Feinschneiden macht den Schritt in die Industrie 4.0

Ein Einblick in die Optimierung von Pressen und Werkzeugen dank Datenanalyse mit FEINmonitoring
Was als ein Prototyp zum Condition Monitoring gestartet ist, wurde zu einem Programm zur Zustandsüberwachung, das heute für unsere Endkunden als Produkt unter dem Namen FEINmonitoring erhältlich ist. Durch die Erfassung und Analyse von 125 Standarddatenpunkten kann die Pressen- und Werkzeugeffizienz massgeblich verbessert werden.

In Verbindung bleiben
Wie werden die Daten erfasst und aufbereitet? Alle fünf Minuten wird eine Datei erstellt, die Daten zu zahlreichen Messpunkten auf jeder Presse enthält. Diese Dateien werden über GSM-Kommunikation abgerufen und übertragen, um anschliessend auf einer von Feintool betriebenen Online-Plattform angezeigt zu werden. Der Kunde hält die Rechte an diesen Daten und hat vollen Zugriff zu den Informationen.

Feintool kann den Kunden per E-Mail Warnungen zusenden, wenn eine Presse anhält mit Angabe der aufgetretenen Maschinenfehler. Da die Daten auf der Web-Plattform ständig aktualisiert werden, sehen die FEINmonitoring-Kunden nicht nur laufende Diagnoseergebnisse, sondern auch, was während der Nachtschicht passiert ist und ob es unerwartete Produktionsstopps gegeben hat. Feintool kann zum Beispiel Warnungen senden, wenn das aktuelle Coil zu Ende ist, oder mitteilen, wie hoch die Hubzahlen einzelner Arbeitsschichten waren. Dies ist für Kunden ohne externes BDE-System enorm wertvoll. FEINmonitoring wird aber auch eingesetzt, um die Zahlen aus dem externen BDE-System zu vergleichen. Dies ist möglich, weil die FEINmonitoring-Daten direkt aus der SPS-Software der Pressen stammen. Jeder Hub und jede Arbeitsstunde werden aufgezeichnet.

Gezielte Störungsbehebung
Dank der Fähigkeit zur Analyse der gesammelten Pressendaten kann FEINmonitoring Diagnosen erstellen, die Einblick in unerwartete Stopps geben. In einem Fall, in dem bei einem Kunden immer wieder unerwartete Stopps in der Produktion auftraten, konnten wir durch eine Kombination aus Fehlercodes und Temperaturdiagnostik ermitteln, dass der Maschinenbediener die Türen des elektrischen Schaltschranks offen liess. Dadurch hatte sich die Klimatisierung nicht eingeschaltet und die Temperatur im Schaltschrank erreichte einen Wert, welcher eine automatische Maschinenabschaltung zur Folge hatte. Nachdem wir den Kunden über unsere Entdeckung informiert hatten, bestätigte er uns schliesslich, dass der betreffende Bediener immer mit älteren Maschinen gearbeitet hatte. Er war daher gewohnt, die Schaltschranktüren zu öffnen, um für Kühlung zu sorgen, damit die Maschine nicht stehen blieb. Nachdem der Bediener auf die Klimatisierungsfunktion hingewiesen worden war, blieben die Türen geschlossen und es traten keine unerwarteten Stopps mehr auf.

Ein weiteres Beispiel, in dem der Abgleich von Datenpunkten zu einer Lösung führte, war eine Maschine die mehrfach aufgrund hoher Motortemperaturen stehen geblieben war. Wir erhielten einen Alarm und sahen, dass die Öltemperatur über zwei Wochen, gleichzeitig mit der Motorentemperatur, kontinuierlich angestiegen war. In der XFT-Baureihe werden Motor und Öl über den gleichen Kühlkreislauf gekühlt. Wir schlossen daraus, dass die Ventile den Wasserdurchfluss im System nicht richtig regulierten und informierten den Kunden darüber. Bei der Ventilinspektion erkannte der Kunde sofort, wo das Problem lag: Das Transportband für die Teile war zu nah an einem Ventilhebel angebracht, so dass es während des Betriebs immer wieder das Ventil berührte. Dadurch wurde das Ventil immer weiter geschlossen, bis schlussendlich zu wenig Kühlwasser zirkulierte, was einen Anstieg der Öl- und Motortemperatur verursachte. Der Kunde änderte die Position des Transportbands und eine konstante Betriebstemperatur konnte wieder eingehalten werden. In der Abbildung unten ist zu sehen, dass die Motortemperaturen (in Grün und Blau) seit der Diagnose und Korrektur am Kühlventil stabil geblieben sind.

Werkzeugoptimierung dank Datenanalyse
Jeder FEINmonitoring-Kunde erhält einen monatlichen Bericht mit den aus den Daten abgeleiteten Erkenntnissen. So können wir beispielsweise aufzeigen, welche Werkzeuge produktiver sind als andere und wie viel Produktionszeit beispielsweise durch Stopps durch Werkzeugbruchsicherung verloren geht.
Jeden Monat werden diese Daten miteinander verglichen, dadurch erhalten die Werkzeugmacher eine detaillierte Datenbasis um die Werkzeuganpassung optimal durchzuführen. Ob eine durchgeführte Werkzeugoptimierung erfolgreich war, lässt sich im Verhältnis der Stopps, ausgelöst durch die Werkzeugbruchsicherung pro 1000 Hübe vergleichen. Der Kunde legt Zielwerte fest, um diese Fehler pro 1000 Hübe auf ein Minimum zu beschränken. Wir konnten die Effizienz von spezifischen Werkzeugen bei Kunden stark verbessern, die dieses Modell mit auf den Leistungsmessungen von FEINmonitoring beruhenden Zielwerten implementiert haben. Unten sehen Sie ein anonymisiertes Beispiel der entsprechenden Analysedarstellung aus einem aktuellen FEINmonitoring-Bericht.

So haben wir beispielsweise aufgedeckt, dass Werkzeuge, die für MFA-Pressen konzipiert und für den Betrieb auf XFT-Pressen angepasst wurden, noch produktiver sein könnten, wenn die Stopps durch Werkzeugbruchsicherung gezielt gesenkt wird. Die Stopps, ausgelöst durch die Werkzeugbruchsicherung, treten im Bereich um 30 mm auf. Wir führen das auf eine Überhitzung der Verriegelungsbolzen zurück, die durch die hohen Hubzahlen auf der XFT- Pressen entstehen.
Nach der Optimierung der jeweiligen Verriegelungsbolzen stellten wir eine signifikante Abnahme der Anzahl Stopps durch die Werkzeugbruchsicherung fest.
Jeder Punkt in der Abbildung unten steht für einen Stopp durch die Werkzeugbruchsicherung. Auf der Ordinate kann die jeweilige Stösselposition in mm abgelesen werden.

Optimale Produktivität
Weltweit sind mehr als 40 Maschinen (Modelle HFA und XFT) aktuell mit FEINmonitoring ausgerüstet. Durch die Verbindung der gewonnenen Daten und der Erfahrung im Feinschneiden, kann Feintool seine Kunden noch besser bei einer effizienten Produktion unterstützen. Das Resultat sind besser eingerichtete Produktionsmaschinen mit einem Maximum an Leistung bei der Fertigung von Feinschneidteilen.
Bitte kontaktieren Sie mich, wenn Sie weitere Auskünfte über FEINmonitoring, spezifische Datenpunkte oder über den Prozess der Datenerfassung wünschen.