Digitalisierung Prozessüberwachung in der Pressenwelt

Von M.A. Frauke Finus

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Irgendwas ist schief gelaufen und wer ist Schuld? Maschinenbauer, Maschinenbetreiber oder Werkzeugbauer? Oft alle zusammen – nur wollte das bisher keiner wahr haben. Den Prozess komplett zu kennen und zu verstehen ist also zum Wohle aller. Prozessüberwachung ist das Zauberwort – Andritz Kaiser weiß wie es geht.

Eine Ölfangschale – auf dem hauseigenen 3D-Drucker gefertigt. Und: Eingebaut an einer 32 Jahre alten Maschine aus dem Hause Andritz Kaiser die gerade für ein umfangreiches  Retrofit in Bretten steht.
Eine Ölfangschale – auf dem hauseigenen 3D-Drucker gefertigt. Und: Eingebaut an einer 32 Jahre alten Maschine aus dem Hause Andritz Kaiser die gerade für ein umfangreiches Retrofit in Bretten steht.
(Bild: VCG/Finus)

Der Name Kaiser steht seit 1945 für Stanz- und Umformtechnik mit Präzision, Produktivität und Zuverlässigkeit. Neben Standardmaschinen produziert das Unternehmen, das seit dem Jahre 2004 zum Andritz-Konzern gehört, maßgeschneiderte Lösungen von der Presse bis hin zur kompletten Fertigungslinie mit Bandanlage, Fertigteilhandling, Schrottentsorgung und automatischem Werkzeugwechselsystem. Das modulare Konstruktionsprinzip der Maschinen und Anlagen erlaubt dabei universelle und flexible Einsatzmöglichkeiten. Basis hierfür ist die Standardisierung aller Baugruppen die Stück für Stück zu einer komplexen Maschine zusammengefügt werden.

Stefan Kaiser ist Geschäftsführer der Andritz Kaiser GmbH, einem mittelständischen Unternehmen aus Bretten. Ein Mann, der an eine Zukunft mit neuen Technologien glaubt. Schon seit sechs Jahren wird in der Fertigung bei bestimmten Teilen auf 3D-Druck statt auf andere Herstellungsverfahren gesetzt. „Mit additiver Fertigung können wir zum Beispiel Konstruktionen realisieren, bei denen wir uns von der Natur haben inspirieren lassen“, erklärt Stefan Kaiser den Ansatz der Bionik, den das Unternehmen verfolgt. So ist beispielsweise die Ölfangschale verschiedener Umformanlagen mittlerweile 3D-gedruckt. Hier stand die Struktur der Wurzeln eines Baumes Pate und garantiert nun Langlebigkeit. Aber auch bei „normalen“ Druckgussteilen hat sich die Bionik bei Andritz Kaiser bewährt. Ziel dabei ist unter anderem Steifigkeit, Stabilität und Gewichtseinsparung bei den Maschinen. So dient die Struktur von Bienenwaben als Vorlage für die Stabilität des Pressenhauptkörpers der mechanishen Presse Top Line 2000. Diese ist übrigens insofern auch ein Hingucker, als das der Kernpunkt der Neuentwicklung die Idee war, Tryout und Produktion in einer Maschine zu vereinen. Für die Tryout-Funktionalität sind dabei unter anderem eine kontrollierte, langsame Stößelbewegung, volle Presskraft auch bei langsamen Bewegungen und eine genaue Kontrolle wichtig.

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Prozessmanagement 4.0 heißt das Zauberwort

Auslöser für den Kauf des ersten 3D-Druckers waren Kabel, die auf einer anderen Kabelführung mit fixiert werden sollten. Diese Clips, die sich ein findiger Mitarbeiter von Kaiser überlegt hat, konnten schnell, einfach und kostengünstig gedruckt werden. Mittlerweile stehen acht verschiedene Drucker in Bretten, die Kunststoff und Metall verarbeiten können.

Die eben erwähnten Kabel, auf denen nun weitere Kabel per Clip befestigt sind, gehören ebenfalls zu einer Lösung, die Innovation und zukunftsweisende Technologie implizieren. „Von der wissenschaftlichen Idee zur praktischen Anwendung verbauen wir seit geraumer Zeit gemeinsam mit Consenses für unsere Kunden Sensorik in unseren Anlagen“, erläutert Kaiser den Weg, Digitalisierung elegant, sicher und nachhaltig zu realisieren. „Wir haben Maschinen- und Prozessüberwachung in der Pressenwelt auf ein neues Niveau gehoben, beispielsweise auch bei der Top Line 2000. Prozessmanagement 4.0 heißt das Zauberwort. In mehreren Ausbaustufen haben wir gemeinsam ein Prozessüberwachungssystem entwickelt und direkt in die Pressensteuerung integriert.“ Eine IO-Link-Kopplung der Sensoren ermöglicht eine Analyse der Betriebszustände und erleichtert das Datenmonitoring. „Diese integrierte Prozessüberwachung liefert den Anwendern das Rüstzeug, die Maschine und das Werkzeug optimal aufeinander abzustimmen und erhöht dabei den Maschinen- und Werkzeugschutz. Das spart bares Geld“, ergänzt Dr. Jörg Stahlmann, Geschäftsführer der Consenses GmbH. So kann die Top Line mit übergeordneten Datensystemen kommunizieren und Daten austauschen. „Dabei war es wichtig, mit dem kompletten Prozess in einer Sprache zu kommunizieren, die jeder versteht und so begreift, welche Parameter verändert werden können und müssen um effizienter zu sein“, so Stahlmann.

Durch die gesammelten Erkenntnisse über die Wechselwirkung aus Maschine, Werkzeug und Prozess kann Andritz Kaiser heute umfassend bei der optimalen Nutzung der Anlagen beraten und leitet für seine Kunden wertvolle Hinweise ab. Diese profitieren auch von einer neuen Anforderungserfassung, wodurch Neuinvestitionen von Anfang an besser zu den individuellen Bedürfnissen passen. Maschinenbauer, Anwender, Werkzeug und Sensor ziehen hier an einem Strang.

Pressentechnik für die Bipolarplattenfertigung

Diese genau Prozessüberwachung dank der Consenses-Industriemesstechnik ist auch Enabler für eine Fertigung von Bauteilen, die eine Dicke von < 0,1 Millimetern aufweisen. Die Rede ist von Bipolarplatten. Sensorik und Mechanik gehen hier Hand in Hand unter dem Leitbild der Bionik: Die oben schon erwähnten Bienewabenstrukturen, die sich auch in einer Presse wiederfinden, die Andritz Kaiser aktuell für einen Kunden aus dem Bereich der Wasserstoff-Antriebstechnik baut, ermöglichen eine extreme Steifigkeit der Maschine, sodass in sodass in kleinsten Toleranzbereichen gearbeitet werden kann.

Diese Presse für die Bipolarplattenfertigung ist übrigens ein Vertreter der Top Line und ein neues Projekt für Technologie mit Zukunft läuft: Stefan Kaiser und sein Team befinden sich mitten im Entwicklungsprozess einer Schneidpresse für die Rotor-Stator-Herstellung, die fundamental für Elektromotoren und Generatoren ist.

Andritz Kaiser auf der Euroblech: Halle 27, Stand K155

Weitere Meldungen zur Euroblech finden Sie in unserem Special.

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