Smart Press Shop

DIE ANTWORT AUF INDUSTRIE 4.0

Im intelligenten, voll vernetzten Presswerk der Zukunft ist es möglich, mithilfe von ausgefeilter Sensorik und Aktorik sowie den dadurch gesammelten Daten mögliche Stillstände genau vorherzusagen und schon im Vorfeld abzuwenden. Das sichert die Produktivität unserer Kunden, erhöht die Qualität der gefertigten Teile und senkt den Energiebedarf. Der Smart Press Shop erhöht damit die Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit in der Umformtechnik.

Dreh- und Angelpunkt des digitalen Werkzeugkoffers von Schuler ist ein Machine Monitoring System, das über sechs Funktionsbereiche verfügt. Mit ihnen lassen sich Betriebszustände erfassen, analysieren, speichern und auswerten. Das System ist sowohl für Neu- wie Altanlagen geeignet und an der Anlage im Werk, via Server und Netzwerk beim Kunden und zukünftig auch aus der Cloud heraus bedien- und steuerbar.

Smart Press Shop Condition Monitoring
Smart Press Shop Condition Monitoring

Für permanente Verfügbarkeit: Digitale Zustandsüberwachung

Dank Condition Monitoring lassen sich nicht nur ungeplante Stillstände, sondern auch der unnötige Austausch von Teilen vermeiden.

Maschinenkomponenten werden auf Veränderungen, Verschleiß oder Schäden hin überwacht, um die Instandhaltung zu optimieren. Dazu erfolgen regelmäßig Testläufe einer Anlage, bei denen unter anderem Schwingungsdaten, Drehmomentverläufe oder der Energieverbrauch gemessen, gespeichert und abgeglichen werden. Verschleiß wird auch über Berücksichtigung der Belastung (Lastkollektiv) im tatsächlichen Fertigungsprozess berücksichtigt („Process Monitoring“).

Bereits seit 2016 verfügen Servopressenlinien von Schuler standardmäßig über Sensoren in Stößel und Tisch, welche die Beschleunigung pro Hub messen. Damit haben unsere Kunden schon jetzt die Möglichkeit, den Zustand der Anlagen und die Umformprozesse detailliert zu überwachen.

Außerdem lässt sich über Sensoren die Vibration in den Motorlagern messen, die wiederum Hinweise auf einen möglichen Verschleiß an besonders kritischen Stellen wie Zahnrädern und Achsen gibt.

Auch der Bedarf an Strom, Wasser und Druckluft ist natürlich von der Platinenzuführung über Einzelpresse und Tischkissen bis hin zur Platinenabstapelung einzeln ausweisbar.

Smart Press Shop Track&Trace
Smart Press Shop Track&Trace

Qualität in jedem Teilbereich

Bei etwaigen Qualitätsproblemen ist der lückenlose Nachweis von großer Bedeutung.

Die Prozessparameter werden online dokumentiert und dem Werkstück zugeordnet. Veränderungstrends können nachverfolgt werden und signalisieren einen notwendigen Eingriff bei Grenzwertüberschreitung.

Seine Kompetenz zur umfassenden Vernetzung von Produktionswerken hat Schuler auch mit Anlagen zur Herstellung von Eisenbahnrädern bereits unter Beweis gestellt.

Die Dokumentation der Qualität hat bei diesen sicherheitsrelevanten Bauteilen höchste Priorität. Für jedes produzierte Teil lassen sich alle maßgeblichen Daten erfassen und archivieren. Das System verknüpft dabei die Informationen über das verwendete Ausgangsmaterial und seinen Ursprung mit den Produktionsbedingungen (z. B. „Presskraft“ oder „Teiletemperatur“) und ermöglicht dadurch die Rückverfolgung.

Smart Press Shop BDE/OEE Monitoring
Smart Press Shop BDE/OEE Monitoring

Produktionshindernisse erkennen & überwinden

Die permanente Protokollierung der Parameter ermöglicht eine zyklusgenaue Reaktion in Echtzeit.

In die Betriebsdatenerfassung (BDE) fließen alle geplanten und ungeplanten Stillstände einschließlich ihrer Ursachen ein, die Fehlermeldungen, die Soll-/Ist-Produktion und die Qualität der Teile. Auf diese Weise erhalten die Anlagenbetreiber eine Übersicht des Produktionsstatus und die Grundlage zur Berechnung der Gesamtanlagen-Effektivität (Overall Equipment Efficiency oder kurz OEE).

Die OEE ist eine sehr wichtige, anlagenbezogene Kennzahl. Sie gibt Auskunft über die Veränderungen von Ist zu Soll innerhalb der Bereiche Verfügbarkeit, Performance und Qualität. Die OEE liegt bei 100 Prozent, wenn die Anlage über die gesamte Produktionszeit mit voller geplanter Hubzahl ausschließlich Gutteile herstellt. Jegliche Unterbrechungen oder Störungen senken die Anzahl der hergestellten Gutteile innerhalb des Produktionszeitraums – und damit die OEE.

