automatesch Formen

Giessereien adoptéieren ëmmer méi datenorientéiert Prozessautomatiséierung fir laangfristeg Ziler vun enger méi héijer Qualitéit, manner Offall, maximaler Uptime a minimale Käschten z'erreechen. Eng voll integréiert digital Synchroniséierung vu Giess- a Formprozesser (nahtlos Giess) ass besonnesch wäertvoll fir Giessereien, déi mat den Erausfuerderunge vun der Just-in-Time-Produktioun, reduzéierten Zykluszäiten a méi heefege Modellwiesselen konfrontéiert sinn. Mat automatiséierte Giess- a Giesssystemer, déi nahtlos matenee verbonne sinn, gëtt de Giessprozess méi séier a méi héichqualitativ Deeler ginn méi konsequent produzéiert. Den automatiséierte Giessprozess ëmfaasst d'Iwwerwaachung vun der Giesstemperatur, souwéi d'Zoufuederung vun Impfmaterial an d'Kontroll vun all Form. Dëst verbessert d'Qualitéit vun all Giess a reduzéiert d'Ofschrottquote. Dës ëmfaassend Automatiséierung reduzéiert och de Besoin fir Betreiber mat Jore vun spezialiséierter Erfahrung. D'Operatioune ginn och méi sécher, well am Allgemengen manner Aarbechter involvéiert sinn. Dës Visioun ass keng Visioun vun der Zukunft; dat geschitt elo. Tools wéi Giessautomatiséierung a Robotik, Datenerfassung an Analyse hunn sech iwwer Joerzéngte weiderentwéckelt, awer de Fortschrëtt huet sech an der leschter Zäit mat der Entwécklung vu bezuelbarem High-Performance Computing an fortgeschrattene Industrie 4.0 vernetzte Sensoren a kompatiblen Kontrollsystemer beschleunegt. Léisungen a Partner erméiglechen et de Gießereien elo, eng robust, intelligent Infrastruktur ze schafen, fir méi ambitiéis Projeten z'ënnerstëtzen, andeems se verschidde virdru onofhängeg Ënnerprozesser zesummebréngen, fir hir Efforten ze koordinéieren. D'Späicheren an d'Analyse vu Prozessdaten, déi vun dësen automatiséierten, integréierte Systemer gesammelt goufen, mécht och d'Dier op fir e positiven Zyklus vun datenorientéierter kontinuéierlecher Verbesserung. Gießereie kënnen Prozessparameter sammelen an analyséieren, andeems se historesch Daten ënnersichen, fir Korrelatiounen tëscht hinnen a Prozessresultater ze fannen. Den automatiséierte Prozess bitt dann eng transparent Ëmwelt, an där all Verbesserungen, déi duerch d'Analyse identifizéiert ginn, grëndlech a séier getest, validéiert a wou méiglech ëmgesat kënne ginn.
