Mit „Visual Die Protection“ (VDP) hat Schuler ein kameragestütztes Überwachungssystem für Werkzeuge entwickelt, das teure Reparaturen, Stillstände oder gar komplette Ausfälle ersparen kann. Es hat seine Funktionsfähigkeit sowohl auf Folgeverbund- und Transferpressen als auch auf Pressenlinien von Kunden schon mehrfach unter Beweis gestellt. Wie die Lösung aus der „Digital Suite“ von Schuler genau funktioniert, hat Produktmanager Christoph Pölzl jetzt in einem Online-Seminar mit rund 60 Teilnehmern demonstriert.
In einer Transferpresse bricht beim Ablegen des Bauteils in der laufenden Produktion ein Greifer ab und bleibt im Unterwerkzeug liegen: Das ist die Ausgangssituation, die Pölzl zu Beginn des Seminars skizzierte. „Über unsere im Werkzeugraum installierten Kameras haben wir nun die Möglichkeit, den Greifer zu erkennen und die Anlage zu stoppen, so dass kein Schaden entsteht“, erklärte er und betonte: „Das ist kein fiktives Beispiel, sondern 1 zu 1 so bei einem Anwender passiert. Ein weiteres Beispiel sei eine falsch eingelegte Platine: „Auch in diesem Fall würden wir die Anlage anhalten und dem Bediener einen Hinweis geben, wo er den Fehler zu suchen hat, so dass er ihn in kürzest möglicher Zeit beheben und seine Produktion wieder starten kann.“
Ein anderes denkbares Szenario sind Stanzreste, die sich in einer Schrottrutsche verkantet und aufgestaut haben – ein Problem, das sich auf dieselbe Weise lösen lässt. Es geht laut Pölzl nicht nur darum, die Kosten für die Reparatur zu vermeiden, sondern auch ungeplante Anlagenstillstände, zusätzliche Werkzeugwechsel und die weiteren Aufwendungen in der Produktionsplanung. Darüber hinaus minimiere das VDP-System das Risiko, in Lieferengpässe zu geraten.
Schäden bis hin zum Bruch des Gusskörpers möglich
Zu den größten Schäden, die das System bisher verhindern konnte, zählt eine aus dem Oberwerkzeug gelöste Säulenführung: „Wenn das Werkzeug jetzt schließen würde und auf das gehärtete Element drauffährt, könnte dies bis hin zum Bruch des Gusskörpers führen“, schilderte Pölzl mögliche Folgen. VDP habe die Anlage jedoch auch hier rechtzeitig gestoppt: „Der Werkzeugmacher konnte die Säulenführung wieder montieren.“
Das System kann selbst Risse mit einer Länge von wenigen Millimetern im Bauteil identifizieren. Zum standardmäßigen Lieferumfang gehören zwei Kameras, von denen eine üblicherweise an der Einlauf- und die andere an der Auslaufseite montiert wird, um jeweils eine Hälfte des Werkzeugs zu erfassen. Bei einem besonders langen Pressentisch sei es auch denkbar, ein weiteres Gerät mit Zoom-Objektiv zu installieren, das den mittleren Bereich abdeckt: „Insgesamt sind bis zu sechs Kameras anschließbar, um alle Umformstufen zu überwachen“, so Pölzl.
Betrieb bei einer Ausbringung von 35 Hüben pro Minute
Der Betrieb des Systems ist bis zu einer Ausbringung von 35 Hüben in der Minute problemlos möglich, eine Kunde von Schuler fährt es sogar mit knapp über 50. „Da kommen wir aber irgendwann an unsere Grenzen“, räumt der Produktmanager ein. Grundsätzliche gelte: „Je länger der Öffnungsweg, desto besser der Einblick.“ In den meisten Fällen biete es sich an, ein Bild dann zu machen, wenn der Transfer gerade das Bauteil abgelegt hat und sich das Werkzeug zu schließen beginnt – also etwa bei einem Kurbelwinkel von 70 Grad: „Im Fall einer kritischen Abweichung leiten wir dann einen Soforthalt ein.“ Bei ungefähr 290 Grad, wenn sich das Werkzeug wieder öffnet und der Transfer die Bauteile greift, lohnt sich der Blick erneut. Der richtet sich dann allerdings eher auf die Qualität des Produkts: „Hier würde ein Halt zum Taktende oder auch nur eine Warnmeldung reichen.“
VDP lässt sich in weniger als 24 Stunden einrichten, auch an Anlagen anderer Hersteller. Eine probeweise Installation für einen Testtag ist ebenfalls möglich. Das System setzt sich aus einem Industrie-PC in einem Mini-Schaltschrank, Bedienpult und Kamera-Konsolen mit Schutzgehäuse zusammen, das vor mechanischen Beschädigungen und Verschmutzungen wie Ölnebel schützt. „Die Anwender haben uns zurückgemeldet, dass sie durch die Reduzierung von Werkzeugschäden und die Erhöhung von Verfügbarkeit sowie Lieferfähigkeit einen Betrag von bis zu 120 000 Euro pro Jahr und Anlage gespart haben“, berichtete Pölzl.
Vorführung im Innovation TechCenter
An einer Test-Station im Innovation TechCenter führte der Produktmanager das System vor. Die Visualisierung zeigt insgesamt acht sogenannter Tacho-Diagramme an, die das Ergebnis der Überwachung eines bestimmten Bereichs angeben, vom gesamten Werkzeug bis hin zu einem einzelnen Zentrierstift. Abhängig von der Abweichung zum vorher erfassten Soll-Zustand beträgt der ermittelte Wert bis zu 100 Prozent: Je höher die Zahl, desto größer die Übereinstimmung – alles in Ordnung also. Fällt sie jedoch unter einem bestimmten Grenzwert, wird eine Reaktion ausgelöst.
System markiert Fremdkörper in der Visualisierung
Zur Simulation eines solchen Falls benutzte Pölzl eine kleine Schraube, die er in das simulierte Werkzeug der Test-Station legte. Unmittelbar nach Start der virtuellen Presse stoppte das System sie wieder – und markierte beim Klick auf eines der beiden rot leuchtenden Diagramme auf dem Monitor den Bereich, in dem sich der Fremdkörper befand. „Alle Parameter und Referenzbilder sind speicherbar“, ergänzte er. „Wenn Sie das Werkzeug erneut rüsten, müssen Sie nur den Produktdatensatz laden.“
Der VDP Analyzer erweitert das System und bietet Zugriff auf historische Bildserien und Daten zur detaillierten Analyse der Produktion. Das soll zur kontinuierlichen Verbesserung der Prozesse und zur Fehlervermeidung beitragen. „Nehmen wir an, in der Nachtschicht ist etwas passiert und Sie kommen morgens ins Büro und wollen wissen, was da eigentlich los war“, erläuterte Produktmanager Pölzl und zeigt auf die Visualisierung: Dort lässt sich auf einen Blick erkennen, wo die blaue Linie – die für die Trefferquote steht – den Grenzwert in Form einer roten Linie unterläuft und eine Abweichung vorlag. Nun muss der Bediener nur noch auf die Aufnahme zu diesem Zeitpunkt klicken, um herauszufinden, wo genau das Problem lag. Dazu muss er noch nicht einmal an der Anlage stehen: Das System ist auch von einem Büro-Arbeitsplatz aus bedienbar.
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Wie es bei Schuler zugeht, lesen Sie in Ursula Kampmanns Bericht von ihrem Besuch in Göppingen.
Was macht Schuler eigentlich? Auf YouTube stellt Schuler sich in einem aktuellen Übersichtsvideo vor.
