Maschinen und Verfahren für fortschrittliche Umformprozesse

Maschinen und Verfahren für
fortschrittliche Umformprozesse
Dipl.-Ing. N. Gober, SMS Eumuco GmbH, Leverkusen
Dr.-Ing. M. Schaprian, SMS Eumuco GmbH, Leverkusen
Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über aktuelle Entwicklungsaktivitäten
der SMS Eumuco GmbH in der Maschinen- und Verfahrensentwicklung für
Massivumformprozesse.
Den Schwerpunkt des Beitrags bildet die Vorstellung von neuentwickelten
Maschinenbaureihen, die das bisherige Maschinenprogramm ergänzen. Weiterhin
werden Entwicklungen aus den Bereichen Querwalzen, Sprühtechnik sowie der Anlagensteuerung
und -visualisierung erläutert.
Die SMS Eumuco GmbH ist in den Unternehmensbereich Press- und Schmiedetechnik
des SMS Verbundes integriert und gliedert sich in die Produktbereiche Gesenkschmieden,
Ringwalzen, Strangpressen und Blankstahlerzeugung. Im Produktbereich
Gesenkschmieden sind die Kompetenzen für die Warm- und
Halbwarmmassivumformung gebündelt (Bild 1).
Bild 1: Kompentenzfelder der SMS Eumuco in der Prozesskette Massivumformung
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Als einer der führenden Komplettanbieter von Massivumformanlagen hat
SMS Eumuco weg-, kraft- und energiegebundene Pressen in allen Baugrößen sowie
die notwendigen Nebenaggregate im Produktprogramm. Eigenentwicklungen in den
Bereichen Transfertechnik, Sprühtechnik sowie Anlagensteuerung und -
visualisierung erlauben aufeinander abgestimmte Anlagenkonzepte aus einer Hand.
Die im Hause SMS Eumuco vorhandene Kompetenz in der Technologie- und
Verfahrensauslegung ist eine wesentliche Voraussetzung für den Entwurf und die
erfolgreiche Umsetzung dieser Anlagenkonzepte. Unter Einsatz moderner Simulationswerkzeuge
entwickelt SMS Eumuco kundenspezifische Umformverfahren und
erstellt Anlagen- und Automatisierungskonzepte. Der vorliegende Beitrag gibt einen
Überblick über aktuelle Entwicklungsaktivitäten der SMS Eumuco in den Kompetenzfeldern
Technologie, Nebenaggregate, Pressen, Sprühtechnik und Anlagensteuerung
und -visualisierung.
Querwalzen zum Vor- und Fertigformen
Ein Beispiel für die notwendige Verknüpfung von Verfahren und Maschine stellt die
neuentwickelte Querwalzenbaureihe QW dar. Das Querwalzverfahren ist zwar prinzipiell
lange bekannt. Es sind jedoch nur wenige Forschungsarbeiten über Verfahrensgrundlagen
und die Auslegung von entsprechenden Werkzeugen öffentlich zugänglich,
z. B. /1/. Daher musste parallel zur Entwicklung des Querwalzaggregates
ein eigenes Auslegungsprogramm geschaffen werden (Bild 2), das im Folgenden
erläutert werden soll.
Bild 2: Querwalz-Prozessauslegung mit Programm der SMS Eumuco
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Zunächst wird die durch das Querwalzen zu erreichende Geometrie definiert. Diese
ergibt sich im Falle eines Fertigteils aus den Fertigteilzeichnungen. Wenn das Querwalzen
als Vorformprozess genutzt werden soll, wird die Vorform durch die Stadienfolge
festgelegt und ist somit ein Ergebnis der Umformsimulation. Aus diesen Daten
wird im ersten Schritt die notwendige Geometrie des Ausgangsmaterials abgeleitet.
Nach Festlegung der Walzwerkzeugparameter (Lage der Keilzonen, Größe von Keil-
und Schulterwinkeln sowie Werkzeugtemperatur) werden die Geometrie eines ebenen
Querwalzwerkzeuges und die Rollkurve des Teils während des Walzprozesses
berechnet. Weiterhin ermittelt das Programm die zu erwartenden Prozessgrößen
Walzkraft, Walzmoment und die erforderliche Walzarbeit. Ein Abgleich dieser berechneten
Prozessgrößen mit Messwerten, die in einem Vorformprozess ermittelt
wurden, zeigt eine für diese Auslegungen ausreichende Übereinstimmung.
