SMART PRESS SHOPMachine Monitoring System

Schuler ist Technologie- und Weltmarktführer in der Umformtechnik. Das Unternehmen bietet Pressen, Automations-lösungen, Werkzeuge, Prozess-Know-how und Service für die gesamte metallverarbeitende Industrie und den auto-mobilen Leichtbau. Zu den Kunden zählen Automobilhersteller und -zulieferer sowie Unternehmen aus der Schmiede-, Hausgeräte-, Verpackungs-, Energie- und Elektroindustrie. Schuler ist führend bei Münzprägepressen und realisiert Systemlösungen für diverse Hightechbranchen. Schuler ist mit ca. 6.600 Mitarbeitern in rund 40 Ländern präsent und gehört mehrheitlich zur österreichischen ANDRITZ-Gruppe.

ÜBER DEN SCHULER-KONZERN – WWW.SCHULERGROUP.COM

PROCESS SIMULATION

INTELLIGENT DATA SOLUTIONS

CONNECTED FORMING SYSTEMS

Die Antwort von Schuler auf die Industrie 4.0 lautet Smart Press Shop. Im intelligenten, voll vernetzten Presswerk der Zukunft ist es möglich, mithilfe von ausgefeilter Sensorik und Aktorik sowie den dadurch gesammelten Daten mögliche Stillstände genau vorherzusagen und schon im Vorfeld abzuwenden. Das sichert die Produktivi-tät unserer Kunden, erhöht die Qualität der gefertigten Teile und senkt den Energiebedarf. Der Smart Press Shop erhöht damit die Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit in der Umformtechnik.

Das Machine Monitoring System. Eine Produktlösungaus dem Smart Press Shop. Dreh- und Angelpunkt des digitalen Werkzeugkoffers von Schuler ist ein Machine Monitoring System, das über sechs Funktionsbereiche verfügt. Mit ihnen lassen sich Betriebszustände erfassen, analysieren, speichern und auswerten. Das System ist sowohl für Neu- wie Altanlagen geeignet und an der Anlage im Werk, via Server und Netzwerk beim Kunden und zukünftig auch aus der Cloud heraus bedien- und steuerbar.

SMART PRESS SHOP – FÜR DAS INTELLIGENT VERNETZTE PRESSWERK DER ZUKUNFT

MACHINE MONITORING SYSTEM: DIGITALER WERKZEUGKOFFER DES SMART PRESS SHOP.

Der Smart Press Shop von Schuler sichert den Wettbewerbs-vorsprung in der Umformtechnik.

PROCESS SIMULATION

INTELLIGENT DATA SOLUTIONS

CONNECTED FORMING SYSTEMS

Die sechs Funktionsbereiche des Machine Monitoring Systems.

SMARTDIAGNOSTICS

PROCESSMONITORING

TRACK &TRACE

CONDITIONMONITORING

POWERMONITORING

BDE / OEEMONITORING

»Die digitale Transformation des Presswerks ist bereits in vollem Gange. Mit dem Smart Press Shop können nicht nur die großen Automobilhersteller, sondern auch mittelständische Zulieferer effizienter produzieren und weniger Ausschuss generieren. So gewinnen sie mit uns den nötigen Wettbewerbsvor-sprung. Schuler bringt die Umformtechnik mit Höchstgeschwindigkeit auf den Weg in die digitale Zukunft.«

Domenico Iacovelli, Chief Executive Officer der Schuler AG

MACHINE MONITORING SYSTEM

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SMART PRESS SHOP / MACHINE MONITORING SYSTEM

Dank einer schnellen Fehleranalyse erhöht sich die Maschinenverfügbarkeit.

Funktioniert ähnlich wie die Black Box eines Flugzeugs: Ausgewählte Daten, die während der Produktion anfallen, werden laufend automatisch gespeichert. Kommt es zu Störungen oder einem Ausfall, lässt sich rückblickend analysieren, was die Ursache war, zum Beispiel ein Soft-warefehler oder ein defektes Bauteil.

Best Practice: Smart Press Shop. Smart Diagnostics werden in den innovativen Presswerken zum Einsatz kommen, die Schuler gemeinsam mit seinen Kunden realisiert. In diesen Smart Press Shops gehen wir aber noch einen Schritt weiter: Die durchgehende Vernetzung der Produktionsdaten wird uns mit Hilfe von maschinellem Lernen in die Lage versetzen, im Bereich intelligente Produktionssteuerung und vorausschauende Wartung („Predictive Maintainance“) in eine ganz neue Dimension vorzustoßen.

Schuler bietet damit ein Presswerk der Zukunft, das in zweifacher Hinsicht neue Maßstäbe setzt – bei der Leistungsfähigkeit in der industriellen Fertigung und bei der digitalen Vernetzung und Auslesbarkeit der Daten-ströme im gesamten Produktionsprozess.

