Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mensch und Maschine intelligent vernetzen: Presswerk 4.0 - Stillstandszeiten halbieren, Fertigung flexibilisieren

01.04.2016

Fallen Maschinen aufgrund eines Fehlers aus, kommt dies Unternehmen teuer zu stehen – so auch im Presswerk. Mit dem Presswerk 4.0 wollen Fraunhofer-Forscher die fehlerbedingten Stillstandszeiten um mindestens die Hälfte reduzieren. Durch gezielte Vernetzung von Daten in der Produktion können Mitarbeiter Fehler schneller erkennen und beheben. Intelligente, vernetzte Maschinen gleichen Störeinflüsse aus, sodass Material verarbeitet werden kann, das im Ausschusscontainer landen würde.

Angeliefert auf riesigen Rollen, werden Stahlbleche im Presswerk zunächst auf die benötigte Größe zugeschnitten. Anschließend durchlaufen sie mehrere Pressen und erhalten hier ihre gewünschte Form – beispielsweise die einer Autotür.


© Foto Fraunhofer IWU/ Westsächsische Hochschule Zwickau / Tobias Phieler, www.lichtzelt.com

Aus Big Data wird Smart Data: Im Presswerk 4.0 werden Daten, die heute kaum oder gar nicht ausgewertet werden, in einem globalen Analyse- und Feedbacksystem zusammengefasst und zu neuem Wissen, etwa zur Lösung eines konkreten Problems, vernetzt. Diese Informationen werden den Mitarbeitern dann unter anderem mit Hilfe von smarten Endgeräten direkt dort bereitgestellt, wo sie benötigt werden.

Wird jedoch ein Riss im Bauteil entdeckt, müssen es die Mitarbeiter schnellstmöglich aussortieren, denn jeder weitere Prozessschritt kostet Geld. Knifflig wird es vor allem, wenn es sich nicht um einen Ausreißer handelt, sondern alle aus der Presse laufenden Bauteile den Fehler aufweisen. Dann heißt es: die Pressen anhalten und sich auf die Ursachensuche begeben. Liegt es am Werkstoff oder der Beölung? Ist ein Werkzeug fehlerhaft? Fährt die Presse nicht ordnungsgemäß? Die zahlreichen Parameter und Fehlerszenarien zu überprüfen, kostet Zeit, in der die Maschinen stillstehen.

Die richtige Information, zur richtigen Zeit, am richtigen Ort

Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz haben sich Industrie 4.0 im Bereich des Maschinenbaus auf die Fahnen geschrieben – und widmen sich unter anderem dem Presswerk der Zukunft. »Wir führen die verschiedenen Daten in einem unternehmensinternen Analyse- und Feedbacksystem, der ›Linked Factory‹, zusammen und generieren daraus neue Informationen, die wir den Mitarbeitern dann beispielsweise auf mobilen Endgeräten bereitstellen«, erläutert Sören Scheffler, Wissenschaftler am IWU.

»Auf der Grundlage dieser Daten können wir die Fehlerquellen schneller eingrenzen und dem Mitarbeiter gezielt Lösungsvorschläge zu deren schnellstmöglichen Behebung bereitstellen.« Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und Wissenschaft arbeitet das Fraunhofer IWU daran, die fehlerbedingten Stillstandszeiten um 50 Prozent zu reduzieren. Doch nicht nur in Bezug auf Stillstandszeiten soll das Presswerk 4.0 Potenziale erschließen. Auch bei kurzfristigen Planänderungen sollen Werksbetreiber schneller und flexibler auf Marktanforderungen und Kundenwünsche reagieren können.

Zunächst setzen die Forscher auf Daten, die bereits erhoben werden, etwa durch Sensoren oder Kamerasysteme. Oftmals gelangen diese nicht an die Stelle, an der sie gebraucht werden. Künftig werden die Daten von einer Software zentral gesammelt, zu Informationen verknüpft und auf diese Weise neues Wissen generiert. Im Fall der fehlerhaften Tür vereint sie beispielsweise Sensordaten von Werkzeugen mit Informationen zur Beölung und Daten zum Ausgangsmaterial und überprüft, welche Werte außerhalb der jeweils vorher festgelegten Toleranzwerte liegen. Auf dieser Grundlage werden dem Mitarbeiter dann Szenarien vorgeschlagen, mit denen er das gemeldete Problem nun zielgerichtet und schnell lösen kann.