Erausfuerderunge beim Sprëtzguss Wéinst dem Trend zu Just-in-Time-Produktioun mussen d'Clienten, déi DISAMATIC®-Sprëtzgusslinne benotzen, dacks d'Modeller tëscht klenge Chargen wiesselen. Mat Ausrüstung wéi engem automatesche Pulverwiesseler (APC) oder engem séiere Pulverwiesseler (QPC) vun DISA kënnen d'Schablounen an nëmmen enger Minutt geännert ginn. Wann et zu héijer Geschwindegkeet vu Musterännerungen kënnt, tendéiert den Engpass am Prozess sech Richtung Giess ze verlageren - d'Zäit, déi néideg ass, fir den Trichter manuell zum Giess no engem Musterwiessel ze beweegen. Nahtlos Giessguss ass de beschte Wee fir dëse Schrëtt vum Sprëtzgussprozess ze verbesseren. Och wann d'Giessguss dacks schonn deelweis automatiséiert ass, erfuerdert eng voll Automatiséierung eng nahtlos Integratioun vun de Kontrollsystemer vun der Sprëtzgusslinn an der Fëllausrüstung, sou datt se a all méigleche Betribssituatiounen komplett synchron funktionéieren. Fir dëst zouverlässeg z'erreechen, muss d'Gëssunitéit genau wëssen, wou et sécher ass, déi nächst Form ze giessen, an, wann néideg, d'Positioun vun der Fëllunitéit unzepassen. Eng effizient automatesch Fëllung an engem stabile Produktiounsprozess vun der selwechter Form z'erreechen ass net sou schwéier. All Kéier wann eng nei Form hiergestallt gëtt, beweegt sech d'Formkolonn déiselwecht Distanz (Formdicke). Op dës Manéier kann d'Fëllleenheet an der selwechter Positioun bleiwen, prett fir déi nächst eidel Form ze fëllen nodeems d'Produktiounslinn gestoppt ass. Nëmme kleng Upassunge vun der Gosspositioun sinn néideg fir Ännerungen an der Formdicke ze kompenséieren, déi duerch Ännerungen an der Sandkompressibilitéit verursaacht ginn. De Besoin fir dës Feinastellungen gouf viru kuerzem weider reduzéiert dank neie Formlinnfeatures, déi et erlaben, datt d'Gosspositiounen während enger konsequenter Produktioun méi konsequent bleiwen. Nodeems all Goss ofgeschloss ass, beweegt sech d'Formlinn nach eng Kéier ëm ee Schlag, wouduerch déi nächst eidel Form op d'Plaz gesat gëtt fir dat nächst Goss unzefänken. Wärend dëst geschitt, kann d'Fëllvorrichtung nei gefëllt ginn. Beim Modellwiessel kann d'Dicke vun der Form sech änneren, wat eng komplex Automatiséierung erfuerdert. Am Géigesaz zum horizontalen Sandkëschteprozess, wou d'Héicht vun der Sandkëscht fixéiert ass, kann de vertikale DISAMATIC®-Prozess d'Dicke vun der Form op déi exakt Dicke upassen, déi fir all Set vu Modeller gebraucht gëtt, fir e konstante Sand-zu-Eisen-Verhältnis ze halen an d'Héicht vum Modell ze berücksichtegen. Dëst ass e groussen Avantage fir eng optimal Gossqualitéit an d'Ressourcennotzung ze garantéieren, awer variéierend Formdicke maachen déi automatesch Gosskontroll méi usprochsvoll. No engem Modellwiessel fänkt d'DISAMATIC®-Maschinn un, déi nächst Charge vu Formen mat der selwechter Déckt ze produzéieren, awer d'Fëllmaschinn op der Linn fëllt ëmmer nach d'Formen vum viregten Modell, déi eng aner Formdéckt hunn kënnen. Fir dëst ze bekämpfen, mussen d'Formlinn an d'Fëllanlag nahtlos als ee synchroniséiert System funktionéieren, andeems se Formen mat enger Déckt produzéieren an eng aner sécher ofgiessen. Nahtlos Ofgiessen nom Musterwiessel. Nom Musterwiessel bleift d'Déckt vun der verbleiwener Form tëscht de Formmaschinnen d'selwecht. D'Ofgiesseenheet, déi