MACHINE MONITORING SYSTEM

AUFNAHME LÄUFT: SMART DIAGNOSTICS.

Datengewinnung und Datenauswertung bei allen Anlagen von Schuler.

SMARTDIAGNOSTICS

www.schulergroup.com/Smart_Press_Shop

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Dank Condition Monitoring lassen sich nicht nur ungeplante Stillstände, sondern auch der un-nötige Austausch von Teilen vermeiden.

Maschinenkomponenten werden auf Veränderungen, Verschleiß oder Schäden hin überwacht, um die Instand-haltung zu optimieren. Dazu erfolgen regelmäßig Test läu-fe einer Anlage, bei denen unter anderem Schwingungs-daten, Drehmomentverläufe oder der Energieverbrauch gemessen, gespeichert und abgeglichen werden. Ver-schleiß wird auch über Berücksichtigung der Belastung (Lastkollektiv) im tatsächlichen Fertigungsprozess berücksichtigt („Prozess Monitoring“).

Best Practice: Servopressenlinien. Bereits seit 2016 verfügen Servopressenlinien von Schuler standardmäßig über Sensoren in Stößel und Tisch, welche die Beschleuni-gung pro Hub messen. Damit haben unsere Kunden schon jetzt die Möglichkeit, den Zustand der Anlagen und die Umformprozesse detailliert zu überwachen.

Außerdem lässt sich über Sensoren die Vibration in den Motorlagern messen, die wiederum Hinweise auf einen möglichen Verschleiß an besonders kritischen Stellen wie Zahnrädern und Achsen gibt.

Auch der Bedarf an Strom, Wasser und Druckluft ist natürlich von der Platinenzuführung über Einzelpresse und Tischkissen bis hin zur Platinenabstapelung einzeln ausweisbar.

MACHINE MONITORING SYSTEM

OPTIMIERUNG DER INSTANDHALTUNG: CONDITION MONITORING.

Condition Monitoring: Überwachung von Verschleiß und Veränderungen der Maschinenkomponenten.

CONDITIONMONITORING

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SMART PRESS SHOP / MACHINE MONITORING SYSTEM

Ziel ist die Erhöhung der Prozesssicherheit und damit der Maschinenverfügbarkeit sowie eine Verbesserung der Produktions- und Teilequali-tät. Darüber hinaus verkürzt sich die Einrichtzeit.

Im Grunde werden hier die gleichen Rohdaten erhoben wie bei der Zustandsüberwachung (»Condition Monito-ring«) – jedoch nicht im Testlauf, sondern im tatsächlichen Fertigungsprozess. Entsprechen die Gutteile hinsichtlich Qualität und Quantität exakt den Vorstellungen? Stimmen das Presskraftverhalten und der Schwingungsverlauf? Welche Parameter müssen unter Umständen zyklusgenau angepasst werden?

MACHINE MONITORING SYSTEM

VOLLE KONTROLLE: PROCESS MONITORING.

Process Monitoring: Immer alle Anlagenkomponenten im Blick.

Best Practice: Hot Stamping. Im Hot Stamping Tech-Center von Schuler in Göppingen geben Video- und Wärmebildkameras in Echtzeit einen Überblick von Platinenzuführung, Transfer und Teileauslauf, während das System parallel kontinuierlich Prozessdaten aufzeich-net. Die Informationen stammen aus den zahlreichen Sensoren in Presse, Werkzeug, Ofen und Kühlaggregaten. Das System schafft es dabei, die enormen Datenmengen zusammenzuführen und zu synchronisieren.

Anlagenbetreiber können so die Produktionsbedingungen jedes Teils genau überprüfen: ob die Platinen ausreichend hoch erhitzt wurden, lange genug in der Presse lagen und in der richtigen Zeit abgekühlt sind. Die Software läuft nicht nur vor Ort, sondern auch überall sonst auf jedem Windows-PC.

Anlagen-Leitsteuerung

FoL Robot

Qualityinspection

EoL

Marking

Press Feeder 1 Feeder 2

Tool change

TCP/IPProfinet

Further Interfaces

Ethercat

Thermalinspection

Chiller Scrapcontainer

Furnace

Data Base

Process

Condition

Power

Video IIOT-Device

ProcessDataAquisition

PROCESSMONITORING

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Durch Power Monitoring lassen sich nicht nur Energiekosten einsparen, sondern auch mögli-che Probleme in der Netzqualität frühzeitig erkennen.

In diesem Modul werden alle relevanten Daten rund um die Netz- und Energiequalität der Anlage gespeichert und analysiert. Wie steht es um den Verbrauch in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen? Wann erreicht man den optimalen Zustand? Wie effizient ist die Stromauf-nahme? Wann kommt es zu Spannungsschwankungen oder -einbrüchen?

