acs Attendorn – Maksymalna przejrzystość podczas procesu tłoczenia

W jaki sposób rozwój i produkcja seryjna korzystają z monitorowania skoku za pomocą "ifm SmartStamp"?

Automotive Center Südwestfalen w Attendorn w Niemczech od ponad dekady rozwija wydajne, zrównoważone i zaawansowane technologicznie procesy produkcyjne jako ośrodek badawczy i dostawca usług dla przemysłu dostawców i OEM. Oprogramowanie do monitorowania prasy „ifm SmartStamp” firmy ifm, specjalizującej się w automatyzacji, jest używane na prasie serwo.

Automotive Center Südwestfalen (acs) ma na celu wspieranie klientów za pomocą połączonej wiedzy specjalistycznej w zakresie rozwoju, aby wykorzystać synergię, a tym samym odciążyć poszczególne firmy od obciążeń finansowych i czasowych. acs zapewnia kompleksowe możliwości w różnych obszarach, takich jak wirtualny rozwój, technologia łączenia, technologia tworzyw sztucznych, technologia formowania i testowanie komponentów.

Różne kształty formowania w krótkim czasie

"W przypadku technologii formowania możemy wykorzystać naszą prasę serwo z siłą nacisku 1000 ton do przeprowadzenia wszystkich testów formowania istotnych dla sektora motoryzacyjnego, a także rozwoju procesu, prototypowania i produkcji małych serii" - mówi Jan Böcking, który kieruje działem technologii formowania w acs. „Oprócz formowania na zimno i na gorąco stali i aluminium, możemy również formować kompozyty włókniste. Zaletą technologii serwo jest wysoka elastyczność, z jaką możemy przeprowadzać procesy formowania. Umożliwia nam to przeprowadzanie procesów formowania z wykorzystaniem kontroli siły lub przemieszczenia. Pozwala nam to precyzyjnie dostosować profil prędkości do różnych procesów formowania”.

Precyzyjna analiza dla efektywnego rozwoju

Aby jeszcze bardziej zwiększyć precyzję wyników i uzyskać jeszcze lepszy wgląd w progresję siły podczas testu, w 2023 r. firma acs wyposażyła swoją serwo prasę w dodatkowe czujniki i oprogramowanie „ifm SmartStamp”. „W acs zazwyczaj nie prowadzimy produkcji seryjnej, ale prototypowe serie z kilkoma skokami. Aby skutecznie przyspieszyć rozwój komponentu i procesu formowania, testowany komponent i sam proces prasowania są oceniane po każdym suwie” – mówi Böcking. „Wcześniej brakowało nam odpowiednich czujników i oprogramowania, które zapewniłyby nam kompleksowy widok, który umożliwiłby nam precyzyjną analizę i ocenę każdego pojedynczego skoku. Oprogramowanie ifm do monitorowania prasy właśnie to nam teraz umożliwia”.

Minimalny wysiłek związany z integracją, wysoki zwrot z inwestycji

Dzięki „ifm SmartStamp”, specjalizująca się w automatyzacji firma ifm oferuje narzędzie programowe, które wykrywa przechylenie, mimośrodowość i wynikający z tego moment przechylający na prasach formujących w ciągu milisekund. Operator zakładu jest natychmiast powiadamiany, jeśli prasa wykracza poza docelowy zakres. „Jeśli siłownik jest zbyt mocno przechylony, prowadnice prasy są poddawane nadmiernym naprężeniom i ulegają uszkodzeniu w dłuższej perspektywie” – mówi Christoph Schneider, wiceprezes ds. zarządzania produktami w firmie ifm, specjalizującej się w automatyzacji. „Może to również skutkować uszkodzeniem łożysk lub kół zębatych oraz pęknięciami, na przykład w głowicy prasy. Ze względów konstrukcyjnych lub niewspółosiowości podczas wymiany narzędzia, prasa może być również poddawana obciążeniu poza środkiem, co zwiększa moment przechylający. Dzięki ifm SmartStamp można zapobiec temu nieprawidłowemu obciążeniu i jego kosztownym konsekwencjom przy minimalnym wysiłku. Aby skutecznie korzystać z oprogramowania, wystarczy zamontować cztery precyzyjne czujniki położenia na wszystkich czterech stojakach prasy, aby wykryć przechylenie”.