Durch die Variation der o. g. Werkzeugparameter kann der Konstrukteur den Einfluss
der Werkzeuggestaltung auf den Querwalzprozess bestimmen und die optimale
Werkzeugkontur festlegen. Mit den berechneten Geometriedaten kann das Querwalzwerkzeug
auf einem 3D-CAD-System konstruiert und anhand des Erfahrungswissens
des Konstrukteurs detailliert werden.
Die erste durch SMS Eumuco gelieferte Querwalze wird als Vorformaggregat innerhalb
einer Pleuelschmiedeanlage zum Schmieden von Doppelpleueln eingesetzt
(Bild 3 links).
Die Maschine wurde als Doppel-Querwalze mit zwei parallel geschalteten Maschinenmodulen
ausgeführt. Die Module arbeiten um 180° versetzt im Durchlaufbetrieb
mit einer Drehzahl von 15 min-1. Der nachfolgenden Presse werden damit im 2-sec-
Takt Querwalzrohlinge zur Verfügung gestellt, womit eine Produktionsleistung von
3600 Einzelpleuel/h erreicht wird /2/.
Auf Basis der Erfahrungen mit dieser Maschine wurde eine durchlaufende Querwalze
entwickelt, die sowohl als Vorform- wie auch als Fertigformaggregat einsetzbar ist
(Bild 3 rechts).
Unter Beibehaltung des bestehenden und bewährten Maschinen- und Antriebskonzeptes
mit gemeinsam angetriebenen, nebeneinander angeordneten Walzen, zeichnet
sich die Maschine gegenüber der Erstausführung durch folgende Punkte aus:
• Zur Reduzierung der Werkzeugwechselzeit wurde eine Spannvorrichtung integriert,
die den Werkzeugträger nach dem Aufsetzen auf die Welle mechanisch spannt und
vor einem Werkzeugwechsel löst.
• Flexibilität durch verschiedene Lösungen für Zu- und Abführung der Roh- und der
Walzteile.
Eine weitere Maschine mit einem Walzmodul und einem Walzendurchmesser von
850 mm (QW850) für die Herstellung von Vorformen für LKW-Pleuel befindet sich
derzeit in der Inbetriebnahme.
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Bild 3: Realisierte Querwalze QW 850-2 und Baureihenkonstruktion
Weggebundene Umformpressen
Aus dem umfangreichen Angebot mechanischer Pressen der SMS Eumuco werden
vor allem Exzenter- und Keilpressen nachgefragt. Die Exzenterpresse Bauart MP
orientiert sich in Bezug auf Einbauraum sowie der flexiblen Wahl verschiedener
Ausstattungsmerkmale wie Ausstoßersysteme, Hub und Schließhöhen an den
Anforderungen, die an Pressen zur automatisierten Herstellung anspruchsvoller
Schmiedeteile gestellt werden. Bei noch höheren Anforderungen an die Maschinensteifigkeit
insbesondere auch in vorne-hinten-Richtung stehen die Keilpressen
Bauart KP zur Verfügung.
Antriebskonzepte für automatisierte mechanische Pressen
Bei automatisierten Schmiedeanlagen muss einerseits während der Umformung
durch eine ausreichend hohe Stößelgeschwindigkeit eine kurze Druckberührzeit erreicht
werden, um den Temperatureintrag in die Gesenke zu minimieren. Andererseits
muss in der übrigen Zeit ein für den Teiletransfer sowie die Gesenkpflege ausreichendes
Zeitfenster zur Verfügung stehen.
Wenn aufgrund dieser Forderung ein durchlaufender Betrieb der Exzenter- oder
Keilpressen nicht mehr realisierbar ist, kann SMS Eumuco zwei Lösungen anbieten.
Eine Möglichkeit ist der Einsatz des patentierten Antriebs, der durch ein mechanisches
Getriebe die Stößelgeschwindigkeit im Bereich des oberen Totpunktes gegenüber
einem Kurbeltrieb herabsetzt und somit das Transferzeitfenster verlängert.
Um jedoch eine vollständige Entkopplung der Druckberührzeit von der der Taktzeit
und damit von der Dauer der Transferzeit zu erreichen, wurden von SMS Eumuco
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Kupplungs- /Bremskombinationen entwickelt, die den Schaltbetrieb der Pressen erlauben.
Da die Drehzahl des Hauptantriebs bei dieser Betriebsart unabhängig von
der eingestellten Taktzeit stets gleich bleibt, wird auch die Druckberührzeit nicht
durch eine Veränderung des Pressentaktes beeinflusst.
Für Pressen mit Nennkräften bis 31,5 MN (3150 to) steht ein patentiertes hydraulisches
Kupplungs-/Bremssystem mit nasslaufenden Kupplungslamellen zur Verfügung.
Dieses lässt einen geräusch- und verschleißarmen Betrieb mit über 30 Hüben/min
zu.
Bei Pressen größerer Nennkraft musste bisher wegen der größeren zu übertragenden
Drehmomente auf trockenlaufende Reibklotzkupplungen zurückgegriffen werden.
Aufgrund der schlechteren Wärmeabfuhr der beim Ein- und Auskuppeln entstehende
Reibarbeit ist die Hubzahl dieser Systeme jedoch begrenzt.
Von SMS Eumuco wurde daher eine Kupplungseinheit entwickelt, die die Vorteile
einer nasslaufenden Kupplung beim Anfahren mit denen einer trockenlaufenden
Kupplung zur Drehmomentübertragung kombiniert. Die Funktionsweise dieser Kupplung
ist in Bild 4 dargestellt.
Bild 4: Kupplungseinheit für Exzenter- und Keilpressen
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Nach dem Auslösen eines Pressenhubs wird zunächst die nasslaufende Lamellenkupplung
geschlossen, um die Exzenterwelle und den Stößel zu beschleunigen.
Die in dieser Beschleunigungsphase entstehende Reibarbeit kann in bewährter Weise
durch das Kühlöl abgeführt werden. Erst nachdem Antrieb und Exzenterwelle die
gleiche Drehzahl erreicht haben, wird die trockenlaufende Reibklotzkupplung geschlossen.
Über diese wird das während der Umformung notwendige Drehmoment
übertragen. Da die trockenlaufende Hauptkupplung somit ausschließlich schlupffrei
betrieben wird, ist ein sehr verschleiß- und damit wartungsarmer Betrieb des Gesamtsystems
zu erwarten. Das neue Kupplungssystem wurde erstmalig in einer Exzenterpresse
mit einer Nennkraft von 45 MN (4500 to) eingesetzt.
Neuentwicklung der Exzenterbaureihe EP
Die Schmiedeindustrie steht unter einem stetig zunehmenden Kostendruck seitens
ihrer Kunden. Da die Maschinenkosten einen erheblichen Anteil an den Teilekosten
darstellen, ist die optimierte Auswahl der Schmiedeaggregate für das zu fertigende
Teilespektrum ein wesentlicher Ansatzpunkt.
Ausgangspunkt der Entwicklung war der Wunsch der Kunden nach einer universell
einsetzbaren Presse, die die bekannten Eigenschaften wie Zuverlässigkeit, Lebensdauer,
Steifigkeit und Geometrie mitbringt.
SMS Eumuco hat daher eine Analyse verschiedener Standard-Schmiedeteile durchgeführt.
Hierbei hat sich gezeigt, dass die große Flexibilität der bisherigen Exzenterpressenbaureihe
MP in Bezug auf technische Eigenschaften und Ausstattungsvarianten
für die Herstellung dieser Teile oftmals nicht notwendig ist.
Durch die konsequente Modularisierung der Baugruppen und die Beschränkung der
wählbaren Zusatzkomponenten werden Konstruktions-, Fertigungs- und Montageaufwand
deutlich verringert. Der Kunde profitiert hiervon durch kürzere Lieferzeiten
und reduzierte Investitionskosten. Die für den Betrieb wesentlichen Eigenschaften
wie z. B. Werkzeugeinbauraum und Stößelhub bleiben gegenüber der bewährten
MP-Baureihe unverändert.
Bei der Entscheidung für die modulare Ständerkonstruktion hat man Anleihen aus
dem Walzwerksbau genommen. Runde Säulen unterstützen die Optimierung der
Materialverteilung. Der Anspruch, eine hohe Steifigkeit bei verringertem Gewicht zu
erreichen, wurde durch die Berechnung verschiedener Lagerungen geprüft und in
der FEMSimulation als effektivste Lösung herausgearbeitet: zwei Druckstangen mit
geringem Abstand zu den Pressensäulen gewährleisten eine exzellente außermittige
Belastbarkeit und minimieren Kantenpressung in den Hauptlagern.
Die modern und gelungen konzipierte Einhausung der Baureihe EP in Modulbauweise
bietet dem Pressenbetreiber einige praktische Vorteile.
Die Einhausung, als selbsttragende Konstruktion direkt auf dem Fundament befestigt,
dient dem Berührungs- und Schallschutz. Die lärmmindernde Wirkung wurde
mittels modernster Messtechnik auf technisch höchstes Niveau gehoben. Besonderes
Augenmerk bei der Neugestaltung wurde auf Wartungsbelange der Pressenbetreiber
gelegt.
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Die ecopress (EP) (Bild 5) steht jetzt in den Baugrößen von 630 t bis 3150 t in neuem
Design und mit höchster Leistungsfähigkeit zur Verfügung. Bereits vier Aufträge hat
ein namhafter deutscher Kunde erteilt - eine wurde bereits ausgeliefert.
Bild 5: Exzenterpressen-Baureihe am Beispiel EP 2500 (25 MN)
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Spindelpressen mit elektrischem Direktantrieb SPE
Im Bereich energiegebundener Pressen wurden von SMS Eumuco in der Vergangenheit
Spindelpressen verschiedener Bauformen mit Spindeldurchmessern von bis
zu 1180 mm und Nennkräften bis 140 MN (14.000 to) geliefert. Die aktuelle Baureihe
Kupplungsspindelpressen SPKA ist seit Jahren am Markt etabliert und für Nennkräfte
bis 224 MN (Spindeldurchmesser 1320 mm) realisiert worden. Aufgrund ihres Aufbaus
mit einem umlaufendem Schwungrad, das über eine Kupplung mit der Spindel
verbunden wird, sind diese Pressen insbesondere für Umformprozesse geeignet, die
eine hohe Umformenergie erfordern.
Für die Umformung flacher Teile, bei denen hohe Spitzenkräfte bei geringen Umformwegen
und damit kleinerer Umformenergie auftreten, wurde von SMS Eumuco
als Ergänzung der bisherigen Maschinenpalette die Spindelpresse mit elektrischem
Direktantrieb SPE entwickelt (Bild 6).
Der Antrieb dieser Maschine basiert auf einem Synchronmotor, dessen mit Permanentmagneten
bestückter Rotor direkt auf der Spindel befestigt ist. Bei Synchronmotoren
tritt anders als bei anderen Motorbauformen eine nur geringe Erwärmung des
Rotors auf. Da zudem die im Stator entstehende Wärme sehr effizient über eine
Wasserkühlung abgeführt werden kann, ist kein zusätzlicher Lüfter auf der Maschine
notwendig.
Die Spindelpresse der Baureihe SPE verfügt über einen im Vergleich zu anderen
Spindelpressenbauarten sehr steifen Monoblockständer. Die hieraus resultierende
geringe Auffederung führt zu einer Verkürzung der Druckberührzeit. Die steife Ständerbauform
konnte realisiert werden, da die Maschine über eine hydraulische Überlastsicherung
verfügt. Wenn der Druck in dieser Sicherung einen voreingestellten
Wert überschreitet, wird die Maschine in vertikaler Richtung über ein schnellschaltendes
Ventil entlastet und die Maschine vor einer Beschädigung geschützt.
Bild 6: Funktionsprinzip der Spindelpresse mit elektrischem Direktantrieb
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Gegenüber anderen Lösungen hat der elektrische Direktantrieb in Verbindung mit
dieser hydraulischen Überlastsicherung den Vorteil, dass die Maschine bei hohen
Umformkräften eine höhere Energieausnutzung zulässt. Durch das Fehlen mechanischer
Teile wie Bandagen bei Reibradspindelpressen oder Reibklötzen in Kupplungsspindelpressen
gibt es keine mechanischen Verschleißteile.
Sprühtechnik
Das Sprühsystem einer Gesenkschmiedeanlage besitzt die Aufgabe, die Gesenke
nach der Umformung von Zunder zu befreien, die Gesenkoberfläche auf die Werkzeuggrundtemperatur
herabzukühlen. Weiterhin muss eine Schmierstoffschicht
aufgetragen sowie die ggf. nach dem Sprühen vor allem in den Untergesenken
verbleibende Restfeuchtigkeit ausgeblasen werden.
Bei schnelllaufenden Umformanlagen steht hierfür insgesamt nur ein Zeitfenster von
weniger als 0,4 sec zur Verfügung. Gleichzeitig werden jedoch bei diesen Anlagen
Prozesssicherheit und -wirtschaftlichkeit wesentlich durch die Qualität des installierten
Sprühsystems beeinflusst. Eine auf die thermische Belastung des Gesenkes optimal
abgestimmte Sprühmengenverteilung verhindert übermäßigen Verschleiß oder
unzulässigen Zunderaufbau und führt somit zu einer verlängerten Gesenkstandzeit.
Wirtschaftlich immer wichtiger wird jedoch auch eine Minimierung der spezifischen
Sprühmittelmenge je Teil, da die Beschaffung und vor allem auch die Entsorgung
bzw. Aufbereitung der anfallenden Sprühmittelreste einen zunehmenden Anteil an
den Stückkosten verursachen. Frühere hauseigene Untersuchungen haben gezeigt,
dass die Gesenkkühlung am effektivsten mit einem Gemisch aus Wasser und Druckluft
erfolgt, das durch Düsen zerstäubt wird. Bei den bisher vorwiegend eingesetzten
Sprühsystemen wird dieses Gemisch bereits vor dem Eintritt in den Sprühkopf erzeugt
und dann zu den Einzeldüsen geleitet. Das Strömungsverhalten solcher Gemische
ist – anders als das Verhalten reiner Wasser- oder Luftströmungen – nicht ausreichend
durch Berechnungen und Simulationen vorhersagbar. Die Folge ist häufig
eine nicht optimal an den Umformprozess angepasste Verteilung des Sprühmittels im
Gesenk.
Der Lösungsweg, Druckluft und Sprühmittel getrennt bis zu den Düsen zu führen und
dort erst während der Zerstäubung zu mischen, konnte bisher nicht immer realisiert
werden. Auf dem Markt waren keine Zweistoffdüsen erhältlich, mit denen die für
Sprühköpfe in automatisierten Anlagen bestehenden Bauraumbegrenzungen eingehalten
werden konnten. Im Schmiedebereich eingesetzte Düsensysteme müssen
außerdem unanfällig gegenüber Verstopfungen sein und eine leichte Wartbarkeit
durch einfachen Aufbau aufweisen.
Es wurde daher in Zusammenarbeit mit einer Hochschule eine diesen Randbedingungen
angepasste Bauform einer Zweistoffdüse entwickelt und eine auf diese Düsen
abgestimmte Sprühanlage konzipiert. Der Sprühkopf wurde dabei so modular
aufgebaut, dass je nach Prozessanforderung auch eine getrennte gruppenweise Ansteuerung
der Düsen möglich wird. Hiermit kann die Sprühmittelmenge an den Temperatureintrag
in den verschiedenen Gesenkzonen angepasst werden (Bild 7).
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Bild 7: Gegenüberstellung von bisherigem und neuem Sprühkonzept
Nach einer ausführlichen Erprobung des Systems auf einem hauseigenen Versuchsstand
wurde die bestehende Sprühanlage an der roboterautomatisierten Exzenterpresse
umgerüstet (Bild 8). Neben dem Austausch des eigentlichen Sprühkopfes
war hierzu lediglich die Neuinstallation einer Sprühmittelpumpe notwendig. Die übrigen
Komponenten wie Sprühmanipulator aber auch Luft- und Sprühmittelventile
konnten beibehalten werden.
Bild 8: Einsatz des Sprühkopfes mit Zweistoffdüsen
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Die ersten durchgeführten Versuchsschmiedungen zeigen, dass sich mit dem Zweistoffsprühkopf
für den betrachteten Umformprozess ein offensichtlich optimiertes
Sprühbild einstellt. Es wurde eine gleichmäßigere Benetzung des Gesenks bei deutlich
verkürzten Sprühzeiten festgestellt. Die gezieltere Aufbringung des Sprühmittels
zeigte sich durch eine Verringerung des Sprühmittelverbrauchs und durch die geringere
Verschmutzung des Werkzeugeinbauraums.
Aufgrund der geringen Anzahl von Gesenken, die bisher mit dem Zweistoffsprühkopf
abgeschmiedet wurden, kann eine abschließende Bewertung des Verschleißverhaltens
noch nicht erfolgen. Die ersten Ergebnisse deuten jedoch bei ansonsten unveränderten
Versuchsparametern auf eine deutliche Verringerung der Verschleißrate
hin. Diese Tendenz soll durch weitere Versuchsreihen abgesichert werden.
Anlagen- und Prozessvisualisierung
Durch den Betrieb automatisierter Anlagen können sich für den Schmiedebetreiber
Vorteile hinsichtlich höherer Prozesssicherheit und vor allem gesteigerter Produktivität
ergeben. Um die hierzu notwendige hohe Anlagenverfügbarkeit zu gewährleisten,
muss der Bediener durch die Anlagen- und Prozessvisualisierung dabei unterstützt
werden, Abweichungen und Störungen schnell zu erkennen und Fehlerursachen zu
beheben.
Die Anlagenvisualisierung muss weiterhin in der Lage sein, die für Verfügbarkeitsanalysen
relevanten Daten wie z.B. Teileausstoß oder Störungs- und Unterbrechungshäufigkeiten
in komprimierter Form zur Verfügung zu stellen.
Von SMS Eumuco GmbH wurde hierfür das Anlagen- und Prozessvisualisierungssystem
PICOS++_ (Bild 9) entwickelt, das im Folgenden vorgestellt werden soll /3/.
Anlagen - SPS
Bild 9: Anlagen- und Prozessvisualisierungssystem PICOS++_
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PICOS++_ ist ein modular aufgebautes, datenbankbasiertes Programmpaket, das
auf einem robusten Industrie-PC betrieben wird und auf der Basis von Standardindustriesoftware
erstellt wurde. Dies hat den Vorteil, dass kundenspezifische
Änderungen und Erweiterungen schnell eingebracht werden können. PICOS++®
wird über eine Profibus-Schnittstelle in die Steuerung der Schmiedelinie eingebunden.
Somit wird es möglich, auf sämtliche Steuerungssignale der Anlagen- und der
Einzelmaschinen-SPS sowie die an der Anlage befindlichen Sensoren und Aktoren
zurückzugreifen.
Das System basiert auf fünf wesentlichen Hauptfunktionen:
1. Prozess- und Anlagenvisualisierung
Ein moderner Produktionsprozess erfordert die Dokumentation einer Vielzahl von
Daten der laufenden Produktion. Die Aufzeichnung, Auswertung und bedienergerechte
Darstellung dieser Prozessinformationen ist eine wesentliche Säule von PI-
COS++. Prozessgrößen wie Gewichte, Temperaturen, Stückzahlen werden automatisch
erfasst, gespeichert und ausgewertet. Weiterhin werden Maschinengrößen wie
Belastungen (Press- und Auswerferkräfte, Drehmomente), Drehzahlen oder Temperaturen
erfasst und archiviert.
2. Reportsystem
Das Reportsystem verdichtet die vorliegenden Mess- und Einstellungswerte zu Auswertungen
wie z. B. Temperatur- und Kraftverläufen, Alarmstatistiken oder Schichtauswertungen.
Neben der numerischen Darstellung können alle Werte als Diagramm
dargestellt werden, um einen schnellen Überblick über Trendentwicklungen zu bekommen.
Alle Werte können zur Weiterverarbeitung z.B. in beim Anwender vorhandene
Betriebsdatenerfassungssysteme exportiert werden.
3. Auftrags- und Rezeptdatenverwaltung
PICOS++ erlaubt dem Anwender, alle für den Produktionsprozess relevanten Einstelldaten
als Rezept festzulegen, zu bearbeiten, zu speichern und zu exportieren.
Somit können produktspezifische Voraussetzungen, die sich als optimal erwiesen
haben‚ auf Knopfdruck‘ jederzeit wieder hergestellt werden.
4. Fehlerinformationssystem und Wartungsmodul
Das Fehlerinformationssystem unterstützt den Anlagenbetreiber bei der Fehlersuche,
indem es ausgehend von einer zuvor angewählten Störungsmeldung eine Verknüpfung
zu Dokumentationen und Elektroschaltplänen herstellt.
PICOS++ fördert weiterhin die Einhaltung der vorgeschriebenen Wartungsarbeiten
dadurch, dass die notwendigen Unterlagen wie Maschinendokumentationen, Wartungs-
und Schmierpläne innerhalb des Programmpakets zur Verfügung gestellt werden.
Durch die Kopplung mit den Betriebsstunden- und Lastzählern der Maschinen
besteht die Möglichkeit, auf anstehende Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten automatisch
hinzuweisen. Damit können notwendige Stillstandszeiten besser in die
Produktionsplanung eingebracht werden.
