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Digitalisierung in der Blechbearbeitung Umformtechnik digital

Digitalisierung ist auch im Bereich der Umformtechnik längst selbstverständlich. Was bereits möglich ist, worauf es bei der Einführung digitaler Prozessketten ankommt und welche Vorteile das für den Anwender bringt, erläutern vier Anlagenhersteller.

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Durch die Verbindung von Geräten und das Sammeln sowie Analysieren von Daten sind eine Produktionsoptimierung und ein transparenter Informationsfluss durch die gesamte Prozesskette der Metallumformung möglich.
Durch die Verbindung von Geräten und das Sammeln sowie Analysieren von Daten sind eine Produktionsoptimierung und ein transparenter Informationsfluss durch die gesamte Prozesskette der Metallumformung möglich.
(Bild: AP&T)

Die Umformsimulation ist bereits seit Jahrzehnten in der Prozessauslegung etabliert und wird umfangreich genutzt, um das umformtechnische Risiko zu minimieren, bevor ein Prozess in Serie geht beziehungsweise bevor aufwendige Produktionsmittel wie Werkzeuge physisch angefertigt werden. Neu dabei ist, dass einerseits durch eine immer genauere Beschreibung der Randbedingungen wie durch Materialmodelle oder die Berücksichtigung von Maschinenverhalten die Treffsicherheit bei der Vorhersage erhöht wird. Anderseits werden durch immer komplexeres Werkstoffverhalten, wie bei hochfesten Werkstoffen für die Kalt- oder Warmumformung, und durch anspruchsvolle Geometrien auch die Gutteilfenster eingeschränkt. „Durch die Integration zusätzlicher Sensorik und die Auswertung vorhandener Sensorsignale kann eine Vielzahl von Informationen über den Umformprozess gewonnen werden. Das können einerseits Informationen über den Zustand der Anlagen sein, die dann für eine vorausschauende Wartung genutzt werden, und anderseits technologische Informationen, die Umformparameter beschreiben. Die Herausforderung dabei ist, für den jeweiligen Nutzerkreis die richtigen Informationen herauszufiltern und bereitzustellen“, sagt Frank Schieck, Hauptabteilungsleiter Blechumformung am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz. Dabei kommen zunehmend Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zum Einsatz. Mit Blick auf die genannte Umformsimulation werden so auch Informationen wieder zurückgespiegelt, die wiederum helfen, die Ergebnisse der Umformsimulation für kommende Projekte noch genauer an die Realität anzugleichen, ohne dabei die Anforderungen an Rechenzeit und Hardware extrem zu erhöhen. „Damit können Entwicklungszyklen verkürzt und der Aufwand für Try-out beziehungsweise Prozessoptimierung deutlich reduziert werden“, so Schieck.

Fest steht: Die Digitalisierung kann auf jeden Prozess angewandt werden und die Blechindustrie bildet da keine Ausnahme. „Digitale Werkzeuge und insbesondere digitale Systeme ermöglichen die Anpassung an die sich ständig verändernde und mitunter schnelllebige Umgebung eines Produktionsprozesses, indem sie Agilität und Beschleunigung bieten. Das heißt: Mit digitalisierten Systemen ist eine leichtere und schnellere Anpassung in wechselnden Situationen möglich“, so Alberto Martinez, Head of CC Software Services bei der Bystronic Laser AG in Niederönz in der Schweiz. Christer Bäckdahl, Vice CTO des schwedischen Anlagenherstellers AP&T, ergänzt: „Es ist möglich, virtuelle Umgebungen und digitale Zwillinge für verschiedene Zwecke wie die virtuelle Inbetriebnahme und Ausbildung zu nutzen. Durch die Verbindung von Geräten und das Sammeln sowie Analysieren von Daten ist eine Produktionsoptimierung möglich. Ein transparenter Informationsfluss durch die gesamte Prozesskette der Metallumformung ist somit leichter zu realisieren.“

Über den Autor

Dipl.-Ing. Annedore Bose-Munde

Dipl.-Ing. Annedore Bose-Munde

Fachredakteurin für Wirtschaft und Technik