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Prozessüberwachung macht Presshärten produktiver

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Des Weiteren können alle Sensorsignale und Anlagenwerte dafür genutzt werden, um die Produktivität und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu erhöhen. So lässt sich durch eine intelligente Priorisierung und Bewertung von Ereignissen die Schrottrate deutlich senken.

Erhöhung der Gesamtanlageneffektivität

Das System arbeitet dabei mit unterschiedlichen Prioritätsstufen von Ereignissen: Die Prioritätsstufe 1 ist notwendig, um eine Beschädigung oder einen Ausfall von Maschine beziehungsweise Werkzeug oder anderer Komponenten zu verhindern. Hierzu zählen beispielsweise die Erkennung eines Fremdkörpers im Werkzeug und das vorzeitige Anhalten der Maschine vor der Kollision. Andere Ereignisse sind ebenfalls von hoher Priorität (Stufe 2), lassen sich aber durch ein geregeltes Anhalten oder eine Reaktion vor dem nächsten Zyklus beheben. Ereignisse der Stufe 3 sind weniger kritisch, erfordern jedoch ein Eingreifen des Bedieners. In diesem Fall sind weiter Gutteile produzierbar, nur die Beschickung des Ofens stoppt sofort, um Schrottteile zu vermeiden. Die letzte Prioritätsstufe bezieht sich auf langfristige Indikationen oder Handlungsempfehlungen, der Produktionsbetrieb läuft bis zur Gegenmaßnahme weiter. Ein Beispiel ist die empfohlene Werkzeugnacharbeit nach einem Werkzeugwechsel.

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In seltenen Fällen kann es passieren, dass Stanzabfälle zwischen den gestapelten Platinen liegen bleiben. Die üblicherweise eingesetzte Doppelblechkontrolle versagt hier meist. Fahren diese Teilchen durch den Produktionsprozess durch, ist ein schlechtes Umformergebnis die Folge. Die thermografische Kontrolle kann eine solche Anomalie sofort erkennen, jedoch die Ursache nicht deuten. Die Herangehensweise erfolgt bei solchen komplexen Aufgabenstellungen und Problemen immer durch Überlagerung beziehungsweise Korrelation mehrerer Faktoren. In diesem Fall werden zusätzlich die Stößelkippungswerte beziehungsweise die Kühlungswerte der einzelnen Werkzeugkavitäten betrachtet. Im Histogramm (Bild 2) ist der Stanzabfall hier schon eindeutig zu erkennen.

Zusätzlich zu klassischen Sensordaten verarbeitet das System auch Bilddaten mit dem gleichen Zeitstempel. Dadurch sind Ereignisse durch eine manuelle Playback-Analyse rückverfolgbar. Die Bilddaten sind jedoch auch für automatisierte Aufgaben des maschinellen Sehens einsetzbar, um Problemfälle wie den Bruch eines Zentrierstiftes schnell zu erkennen und Maßnahmen zur Schadensvermeidung zu trainieren. Ein einfacher Bildvergleich ist in diesem Beispiel ausreichend, um schwerwiegende Werkzeugbeschädigungen zu vermeiden. Das Potenzial des Systems ist noch längst nicht ausgeschöpft. Um komplexere Aufgabenstellungen mit hoher Treffsicherheit zu lösen, wird zukünftig zum Beispiel auch maschinelles Lernen zum Einsatz kommen.

* Dr. Robert Vollmer ist Prozessingenieur Presshärten, Division Hydraulik, bei der Schuler Pressen GmbH in 73033 Göppingen

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