Die Digitalisierung ist im Maschinen- und Anlagenbau derzeit das bestimmende Thema und zwar auch in bei Pressen. Unter dem Namen „Smart Press Shop“ hat Schuler schon eine ganze Reihe an Lösungen zur Vernetzung des Presswerks versammelt. Zu den jüngsten zählen die „mySchuler“-Plattform, ein Portal zur Aufbereitung und Darstellung von aktuellen Produktions- und Betriebsdaten für Servopressen, sowie die kamerabasierte Werkzeugsicherung „Visual Die Protection“.
Plattform-Zugang zu allen Daten einer Presse
Die „mySchuler“-Plattform ist über jedes internetfähige Gerät erreichbar – jederzeit und überall. Die Industrie-4.0-Architektur beginnt bei der Presse, die heute schon viele Daten erhebt, aber nicht weiterleitet. Viele dieser Informationen sind aber nützlich, weil sich dadurch Tendenzen feststellen lassen können, die auf einen drohenden Stillstand hinweisen. Eine separate Komponente an der Presse – der sogenannte IIOT-Connector – eröffnet die Verbindung ausschließlich in Richtung des Schuler-Rechenzentrums, das die Daten verarbeitet.
Über einen Desktop-PC, Tablet oder Smartphone lassen sich die relevanten Daten personalisiert anzeigen. Ob Hub- oder Stückzahlen, Presskraftverlauf, Hauptantriebe, Kühl- oder Schmierkreislauf: Die Anwender können die Werte und ihre Verläufe im Blick behalten.
So zeigt der „Production Monitor“ den Betriebsstatus, das laufende Werkzeug und die aktuelle Hubzahl an. Der „Press Force Monitor“ gibt Aufschluss über die Belastung von Maschine und Werkzeug, mit „Drive Analytics“ lässt sich die korrekte Funktion der Hauptantriebe überwachen und mit „Cooling Analytics“ die Kühlkreisläufe. „Lubrication Analytics“ ermöglicht die Kontrolle des Schmierkreislaufs einschließlich der Schmierzyklen, des Systemdrucks oder der Öltemperatur in Abhängigkeit der Hubzahl.
Schneller Zugang zur Bedienungsanleitung
Die Bedienungsanleitung ist ebenfalls im „mySchuler“-Portal zu finden. Oft benötigt sie der Instandhalter ja gerade dann, wenn er sich oben auf der Presse befindet. Anstatt nun die vier oder fünf Ordner zu suchen, geht er mit seinem Smartphone einfach vor Ort online auf die Plattform und lädt das PDF herunter. Auch Vertragsdokumente lassen sich dort hinterlegen.
Das leistungsstarke Rechenzentrum befindet sich im Schuler Innovation Tower am Hauptsitz in Göppingen und entspricht höchsten Sicherheitsanforderungen. Die Zertifizierung nach Standards des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) läuft derzeit.
Mittlere bis kleinere servogesteuerte Stanz-
automaten jüngerer Bauart verfügen bereits über die zur Datengewinnung notwendigen Sensoren. Das System lässt sich aber auch an andere Pressen jüngerer Bauart anschließen. Zum Lieferumfang gehören neben dem IIOT-Connector und dem Kabelset auch die Installation vor Ort, die Inbetriebnahme durch die Fachleute von Schuler und der Zugang zum „mySchuler“-Portal.
Kamera-basierte Sicherung des Werkzeugs
Werkzeugsicherungssysteme gibt es schon seit vielen Jahren. Aber sie greifen oft erst dann, wenn schon etwas passiert. Dann kann es jedoch zu spät sein: Das Werkzeug hatte bereits mit dem Fremdkörper Kontakt, eine entsprechende Beschädigung ist die mögliche Folge.
„Visual Die Protection“ ist ein System zur Werkzeugsicherung, das vor allem bei hohen Stückzahlen seine Stärken ausspielen kann. Der Fertigungsprozess ist sicher, wenn alles von Hub zu Hub immer gleich aussieht. Kommt es an einer Stelle zu einer Abweichung, hat das in der Regel negative Konsequenzen. Das können ein spontaner Bruch von Stempel oder Einweiser im Werkzeug sein, eine versehentlich abgeschaltete Schmierung, oder ein Teil, das schräg im Werkzeug liegt, weil ein Greifer nicht richtig zugepackt hat. Diese Abweichungen sind sichtbar und mit Kameras ganz einfach zu überwachen.
Die Anschlüsse für die Pneumatik oder Kühlung lassen sich mit „Visual Die Protection“ ebenso überprüfen. Öl oder Wasser, das aufgrund eines Lecks im Oberwerkzeug nach unten tropft, würde sich sonst vielleicht erst bei der Qualitätskontrolle bemerkbar machen. In der Zwischenzeit sind allerdings schon viele weitere Teile vom Band gefallen.
Die Entwicklung geht auf einen Werkzeugschaden zurück, den Schuler einmal an einer Versuchspresse zur Warmumformung erlitten hatte. Ein Zentrierstift war abgebrochen, als der Stößel anhob, und lag anschließend im Werkzeug. Beim nächsten Hub verursachte dieser dann einen Schaden, der hohe Reparaturkosten nach sich zog.
Schneller als der menschliche Bediener
Erkannt wird alles, was vom Soll-Stand abweicht – also auch Abweichungen, die ein Sensor nicht erfassen kann. Alles, was ein menschliches Auge sehen kann, registriert dagegen auch das System. Nur reagiert es viel schneller, um die Presse rechtzeitig anzuhalten. Die Pressenbediener müssen zunächst entscheiden, welche Kameras sie einsetzen und zu welchem Zeitpunkt sie ins Werkzeug schauen möchten. Dann wählen sie den zu überwachenden Bereich: Wollen sie das gesamte Werkzeug im Blick behalten und nur einen bestimmten Punkt? Je kleiner der Bereich, desto genauer das System. Mehrere Bereiche sind ebenfalls einstellbar.
Einfache Bedienung
Schließlich ist die Empfindlichkeit festzulegen: Ab welchem Grenzwert muss die Presse anhalten? Hier empfiehlt es sich, Tests mit verschiedenen möglichen Fremdkörpern durchzuführen. Die Presse muss dazu nicht laufen; das System kann in Ruhe im Stillstand getestet werden. Grundsätzlich sollte die Presse im Zweifel lieber einmal mehr als weniger anhalten.
Das System lässt sich an jeder Maschine installieren und kommt mit zwei Kameras, eigenem Rechner und Bedienpult einschließlich Signalanlage und kompaktem Schaltschrank. Optional lassen sich die Objektive mit Schutzgehäuse inklusive Blasdüse ausstatten, um sie vor Verunreinigungen wie Ölnebel zu bewahren.
Das System läuft bei einer Ausbringungsleistung von bis zu 60 Hüben pro Minute. Selbst bei dieser Geschwindigkeit erkennt es Fremdkörper: Die Presse hält sofort an, bevor das Werkzeug schließt. „Visual Die Protection“ ist bereits bei einem Hausgeräte-Hersteller im Einsatz und schützt dort die Transferwerkzeugsätze.