aus dem viregten Modell hiergestallt gouf, bleift d'selwecht, awer well déi nei Form, déi aus der Formmaschinn kënnt, méi déck oder méi dënn ka sinn, kann déi ganz Schnouer an all Zyklus op verschiddene Distanzen virukommen - op d'Déckt vun der neier Form. Dëst bedeit, datt mat all Schlag vun der Formmaschinn dat nahtlos Gosssystem d'Gosspositioun upassen muss, fir den nächste Goss virzebereeden. Nodeems déi viregt Charge vu Formen gegoss gouf, gëtt d'Déckt vun der Form erëm konstant an d'stabil Produktioun fänkt un. Zum Beispill, wann déi nei Form 150 mm déck ass amplaz vun der 200 mm décker Form, déi virdru nach gegoss gouf, muss d'Gëssapparat mat all Schlag vun der Formmaschinn 50 mm zeréck a Richtung vun der Formmaschinn beweegen, fir an der richteger Giesspositioun ze sinn. Fir datt eng Giessanlag sech op d'Gëssen virbereede kann, wann d'Formsail ophält ze beweegen, muss de Controller vun der Fëllanlag genee wëssen, an wéi eng Form se gegoss gëtt a wéini a wou se am Giessberäich ukënnt. Mat engem neie Modell, deen déck Forme produzéiert beim Goss vun dënne Forme, soll de System fäeg sinn, zwou Forme pro Zyklus ze gossen. Zum Beispill, wann eng Form mat engem Duerchmiesser vu 400 mm hiergestallt gëtt an eng Form mat engem Duerchmiesser vu 200 mm gegoss gëtt, muss d'Gëssapparat fir all hiergestallte Form 200 mm vun der Formmaschinn ewech sinn. Irgendwann dréckt de 400 mm Schlag zwou ongefëllte Forme mat engem Duerchmiesser vu 200 mm aus dem méigleche Giessberäich eraus. An dësem Fall muss d'Formmaschinn waarde bis d'Fëllanlag fäerdeg ass mat der Goss vun den zwou 200 mm Forme, ier se mam nächste Schlag weidergeet. Oder, wann dënn Formen hiergestallt ginn, muss de Géisser fäeg sinn, d'Gëssen am Zyklus komplett auszeloossen, während hien nach ëmmer déck Formen ofgësst. Zum Beispill, wann eng Form mat engem Duerchmiesser vun 200 mm hiergestallt gëtt an eng Form mat engem Duerchmiesser vun 400 mm ofgësst, bedeit d'Plazéierung vun enger neier Form mat engem Duerchmiesser vun 400 mm am Géissberäich, datt zwou Formen mat engem Duerchmiesser vun 200 mm gemaach musse ginn. D'Tracking, d'Berechnungen an den Datenaustausch, déi fir en integréiert Form- a Géisssystem erfuerderlech sinn, fir problemfräi automatiséiert Ofgiessen ze garantéieren, wéi uewe beschriwwen, hunn an der Vergaangenheet fir vill Ausrüstungsliwweranten Erausfuerderunge gestallt. Awer dank modernen Maschinnen, digitale Systemer a Best Practices kann (a gouf) nahtlos Ofgiessen séier a mat minimalem Setup erreecht ginn. Déi Haaptfuerderung ass eng Form vun "Comptabilitéit" vum Prozess, déi Informatiounen iwwer d'Positioun vun all Form a Echtzäit liwwert. Den DISA säi Monitizer®|CIM (Computer Integrated Module) System erreecht dëst Zil andeems en all hiergestallte Form ophëlt an hir Bewegung duerch d'Produktiounslinn verfollegt. Als Prozesstimer generéiert en eng Serie vun zäitgestempelten Datenstréim, déi all Sekonn d'Positioun vun all Form a senger Düs op der Produktiounslinn berechnen. Wann néideg, tauscht et Daten a Echtzäit mam Kontrollsystem vun der Füllanlag an anere Systemer aus, fir eng präzis Synchroniséierung z'erreechen. Den DISA-System extrahéiert wichteg Daten fir all Form aus der CIM-Datebank, wéi zum Beispill d'Formdicke an d'Gëssen-/Net-Gëssen-Zuel, a