Istniejące dane z czujników są uwzględniane w obliczeniach

Dane z czujników siły, które zwykle są już zainstalowane, a także informacje o numerze narzędzia i szybkości skoku, które można odczytać za pomocą systemu sterowania, są również włączone do oprogramowania. „W ifm SmartStamp wszystkie te dane i wartości są przetwarzane w jasne, znaczące informacje. Oznacza to, że operator maszyny może zobaczyć podczas pierwszego cyklu skoku, czy na przykład narzędzie jest prawidłowo zamontowane, czy też należy dokonać regulacji”" – mówi Schneider.

Precyzyjna analiza, skok za skokiem

Jak wyjaśnia Böcking, acs wykorzystuje również te precyzyjne odczyty dla każdego pojedynczego skoku: „Te dokładne dane pomagają nam precyzyjnie analizować rzeczywisty proces tłoczenia oraz to, jak materiał i narzędzie zachowują się podczas testów prototypów. Pozwala nam to na wprowadzanie zmian dla każdego skoku i natychmiastowe zrozumienie wpływu na narzędzie i obrabiany przedmiot. Możemy również ponownie wykorzystać zarejestrowane dane w wirtualnej symulacji, co zbliża do siebie rzeczywisty proces i symulację wspieraną przez IT”.

Płynna integracja z platformą moneo IIoT

Analiza danych jest uproszczona dzięki platformie moneo IIoT firmy ifm, z którą ifm SmartStamp jest płynnie zintegrowany. „Zaletą moneo jest to, że mamy dostęp do danych procesowych i danych o stanie prasy z każdego miejsca pracy” – mówi Jan Böcking. „Funkcja alarmowa moneo pozwala nam reagować w czasie rzeczywistym w przypadku przekroczenia zdefiniowanych limitów, a w sytuacji awaryjnej zatrzymać prasę. Dzięki temu możemy skutecznie zapobiegać poważnym uszkodzeniom prasy i narzędzi”.

Jedenaście modułów służących do pełnego, cyfrowego przeglądu prasy

Oprócz oprogramowania do analizy rzeczywistego procesu tłoczenia, ifm oferuje dziesięć dodatkowych modułów oprogramowania, które można płynnie zintegrować z platformą moneo IIoT firmy. „Oferujemy moduły do monitorowania hydrauliki, sprężonego powietrza i obiegu smaru” – mówi Christoph Schneider. Główny napęd – serwonapęd, napęd hydrauliczny lub napęd konwencjonalny – może być również monitorowany za pomocą modułu oprogramowania. „Użytkownik może zintegrować istniejące czujniki z oprogramowaniem w celu generowania danych; alternatywnie oferujemy odpowiednie kompletne rozwiązania sprzętowe i programowe. Daje to operatorowi prasy możliwość łatwego monitorowania wszystkich komponentów systemu bezpośrednio i pośrednio zaangażowanych w proces tłoczenia poprzez scentralizowany, znaczący i kompletny przegląd oraz ich niezależną lub automatyczną ocenę przez nasze narzędzia AI” – mówi Christoph Schneider.

acs dąży do stworzenia cyfrowego bliźniaka

Jak podkreśla Jan Böcking, Automotive Center Südwestfalen dąży również do stworzenia pełnej cyfrowej mapy prasy: „Naszym celem jest coraz szersze wykorzystywanie zalet cyfryzacji i mapowania cyfrowych bliźniaków procesu. Dzięki oprogramowaniu SmartStamp zrobiliśmy pierwszy krok w kierunku precyzyjnego rejestrowania kinematyki prasy i sił nacisku. W przyszłości chcielibyśmy rejestrować wszystkie zmienne związane z procesem w czasie rzeczywistym i wykorzystywać je do faktycznej walidacji procesów i dołączania do każdego produktu cyfrowego bliźniaka od pierwszego momentu rozwoju, aby móc jeszcze dokładniej i przy użyciu mniejszej ilości materiałów formułować twierdzenia dotyczące ograniczeń formowania i trwałości formowanych części. Oczekujemy, że przyniesie to wiele korzyści dla nas i naszych klientów – zarówno pod względem szybkości rozwoju, jak i oszczędności zasobów”.

Zaletą moneo jest to, że mamy dostęp do danych procesowych i danych o stanie prasy z każdego miejsca pracy. Dzięki temu możemy skutecznie zapobiegać poważnym uszkodzeniom prasy i narzędzi.

Jan Böcking Szef Działu Technologii Formowania w acs Attendorn

O acs Attendorn

Automotive Center Südwestfalen (acs) w Attendorn jest platformą dla prac badawczo-rozwojowych. Celem firmy jest wspólna współpraca nad projektami w celu połączenia możliwości rozwojowych, zarówno po stronie procesu, jak i rozwoju komponentów.