungssensor minion® von autosen frühzeitig Auskunft. Er erkennt Unwuchten, Stöße und Lagerveränderungen. Zudem misst er die Oberflächentemperatur. Diese wichtigen Informationen sendet das Gerät direkt in die Cloud zur Analyse des Maschinenzustands. Mit gerade einmal fünf Zentimetern Größe, integrierter Batterie und Mobilfunk-Gateway passt der minion® in so ziemlich jede Ecke und eignet sich für zahlreiche Maschinen und Industrien.
Sensor, Kommunikation, Batterie: Drei zusammensteckbare Elemente bilden die modulare Lösung. 1zu1 hat im Spritzguss acht Kunststoffteile für das wasserdichte und staubsichere Gehäuse realisiert – und zuvor im 3D-Druck die Musterteile für den Prototyp gefertigt. Für die möglichst schnelle Markteinführung war neben Serienqualität absolute Zuverlässigkeit gefragt. 1zu1 war durch die Express-Spritzgussfertigung mit Werkzeugen aus Aluminium maßgeblich am Projekterfolg beteiligt.
Alexander Knörle ist Mechanical Engineer beim Essener Automatisierungstechnik-Spezialist ifm und für die Mechanik-Entwicklung des minion® von Tochterunternehmen autosen verantwortlich. Gemeinsam mit Dario Loss von 1zu1 berichtet er über das gelungene Spritzguss-Projekt und die Herausforderungen bis zur Serienreife.
Was unterscheidet den minion® von anderen Lösungen?
Alexander Knörle: Der minion® ist eine kleine, kabellose und modulare Sensorplattform für das Monitoring von Maschinen. Die vom Sensor erfassten Daten werden per Mobilfunk übertragen, die Batterie hält sehr lange und durch die Modulbauweise sind künftig weitere Sensoren denkbar. Der Marktstart erfolgte im Herbst 2024 mit dem Vibrationssensor. Das System punktet durch die einzigartige Kombination und die Schnittstelle.
Welche Rolle spielte der Faktor Zeit im Projekt?
Alexander Knörle: Der minion® ist eine echte Innovation – und da muss es naturgemäß sehr schnell gehen. Jeder will der erste am Markt sein. Wir haben bei autosen und ifm einen richtigen Sprint hingelegt und mit 1zu1 einen zuverlässigen und erfahrenen Partner dafür mit ins Boot geholt. So konnten wir die Zeit von der Entwicklung bis zur Serienfertigung auf rund zwei Jahre reduzieren. Normalerweise dauert so ein Projekt deutlich länger.
Wie verlief der Prozess bis zur Serienfertigung?
Alexander Knörle: Gleich nach dem A-Muster auf der Leiterplatte haben wir im Winter 2022 fürs B-Muster im 3D-Druck ein Gehäuse anfertigen lassen. 1zu1 hat uns erstklassige SLS-Bauteile geliefert. Mit den Erkenntnissen des Prototyps ging es an die Finalisierung des Produkts. Für die Serienproduktion im Spritzguss wollten wir aufgrund des Zeitdrucks einen verlässlichen Partner in der Nähe. 1zu1 war nach den guten Erfahrungen im 3D-Druck und dem Besuch vor Ort die logische Wahl. Unsere Entscheidung hat sich als richtig erwiesen: Die ersten Bauteile hatten wir schon nach wenigen Wochen in der Hand.
Welche Anforderungen gab es neben dem Liefertermin an die Teile?
Dario Loss: Optik und Passgenauigkeit. Der minion besteht aus drei Elementen und insgesamt acht Kunststoffteilen. Sie müssen im verbauten Zustand perfekt miteinander harmonieren. Die Bauteile haben verschiedene Oberflächen, darunter Hochglanzstrukturen, die sich über mehrere Teile ziehen. Es darf also kein Anspritzpunkt sichtbar sein. Für das Mobilfunk-Gateway in der Mitte braucht es ein Mehrkomponenten-Teil mit umspritzten Lichtleitern für LEDs. Sowohl beim Werkzeug als auch beim Prozess sind höchste Präzision gefragt. Um die gewünschte Qualität zu erreichen, haben wir vorab Musterwerkzeuge erstellt und so die Machbarkeit ausgelotet.
Was war auf Entwicklungsseite noch zu beachten?
Alexander Knörle: Das Material muss Outdoor-tauglich sein und das zusammengebaute Produkt wasserdicht und staubsicher. Dazu verschweißen wir manche Teile per Laser bzw. Ultraschall. 1zu1 hatte auch hier eine passende Lösung auf Lager. Wir haben ein Probeteil gespritzt, die Formtrennung geprüft und die Optik kontrolliert. Das Ergebnis hat gleich auf Anhieb gepasst.
Wie hat 1zu1 bei der Umsetzung geholfen?
Dario Loss: Bei der Auslegung der Teile konnten wir schon vor dem Bau der Werkzeuge unsere Erfahrung mit komplexen Geometrien einbringen und Details optimieren. Ein großer Vorteil war die frühe Einbindung ins Projekt. Da wir schon die 3D-Druck-Bauteile für den Prototyp gefertigt hatten, waren wir funktional schon sehr nahe an der Serie. Der dritte Pluspunkt war und ist die geografische Nähe. Wir haben uns mehrfach persönlich getroffen und die weiteren Schritte auf kurzem Weg geklärt.
Wie geht es nun weiter?
Alexander Knörle: Der minion® ist modular. Es wird also noch die ein oder andere Erweiterung folgen. 1zu1 ist dafür auf jeden Fall in der Pole-Position. Sie haben eindrucksvoll bewiesen, dass sie alle Anforderungen erfüllen können – und das in kürzester Zeit.
Dario Loss: Bei der Stückzahl gibt es kein Limit. Die ersten paar Tausend Exemplare sind schon ausgeliefert. Wir können problemlos hochskalieren.
Im Gespräch: Alexander Knörle ist Mechanical Engineer bei ifm und für die Mechanik-Entwicklung des minion® von autosen verantwortlich. Dario Loss von 1zu1 hat das Projekt im Werkzeugbau und Spritzguss bei 1zu1 bis zur Serienreife begleitet. Joshua Köb führte das Gespräch.
1zu1 garantiert hohe Qualität, ist sehr zuverlässig und immer auf kurzem Weg erreichbar. Das macht sie bei großem Zeitdruck und mit hohen Anforderungen zum perfekten Partner.
Alexander Knörle, Mechanical Engineer bei ifm
Beim minion® konnten wir alle unsere Stärken ausspielen: Technologievielfalt, Know-how, Erfahrung und Kundenservice. Das Serienprodukt zeigt, was mit höchsten Qualitätsansprüchen und vereinten Kräften in kurzer Zeit machbar ist.
Dario Loss, Projektleitung Werkzeugbau & Spritzguss bei 1zu1
- ifm
- 1zu1 vertrieb