schéckt se un de Kontrollsystem vun der Füllanlag. Mat dësen präzisen Daten (déi no der Extrudéierung vun der Form generéiert ginn) kann de Géisser d'Gëssanlag an déi richteg Positioun bréngen, ier d'Form ukommt, an dann ufänken, d'Stoppstang opzemaachen, während d'Form sech nach beweegt. D'Form kënnt rechtzäiteg un, fir d'Eisen aus der Géissanlag ze kréien. Dësen idealen Timing ass entscheedend, d.h. d'Schmelz erreecht de Géissbecher präzis. D'Gësszäit ass e gemeinsame Produktivitéitsengpäss, an duerch e perfekte Timing vum Ufank vum Gëssen kënnen d'Zykluszäiten ëm e puer Zéngtel Sekonne reduzéiert ginn. Den DISA-Gësssystem transferéiert och relevant Daten vun der Formmaschinn, wéi déi aktuell Formgréisst an den Injektiounsdrock, souwéi méi breet Prozessdaten, wéi zum Beispill de Sandkompressibilitéit, op de Monitizer®|CIM. Monitizer®|CIM empfängt a späichert dann qualitéitskritesch Parameteren fir all Form aus der Fëllanlag, wéi z. B. d'Gësstemperatur, d'Gësszäit an den Erfolleg vun de Giess- an Impfungsprozesser. Dëst erlaabt et, eenzel Formen als schlecht markéiert a getrennt ze ginn, ier se am Schüttelanlag gemëscht ginn. Nieft der Automatiséierung vu Formmaschinnen, Formlinnen a Goss bitt Monitizer®|CIM e Kader, deen der Industrie 4.0 entsprécht, fir d'Acquisitioun, d'Lagerung, d'Rapportéierung an d'Analyse. D'Géisserei-Management kann detailléiert Rapporten ukucken an d'Donnéeën analyséieren, fir Qualitéitsproblemer ze verfollegen a potenziell Verbesserungen ze förderen. Ortrander seng nahtlos Goss-Erfahrung Ortrander Eisenhütte ass eng Familljegießerei an Däitschland, déi sech op d'Produktioun vu mëttelgrousse, héichwäertege Gossstécker fir Automobilkomponenten, schwéier Holzuewen an Infrastruktur, a generell Maschinneteilen spezialiséiert huet. D'Géisserei produzéiert Groeisen, Duktiliisen a Kompaktgraphiteisen a produzéiert ongeféier 27.000 Tonnen héichwäerteg Gossstécker pro Joer, a funktionéiert an zwou Schichten, fënnef Deeg an der Woch. Ortrander bedreift véier Induktiounsschmëlzuewen mat engem Gewiicht vun 6 Tonnen an dräi DISA-Formleitungen, déi ongeféier 100 Tonnen Goss pro Dag produzéieren. Dëst beinhalt kuerz Produktiounsläufe vun enger Stonn, heiansdo manner fir wichteg Clienten, sou datt d'Schabloun dacks muss geännert ginn. Fir Qualitéit an Effizienz ze optimiséieren, huet de CEO Bernd H. Williams-Book bedeitend Ressourcen an d'Ëmsetzung vun Automatiséierung an Analytik investéiert. Den éischte Schrëtt war d'Automatiséierung vum Eisenschmëlz- an Doséierungsprozess, andeems dräi existent Gossuewen mat dem neiste pourTECH-System moderniséiert goufen, deen 3D-Lasertechnologie, Inkubatioun an Temperaturkontroll enthält. Uewen, Form- a Gossleitunge ginn elo digital gesteiert a synchroniséiert a funktionéieren bal komplett automatesch. Wann d'Formmaschinn de Modell wiesselt, freet de pourTECH-Gosscontroller den DISA Monitizer®|CIM-System no den neie Formdimensioune of. Baséierend op den DISA-Donnéeën berechent de Gosscontroller wou de Gossknuet fir all Goss placéiert soll ginn. E weess genau wéini déi éischt nei Form an der Fëllanlag ukënnt a wiesselt automatesch op déi nei Gosssequenz. Wann d'Schabloun zu all Moment d'Enn vu sengem Schlag erreecht, stoppt d'DISAMATIC®-Maschinn an d'Schabloun kënnt automatesch zréck. Wann