In unserem Hydroforming TechCenter in Canton, Michigan (USA), haben wir bereits sämtliche Produktionsanlagen miteinander vernetzt, die Maschinenzustände werden aufgezeichnet. Die Bereitstellung der erforderlichen Daten ist die Voraussetzung zur Darstellung der Key Performance Indicators und damit zur Ermittlung und Erhöhung der Gesamtanlagen-Effektivität (OEE). Das System bereitet die Daten so auf, dass der Produktionsleiter auf einen Blick erkennt, welche Stückzahl er erreicht hat, wie viele Teile davon in Ordnung sind und welche Schicht die beste war.

Smart Press Shop Process Monitoring
Smart Press Shop Process Monitoring

Jederzeit den Produktionsprozess unter Kontrolle

Ziel ist die Erhöhung der Prozesssicherheit und damit der Maschinenverfügbarkeit sowie eine Verbesserung der Produktions- und Teilequalität. Darüber hinaus verkürzt sich die Einrichtzeit.

Im Grunde werden hier die gleichen Rohdaten erhoben wie bei der Zustandsüberwachung (»Condition Monitoring «) – jedoch nicht im Testlauf, sondern im tatsächlichen Fertigungsprozess. Entsprechen die Gutteile hinsichtlich Qualität und Quantität exakt den Vorstellungen? Stimmen das Presskraftverhalten und der Schwingungsverlauf? Welche Parameter müssen unter Umständen zyklusgenau angepasst werden?

Im Hot Stamping Tech- Center von Schuler in Göppingen geben Video- und Wärmebildkameras in Echtzeit einen Überblick von Platinenzuführung, Transfer und Teileauslauf, während das System parallel kontinuierlich Prozessdaten aufzeichnet. Die Informationen stammen aus den zahlreichen Sensoren in Presse, Werkzeug, Ofen und Kühlaggregaten. Das System schafft es dabei, die enormen Datenmengen zusammenzuführen und zu synchronisieren.

Anlagenbetreiber können so die Produktionsbedingungen jedes Teils genau überprüfen: ob die Platinen ausreichend hoch erhitzt wurden, lange genug in der Presse lagen und in der richtigen Zeit abgekühlt sind. Die Software läuft nicht nur vor Ort, sondern auch überall sonst auf jedem Windows-PC.

Smart Press Shop Power Monitoring
Smart Press Shop Power Monitoring

Smarte Teilefertigung geschieht energieeffizient

Durch Power Monitoring lassen sich nicht nur Energiekosten einsparen, sondern auch mögliche Probleme in der Netzqualität frühzeitig erkennen.

In diesem Modul werden alle relevanten Daten rund um die Netz- und Energiequalität der Anlage gespeichert und analysiert. Wie steht es um den Verbrauch in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen? Wann erreicht man den optimalen Zustand? Wie effizient ist die Stromaufnahme? Wann kommt es zu Spannungsschwankungen oder -einbrüchen?

Unser intelligentes Gleichstromnetz für Pressenlinien, das Schuler Smart DC Grid, ist bereits in mehreren Pressenlinien bei der Automobilindustrie im Einsatz. Hintergrund ist, dass die einzelnen Pressen in einer Linie nicht nur bei jedem Hub elektrische Energie benötigen, sondern sie bei den zyklischen Bremsvorgängen auch erzeugen. Diese Energie lässt sich über das intelligente Gleichstromnetz direkt an die Pressen weiterleiten, die gerade beschleunigen oder umformen und dafür Strom benötigen.

Smart Press Shop Smart Diagnostics
Smart Press Shop Smart Diagnostics

Umständliche Fehlersuche gehört der Vergangenheit an

Dank einer schnellen Fehleranalyse erhöht sich die Maschinenverfügbarkeit.

Funktioniert ähnlich wie die Black Box eines Flugzeugs: Ausgewählte Daten, die während der Produktion anfallen, werden laufend automatisch gespeichert. Kommt es zu Störungen oder einem Ausfall, lässt sich rückblickend analysieren, was die Ursache war, zum Beispiel ein Softwarefehler oder ein defektes Bauteil.

Smart Diagnostics werden in den innovativen Presswerken zum Einsatz kommen, die Schuler gemeinsam mit seinen Kunden realisiert. In diesen Smart Press Shops gehen wir aber noch einen Schritt weiter: Die durchgehende Vernetzung der Produktionsdaten wird uns mit Hilfe von maschinellem Lernen in die Lage versetzen, im Bereich intelligente Produktionssteuerung und vorausschauende Wartung („Predictive Maintainance“) in eine ganz neue Dimension vorzustoßen.

Schuler bietet damit ein Presswerk der Zukunft, das in zweifacher Hinsicht neue Maßstäbe setzt – bei der Leistungsfähigkeit in der industriellen Fertigung und bei der digitalen Vernetzung und Auslesbarkeit der Datenströme im gesamten Produktionsprozess.

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OPTIMIZER

Unser intuitives Tool zur einfachen Programmierung mit flexiblen Bewegungsprofilen für Servopresse und Transfersystem.

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SMART ASSIST

Unser digitaler Assistent für die Optimierung Ihres Outputs. Mit einfacher Schritt-für-Schritt-Anleitung direkt zum Erfolg.

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OPTIMIZERPRO

Programmieren Sie individuelle Bewegungskurven und passen Sie Hubhöhe und Geschwindigkeit an Ihre Bedürfnisse an – mit Freiheitsgraden.

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