acs Attendorn - Maximal transparens under pressningsprocessen

Hur utveckling och serieproduktion drar nytta av slagövervakning med "ifm SmartStamp"

Automotive Center Südwestfalen i Attendorn, Tyskland, har utvecklat effektiva, hållbara och teknologiskt avancerade produktionsprocesser i mer än ett decennium, som en forskningsanläggning och tjänsteleverantör för leverantörsindustrin och OEM. "ifm Smartstamp" pressövervakningsprogramvara från automationsspecialisten ifm, används på en servopress.

Automotive Center Südwestfalen (acs) syftar till att stödja kunder med paketerad utvecklingsexpertis, att utnyttja synergier och därigenom befria de enskilda företagen från ekonomiska och tidsmässiga bördor, acs tillhandahåller omfattande kapacitet inom olika områden såsom virtuell utveckling, fogningsteknik, plastteknik, formningsteknik och komponenttestning.

Olika formningsgeometrier i snabb följd

"För formningsteknik kan vi använda vår servopress med en presskraft på 1 000 ton för att utföra alla formningstester som är relevanta för fordonssektorn, såväl som processutveckling, prototyp-framställning och produktion av små serier", säger Jan Böcking, som är chef över avdelningen formningsteknik på acs. ”Förutom kall- och varmformning av stål och aluminium kan vi även forma fiberkompositer. Fördelen med servo-teknik är den höga flexibiliteten med vilken vi kan utföra formningsprocesserna. Detta gör det möjligt för oss att utföra formningsprocesser med kraft- eller förskjutningskontroll. Detta tillåter oss att anpassa hastighetsprofilen exakt till de olika formningsprocesserna.”

Exakt analys för effektiv utveckling

För att ytterligare öka precisionen i resultaten och för att få en ännu bättre insikt i kraftförloppet i ett test, utrustade acs 2023 sin servopress med ytterligare sensorer och mjukvaran "ifm SmartStamp". ”På acs utför vi i allmänhet inte serietillverkning, utan prototypkörningar med några få slag. För att effektivt främja utvecklingen av komponenten och formningsprocessen, utvärderas den testade komponenten och själva pressningsprocessen efter varje slag”, säger Böcking. "Vi saknade tidigare lämpliga givare och mjukvara för att ge oss en heltäckande bild som skulle göra det möjligt för oss att exakt analysera och utvärdera varje enskilt slag, ifm:s mjukvara för pressövervakning gör det nu möjligt för oss att göra exakt detta."

Minimal integrationsansträngning, hög ROI

Med "ifm SmartStamp" erbjuder automationsspecialisten ifm ett mjukvaruverktyg som detekterar lutning, excentricitet och det resulterande lutningsmomentet på formpressar inom millisekunder. Anläggningsoperatören larmas omedelbart om pressen rör sig utanför målområdet. "Om kolven lutas för långt utsätts press-styrningarna för stora påfrestningar och skadas på lång sikt", säger Christoph Schneider, Vice President Product Management Applications på automationsspecialisten ifm. "Det kan också uppstå skador på lagren eller kugghjulen, och sprickor, till exempel i presshuvudet. På grund av konstruktionsskäl eller felinriktning vid ett verktygsbyte, kan pressen även utsättas för en belastning utanför centrum, vilket ökar tilt-momentet. Med ifm SmartStamp kan denna felaktiga belastning och dess kostsamma konsekvenser förhindras med minimal ansträngning. För att använda programvaran effektivt behöver bara fyra positionsgivare med hög precision eftermonteras på alla fyra press-ställen för att upptäcka lutningen.”

Befintliga givardata ingår i beräkningen

Data från kraftsensorerna som vanligtvis redan är installerade, samt information om verktygsnummer och slaghastighet, som kan avläsas via styrsystemet, finns också inbyggda i programvaran. ”I ifm SmartStamp, bearbetas alla dessa data och värden till tydlig och meningsfull information. Det betyder att maskinföraren under den första slagcykeln kan se om till exempel verktyget är korrekt monterat eller om justeringar behöver göras”, säger Schneider.

Exakt analys, slag för slag

acs använder sig också av dessa exakta avläsningar för varje enskilt slag, som Böcking förklarar: ”Denna exakta data hjälper oss att analysera själva pressprocessen exakt, och hur materialet och verktyget beter sig i prototyp-testerna. Detta gör att vi kan göra ändringar för varje slag och omedelbart förstå effekterna på verktyget och arbetsstycket. Vi kan också återanvända den inspelade datan i en virtuell simulering, vilket för den verkliga processen och den IT-stödda simuleringen närmare varandra.”

Sömlös integrering i moneo lloT-plattformen

Dataanalys förenklas av ifms Moneo LloT-plattform, i vilken ifm Smartstamp är sömlöst integrerad. "Fördelen med moneo är att vi har tillgång till pressens processdata och statusdata från varje enskild arbetsplats", säger Jan Böcking. ”moneos larmfunktion gör att vi kan reagera i realtid om de definierade gränserna överskrids och i en nödsituation stoppa pressen. Därför kan vi effektivt förhindra allvarliga skador på press och verktyg."

Elva moduler för den kompletta, digitala översikten av pressen

Utöver mjukvaran för att analysera själva pressprocessen, erbjuder ifm ytterligare tio mjukvarumoduler som sömlöst kan integreras i företagets moneo IIoT-plattform. "Vi erbjuder moduler för övervakning av hydraulik, tryckluft och smörjmedelskretsen", säger Christoph Schneider. Den huvudsakliga drivningen - oavsett om servodrift, hydraulisk drivning eller konventionell drivning - kan också övervakas med hjälp av en mjukvarumodul. “Användaren kan integrera de befintliga givarna i programvaran för att generera data; alternativt erbjuder vi lämpliga kompletta hårdvaru- och mjukvarulösningar. Detta ger pressoperatören möjlighet att enkelt övervaka alla systemkomponenter som är direkt och indirekt involverade i pressprocessen genom en centraliserad, meningsfull, fullständig översikt, och att få dem utvärderade oberoende eller automatiskt av våra Al-verktyg”, säger Christoph Schneider.

acs syftar till att skapa en digital tvilling

Automotive Center Südwestfalen siktar också på att skapa en fullständig digital karta över pressen, som Jan Böcking understryker: ”Vårt mål är att mer och mer utnyttja digitaliseringens fördelar och att kartlägga processrelaterade digitala tvillingar. Med mjukvaran SmartStamp har vi nu tagit första steget i att registrera exakt press-kinematik och presskrafter. I framtiden skulle vi vilja spela in alla processrelevanta variabler i realtid och använda dem för att faktiskt validera processerna, och åtfölja varje produkt med en digital tvilling från allra första utvecklingsögonblicket, för att kunna göra påståenden om gränserna av formningen och hållbarheten av gjutna delar ännu mer exakt, och genom att använda färre material. Vi förväntar oss att många fördelar kommer att komma från detta, för oss och för våra kunder – både när det gäller utvecklingshastighet och när det gäller att spara resurser.”

Fördelen med moneo är att vi har tillgång till processdata och pressens statusdata från varje enskild arbetsplats. Därför kan vi effektivt förhindra allvarliga skador på press och verktyg.

Jan Böcking Chef för formningsteknik på acs Attendorn

Om acs Attendorn

Automotive Center Sudwestfalen (acs) i Attendorn är en plattform för forsknings- och utvecklingsarbete. Bolagets mål är ett gemensamt samarbete kring projekt för att bunta utvecklingskapacitet, både på process-sidan och på komponentutvecklingssidan.