déi éischt nei Form aus der Maschinn erausgeholl gëtt, gëtt den Operateur alarméiert, fir datt hie visuell kontrolléiere kann, ob se an der richteger Positioun ass. D'Virdeeler vum nahtlose Goss Traditionell Handgossprozesser oder manner komplex automatiséiert Systemer kënnen zu enger verluerener Produktiounszäit beim Modellwiessel féieren, wat och bei schnelle Formwiessel op enger Gossmaschinn inévitabel ass. D'manuell Neiinstellung vum Géisser an de Gossformen ass méi lues, erfuerdert méi Operateuren an ass ufälleg fir Feeler wéi z. B. Flaring. Den Ortrander huet festgestallt, datt beim Offëllen mat der Hand seng Mataarbechter schlussendlech midd goufen, d'Konzentratioun verluer hunn a Feeler gemaach hunn, wéi z. B. ofschwächen. Déi nahtlos Integratioun vu Formen a Goss erméiglecht méi séier, méi konsequent a méi héichqualitativ Prozesser, wärend Offall a Stillzäit reduzéiert ginn. Mat Ortrander eliminéiert d'automatesch Fëllung déi dräi Minutten, déi virdru gebraucht goufen, fir d'Positioun vun der Fëllungseenheet beim Modellwiessel unzepassen. De ganze Konversiounsprozess huet fréier 4,5 Minutten gedauert, sot den Här Williams-Book. Hautdesdaags manner wéi zwou Minutten. Duerch de Wiessel tëscht 8 an 12 Modeller pro Schicht verbréngen d'Ortrander-Mataarbechter elo ongeféier 30 Minutten pro Schicht, hallef sou vill wéi virdrun. D'Qualitéit gëtt duerch méi Konsequenz an d'Fäegkeet, Prozesser kontinuéierlech ze optimiséieren, verbessert. Ortrander huet d'Offall ëm ongeféier 20% reduzéiert andeems se nahtlos Goss agefouert hunn. Nieft der Reduktioun vun den Ausfallzäiten beim Modellwiessel brauch een déi ganz Form- a Gosslinn nëmmen zwou Persounen amplaz vun den dräi virdrun. A verschiddene Schichten kënnen dräi Persounen zwou komplett Produktiounslinne bedreiwen. Iwwerwaachung ass bal alles wat dës Aarbechter maachen: ausser der Auswiel vum nächste Modell, der Gestioun vu Sandmëschungen an dem Transport vun der Schmelz, hunn si wéineg manuell Aufgaben. En anere Virdeel ass de reduzéierte Besoin un erfuerene Mataarbechter, déi schwéier ze fannen sinn. Och wann d'Automatiséierung eng gewëssen Ausbildung vun den Operateuren erfuerdert, gëtt se de Leit déi kritesch Prozessinformatiounen, déi se brauchen, fir gutt Entscheedungen ze treffen. An Zukunft kéinte Maschinnen all Entscheedunge treffen. Datendividenden aus nahtlosem Goss Wann ee probéiert e Prozess ze verbesseren, soen d'Géissereien dacks: "Mir maachen datselwecht op déiselwecht Manéier, awer mat verschiddene Resultater." Also giessen si 10 Sekonnen bei der selwechter Temperatur an dem selwechte Niveau, awer e puer Gossstécker si gutt an e puer schlecht. Andeems automatiséiert Sensoren derbäigesat ginn, zäitgestempelt Daten op all Prozessparameter gesammelt ginn an d'Resultater iwwerwaacht ginn, erstellt en integréiert nahtlos Gosssystem eng Kette vu verwandte Prozessdaten, wat et méi einfach mécht, d'Ursaachen z'identifizéieren, wann d'Qualitéit ufänkt sech ze verschlechteren. Zum Beispill, wann onerwaart Aschlëss an enger Charge vu Bremsscheiwen optrieden, kënne Manager séier kontrolléieren, ob d'Parameteren an akzeptablen Grenzen leien. Well d'Controller fir d'Formmaschinn, d'Gussanlag an aner Funktiounen wéi Uewen a Sandmëscher zesumme schaffen, kënnen d'Donnéeën, déi se