Die Forscher wollen das System langfristig so weit fortentwickeln, dass es bereits eine Warnung ausgibt, bevor es zu Fehlern kommt. Hierzu müssten weitere Datenquellen in Form von Sensoren installiert werden: »Wir könnten beispielsweise den Werkstoff überprüfen, bevor er in die Produktion geht. Ist das einzelne Blech in Ordnung? Falls nicht, können die Mitarbeiter es bereits aussortieren, ehe es umgeformt wird und weitere Teile daran montiert werden. Auf diese Weise lassen sich Ressourcen sparen, denn wir müssen keine ganze Baugruppe als Ausschuss wegwerfen«, erläutert Scheffler.

Die Forscher am IWU denken schon ein Stück weiter: Mit einer Kombination aus Prozesssensorik und aktiven Komponenten kann das Prozessfenster des Umformvorgangs optimiert werden. »Wenn ich der Presse zum Beispiel diese neu erfassten Informationen über die Beschaffenheit des Ausgangsmaterials mitgebe, können geeignete Kompensationsmaßnahmen ergriffen und Störeinflüsse automatisiert ausgeglichen werden, etwa durch aktive Komponenten wie intelligente Führungsschuhe oder adaptive Lager. Das heißt, ich kann Ausgangsmaterial verarbeiten, das eigentlich im Ausschusscontainer gelandet wäre«, so Scheffler.

Industrie 4.0 sichtbar machen

Auf der Hannover Messe vom 25. bis 29. April stellen die Forscher das Presswerk 4.0 unter dem Leitthema »Industrie 4.0 sichtbar machen« vor (Halle 2, Stand C16/C22). Die Besucher erleben ein Miniatur-Presswerk, das als Projektionsfläche dient: Halten sie einen Tablet-Computer vor das Modell, werden auf dem Bildschirm virtuelle Informationen über dem realen Modell eingeblendet. »Auf diese Weise visualisieren wir Informationsströme, die sonst im Verborgenen bleiben – man könnte auch sagen: Wir machen Industrie 4.0 sichtbar«, sagt Scheffler. Die Besucher können sich so auf einem virtuellen Rundgang durch verschiedene Beispielszenarien begeben und nachvollziehen, wie es gelingt, Energie, Material und Zeit mit Industrie 4.0-Technologien einzusparen.

Martin Lamß | Forschung Kompakt Sonderausgabe Hannover Messe / 1.4.2016
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2016/april/presswerk-40.html

Weitere Berichte zu: IWU Industrie Sensoren Stillstandszeiten Umformtechnik Werkzeugmaschinen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Hohe Akzeptanz vor Markteinführung - Die Entwicklung des Großschranksystems VX25 von Rittal
24.04.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Rittal digitalisiert Fertigung - Produktion weltweit nach Industrie 4.0
25.04.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Im Focus: Materiezustände durch Licht verändern

Forscherinnen und Forscher der Universität Hamburg stören die kristalline Ordnung

Physikerinnen und Physikern der Universität Hamburg ist es gelungen, mithilfe von Laserpulsen die Ordnung von Quantenmaterie so zu stören, dass ein spezieller...

Im Focus: Disrupting crystalline order to restore superfluidity

When we put water in a freezer, water molecules crystallize and form ice. This change from one phase of matter to another is called a phase transition. While this transition, and countless others that occur in nature, typically takes place at the same fixed conditions, such as the freezing point, one can ask how it can be influenced in a controlled way.

We are all familiar with such control of the freezing transition, as it is an essential ingredient in the art of making a sorbet or a slushy. To make a cold...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neurowoche 2018: 7000 Experten für Gehirn und Nerven tagen in Berlin

15.10.2018 | Veranstaltungen

Berlin5GWeek: Private Industrienetze und temporäre 5G-Inseln

15.10.2018 | Veranstaltungen

PV Days in Halle zeigen neue Chancen für die Photovoltaik

11.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Smart Glasses Guide: Neues Tool zur Auswahl von Datenbrillen und Anwendungen

15.10.2018 | Informationstechnologie

Neurowoche 2018: 7000 Experten für Gehirn und Nerven tagen in Berlin

15.10.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Grauer Star: Neues Verfahren bei der Katarakt-Operation

15.10.2018 | Medizintechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics