Ilariz: Tiefziehen überwachen In-Line-Regelung für Tiefziehprozess

Redakteur: Konrad Mücke

Die Spezialisten für Umformtechnik der Ilariz GmbH in Stuttgart haben eine innovative Technologie zum Überwachen und zur Regelung für umformende Verfahren verwirklicht. Die Systeme Draw.Control und Draw.Monitor optimieren das Tiefziehen und vermeiden Ausschuss.

In-Line regeln: Aktoren greifen direkt am Werkzeug in den Umformprozess ein.
In-Line regeln: Aktoren greifen direkt am Werkzeug in den Umformprozess ein.
(Bild: Ilariz GmbH)

Zur Integration des Systems zum Monitoring und zur Regelung der Umformprozesse werden die Umformwerkzeuge mit Sensorik, Aktorik und einer Regelungseinheit ausgestattet. Letztere berechnet die anzupassenden Parameter basierend auf prozessrelevanten Führungsgrösssen. Das autarke System ist somit an das jeweilige Umformwerkzeug gebunden. Es arbeitet aber unabhängig von Umformpressen und deren Steuerungen. Es besteht aus üblichen, in der Industrie eingesetzten Komponenten.

Ausschuss vemindern

Die Funktion Draw.Control dient dazu, Ausschuss zu reduzieren. Damit schonen Umformbetriebe wertvolle Ressourcen. Die In-Line-Prozessregelung greift aktiv und automatisch direkt in den Umformprozess ein. Sie erkennt unverzüglich äussere Störgrössen sowie Schwankungen der Werkstoff- und Prozessparameter. Sie kann diese ebenso ohne Verzögerung kompensieren. Dazu erläutert Dr. Apostolos Papaioanu, Geschäftsführer von Ilariz: «Mögliche Fehler am Bauteil werden somit eliminiert, bevor sie entstehen. Dieses Monitorsystem kann auch in bereits existierenden Werkzeugen nachgerüstet werden. Es stärkt die Wettbewerbsfähigkeit von Umformbetrieben. Es vermindert drastisch die Kosten, die durch Ausschuss verursacht werden.» Bereits mit ersten Prototypen konnte eine Reduzierung der theoretischen Ausschussquote von mindestens 30 Prozent erreicht werden. Beim Nutzen der innovativen Funktionen zum Überwachen und Regeln der Umformprozesse ist auch zu berücksichtigen, dass Ressourcen und Energie geschont werden. So können Fertigungsbetriebe einen wichtigen Beitrag dazu leisten, ihren CO2-Fussabdruck zu vermindern. Blech als Halbzeug aus den Werkstoffen Stahl und Aluminium herzustellen erfordert grosse Mengen an Energie und verursacht damit auch grosse Mengen an CO2. Diese werden eingespart bei jedem Bauteil, das nicht aufgrund von Qualitätsmängeln aussortiert werden muss.

Ressourcen und Umwelt schonen

Allein in Deutschland arbeiten ständig etwa 1500 Umformwerkzeuge, die man mit der Regelungstechnik von Ilariz optimieren könnte. Bei etwa 15 Prozent Ausschussquote und etwa 300 000 Euro Kosten pro Werkzeug ergeben sich insgesamt sehr hohe, vermeidbare Kosten und Schäden. Zudem steigt der Bedarf an Blechbauteilen seit Jahren. So werden für weiterentwickelte Fahrzeugmodelle und Karosserieformen stets weitere Blechumformwerkzeuge benötigt. Der Umstieg auf die Elektromobilität erhöht den Bedarf weiter, da in einem E-Fahrzeug mehr Blechbauteile eingebaut werden als in einem Fahrzeug mit konventioneller Verbrennungstechnologie. Aufgrund komplexer werdender Blechbauteile und -konstruktionen, richtungsweisender und leichterer Blechwerkstoffe sowie allgemeiner Bestrebungen hinsichtlich Umwelt- und Ressourcenschonung wächst der Bedarf an Systemen zur Ausschussreduzierung. Dies betrifft speziell Produktionsunternehmen der blechverarbeitenden Industrie, wie Automotive, Haushaltsgeräte, Verpackungs- und Möbelindustrie.

Sensorik digitalisiert Umformwerkzeuge

Die Technologie Draw.Monitor trägt dazu bei, die Blechumformung weitreichend zu digitalisieren. Beim Tiefziehen werden Prozesse überwacht und die Qualität gesichert. Anhand einer Simulation werden relevante Positionen zum Anordnen von Sensoren erkannt, die für den Umformprozess repräsentative Signale liefern. So kann man den Umformprozess beurteilen. Kurzfristige Ereignisse werden erkannt. Der Umformprozess wird an Ereignissen orientiert geregelt. Anhand repräsentativer Messungen können Prozessschwankungen entdeckt und Qualitätsmängel schon während des Umformprozesses erkannt und visualisiert werden. Dieses smarte System sorgt für eine durchgängige Prozesssicherheit, erkennt und vermeidet speziell kurzzeitige oder plötzlich auftretende Störungen. - kmu - SMM

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