generéieren, analyséiert ginn, fir Bezéiungen am ganze Prozess z'identifizéieren, vun de Sandeegeschafte bis zur finaler Uewerflächenqualitéit vum Goss. Ee méiglecht Beispill ass, wéi d'Gëssniveau an d'Temperatur d'Formfëllung fir all eenzelt Modell beaflossen. Déi resultéierend Datebank leet och d'Grondlag fir déi zukünfteg Notzung vun automatiséierten Analysetechniken wéi Maschinnléieren an kënschtlech Intelligenz (KI) fir Prozesser ze optimiséieren. Ortrander sammelt Prozessdaten a Echtzäit iwwer Maschinninterfaces, Sensormiessungen a Testprouwen. Fir all Formgoss ginn ongeféier dausend Parameter gesammelt. Virdrun huet et nëmmen d'Zäit opgeholl, déi fir all Goss gebraucht gouf, awer elo weess et genau, wéi den Niveau vun der Gossdüs all Sekonn ass, sou datt erfuerene Mataarbechter ënnersiche kënnen, wéi dëse Parameter aner Indicateuren, souwéi d'final Qualitéit vum Goss beaflosst. Gëtt d'Flëssegkeet aus der Gossdüs ofgeleet, während d'Form gefëllt gëtt, oder gëtt d'Gëssdüs beim Fëllen op engem bal konstante Niveau gefëllt? Ortrander produzéiert dräi bis fënnef Millioune Formen am Joer a sammelt eng enorm Quantitéit un Daten. Ortrander späichert och verschidde Biller vun all Form an der pourTECH Datebank am Fall vu Qualitéitsproblemer. E Wee ze fannen, fir dës Biller automatesch ze bewerten, ass e zukünftegt Zil. Schlussfolgerung. Gläichzäiteg automatiséiert Formen a Giessen resultéiert a méi schnelle Prozesser, méi konsequent Qualitéit a manner Offall. Mat reibungslosem Goss an automateschem Musterwiessel funktionéiert d'Produktiounslinn effektiv autonom a brauch nëmme minimal manuell Ustrengung. Well den Operateur eng Iwwerwaachungsroll spillt, ass manner Personal erfuerderlech. Nahtlos Goss gëtt elo op ville Plazen op der Welt benotzt a kann op all modern Giessereien ugewannt ginn. All Giesserei brauch eng liicht aner Léisung, déi op hir Bedierfnesser zougeschnidden ass, awer d'Technologie fir se ëmzesetzen ass gutt bewisen, aktuell verfügbar vun DISA a sengem Partner pour-tech AB, a brauch net vill Aarbecht. Aarbecht op Mooss kann duerchgefouert ginn. Déi verstäerkt Notzung vun kënschtlecher Intelligenz an intelligenter Automatiséierung a Giessereien ass nach ëmmer an der Testphase, awer well Giessereien an OEMs an den nächsten zwee bis dräi Joer méi Daten a weider Erfahrung sammelen, wäert den Iwwergank zur Automatiséierung däitlech beschleunegen. Dës Léisung ass awer de Moment optional, well Datenintelligenz dee beschte Wee ass fir Prozesser ze optimiséieren an d'Rentabilitéit ze verbesseren, gëtt eng méi grouss Automatiséierung an Datensammlung éischter Standardpraxis wéi en Experimentprojet. Fréier waren déi gréisst Verméigen vun enger Gießerei hiert Modell an d'Erfahrung vun hire Mataarbechter. Elo wou nahtlos Gießerei mat méi grousser Automatiséierung an Industrie 4.0-Systemer kombinéiert gëtt, ginn Daten séier zur drëtter Pilier vum Erfolleg vun der Gießerei.
—Mir soen pour-tech an Ortrander Eisenhütte villmools Merci fir hir Kommentarer bei der Virbereedung vun dësem Artikel.
Jo, ech wëll den zwee-wëchentlechen Newsletter vu Foundry-Planet kréien, deen all zwou Wochen mat all de leschten Neiegkeeten, Tester a Rapporten iwwer Produkter a Materialien ausgeführt gëtt. Plus speziell Newsletteren – all mat gratis Kënnegung zu all Moment.