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5. Tele-Service
Durch das in PICOS++ optional integrierte Tele-Service Modul besteht für den Anlagenbetreiber
die Möglichkeit, bei der Behebung von Störungen auf die Erfahrungen
des Anlagenherstellers zurückzugreifen. Hierzu können bei Bedarf mit dem Anlagenbetreiber
festgelegte Daten wie z. B. Störungsmeldungen online übertragen werden,
so dass ein exaktes Prozessabbild zur Fehleranalyse vorliegt. Weiterhin können
durch die bidirektionale Schnittstelle neue Steuerungsfunktionen sehr einfach in
die Schmiedelinie integriert werden.
PICOS++ ist bereits in verschiedenen Ausbaustufen bei mehreren Kunden der SMS
Eumuco GmbH im Einsatz. Hervorgehoben wird von den Anwendern insbesondere
der einfache und logische Aufbau der Bildschirmmasken mit den unterschiedlichen
Informationsebenen. Es hat sich gezeigt, dass der wirtschaftliche Nutzen des Systems
durch seine einfache Erlernbarkeit bereits nach kurzer Einarbeitungsphase erkennbar
wird.
Zusammenfassung
Als einer der führenden Komplettanbieter von Massivumformanlagen hat die SMS
Eumuco GmbH Pressen in allen Baugrößen sowie die notwendigen Nebenaggregate
im Produktprogramm. Durch die im Hause vorhandene Technologie- und
Verfahrenskompetenz sowie durch Eigenentwicklungen in den Bereichen Transfertechnik,
Sprühtechnik sowie Anlagensteuerung und -visualisierung ist SMS Eumuco
in der Lage, optimal auf die Kundenanforderungen abgestimmte Anlagenkonzepte
aus einer Hand anzubieten. In diesem Beitrag wurden hierzu ausgewählte Beispiele
vorgestellt.
• Die enge Verzahnung von Verfahrensauslegung und Maschinenentwicklung wurde
am Beispiel des Querwalzens dargelegt.
• Ein Beispiel für aktuelle Entwicklungen im Bereich mechanischer Pressen ist eine
Kupplungskombination, die eine Hubzahlerhöhung bei Pressen größerer Nennkraft
erlaubt. Eine neue Exzenterpressenbaureihe greift außerdem den Wunsch der
Kunden nach einer auf die Herstellung von Standard-Schmiedeteilen abgestimmten
Maschinenreihe auf.
• Für die Umformung flacher Teile, bei denen hohe Spitzenkräfte bei geringen
Umformwegen und damit kleinerer Umformenergie auftreten, wurde eine Spindelpresse
mit elektrischem Direktantrieb entwickelt.
• Ein neues Sprühsystem ist mit seiner hohen Dynamik auf die Anforderungen
schnelllaufender Umformprozesse abgestimmt und verspricht durch eine zielgerichtete
Sprühmittelverteilung wirtschaftliche Vorteile.
• Eine von SMS Eumuco entwickelte Prozess- und Anlagenvisualisierung kann die
Betreiber unterstützen, eine höhere Anlagenverfügbarkeit zu erreichen.
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Literatur
/1/ Kaul, W.: Beitrag zur Verfahrensentwicklung Querwalzen mit geradlinig bewegten
keilförmigen Werkzeugen. Dissertation Ingenieurhochschule Zwickau 1985
/2/ Vest, R., Lüdenbach, B.: Gegenüberstellung der Verfahrens- und Anlagentechnik
zur Herstellung von pulver- und stahlgeschmiedeten Bauteilen und deren wirtschaftliche
Bedeutung. Tagungsband 17. Umformtechnisches Kolloquium Hannover
(27.- 28.2.2002), S. 209-222
/3/ Gober, N.: Prozessvisualisierung an Gesenkschmiedeanlagen. Umformtechnik 38
(2004), H. 3, S. 36-38
/4/ Gober, N., Schaprian, M.: Maschinen und Verfahren für fortschrittliche
Umformprozesse. Tagungsband 18. Umformtechnisches Kolloquium Hannover
(02 - 03.03.2005), S. 73 - 85
Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an die Infostelle Industrieverband Massivumformung e. V.
orders@metalform.de, Tel. +49 2331 958828, Hagen, 23. August 2006 ho/DBO
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