Best Practice: Smart DC Grid. Unser intelligentes Gleich-stromnetz für Pressenlinien, das Schuler Smart DC Grid, ist bereits in mehreren Pressenlinien bei der Automobil-industrie im Einsatz. Hintergrund ist, dass die einzelnen Pressen in einer Linie nicht nur bei jedem Hub elektrische Energie benötigen, sondern sie bei den zyklischen Brems-vorgängen auch erzeugen. Diese Energie lässt sich über das intelligente Gleichstromnetz direkt an die Pressen weiterleiten, die gerade beschleunigen oder umformen und dafür Strom benötigen.

MACHINE MONITORING SYSTEM

BESTE NETZ- UND ENERGIEQUALITÄT: POWER MONITORING.

Energieeffiziente Schuler-Anlagen noch sparsamer betreiben mit dem Power Monitoring.

POWERMONITORING

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SMART PRESS SHOP / MACHINE MONITORING SYSTEM

Bei etwaigen Qualitätsproblemen ist der lückenlose Nachweis von großer Bedeutung.

Die Prozessparameter werden online dokumentiert und dem Werkstück zugeordnet. Veränderungstrends können nachverfolgt werden und signalisieren einen notwendigen Eingriff bei Grenzwertüberschreitung.

Best Practice: Railway. Seine Kompetenz zur umfassenden Vernetzung von Produktionswerken hat Schuler auch mit Anlagen zur Herstellung von Eisenbahnrädern bereits unter Beweis gestellt.

MACHINE MONITORING SYSTEM

LÜCKENLOSER QUALITÄTSNACHWEIS: TRACK & TRACE.

An der Markierstation werden alle relevanten Daten pro Bauteil erfasst (Beispiel Radwalzenwerk).

TRACK &TRACE

Die Dokumentation der Qualität hat bei diesen sicherheits-relevanten Bauteilen höchste Priorität. Für jedes produ-zierte Teil lassen sich alle maßgeblichen Daten erfassen und archivieren. Das System verknüpft dabei die Informati-onen über das verwendete Ausgangsmaterial und seinen Ursprung mit den Produktionsbedingungen (z. B. „Press-kraft“ oder „Teiletemperatur“) und ermöglicht dadurch die Rückverfolgung.

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Die permanente Protokollierung der Parameter ermöglicht eine zyklusgenaue Reaktion in Echt-zeit.

In die Betriebsdatenerfassung (BDE) fließen alle geplanten und ungeplanten Stillstände einschließlich ihrer Ursachen ein, die Fehlermeldungen, die Soll-/Ist-Produktion und die Qualität der Teile. Auf diese Weise erhalten die Anlagenbe-treiber eine Übersicht des Produktionsstatus und die Grundlage zur Berechnung der Gesamtanlagen-Effektivi-tät (Overall Equipment Efficiency oder kurz OEE).

Die OEE ist eine sehr wichtige, anlagenbezogene Kenn-zahl. Sie gibt Auskunft über die Veränderungen von Ist zu Soll innerhalb der Bereiche Verfügbarkeit, Performance und Qualität. Die OEE liegt bei 100 Prozent, wenn die Anlage über die gesamte Produktionszeit mit voller ge-planter Hubzahl ausschließlich Gutteile herstellt. Jegliche Unterbrechungen oder Störungen senken die Anzahl der hergestellten Gutteile innerhalb des Produktionszeit-raums – und damit die OEE.

Best Practice: Hydroforming. In unserem Hydroforming TechCenter in Canton, Michigan (USA), haben wir bereits sämtliche Produktionsanlagen miteinander vernetzt, die Maschinenzustände werden aufgezeichnet. Die Bereitstel-lung der erforderlichen Daten ist die Voraussetzung zur Darstellung der Key Performance Indicators und damit zur Ermittlung und Erhöhung der Gesamtanlagen-Effektivität (OEE). Das System bereitet die Daten so auf, dass der Produktionsleiter auf einen Blick erkennt, welche Stück-zahl er erreicht hat, wie viele Teile davon in Ordnung sind und welche Schicht die beste war.

MACHINE MONITORING SYSTEM

REAKTION IN ECHTZEIT: BDE/OEE-MONITORING.

Die Auswertung der OEE ermöglicht jederzeit einen Soll-Ist-Vergleich der Anlagen-Performance.

BDE / OEEMONITORING

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MACHINE MONITORING SYSTEM

VOM SENSOR BIS ZUR LÖSUNG:SO FUNKTIONIERT DAS MMS IM DETAIL.

SMART PRESS SHOP / MACHINE MONITORING SYSTEM

Ein Pressenbediener erhält an der neuen Servopresse MSP 400 eine Fehlermeldung: Der in die Steuerung inte-grierte Prozessmonitor hat eine Überlast erkannt und die Maschine innerhalb weniger Millisekunden angehalten. Mit einem Blick ins Werkzeug erkennt der Bediener, dass sich ein Blechteil verkantet hat, und entfernt es wieder. Die Überlastsicherung hat Schäden am Werkzeug verhindert, die Produktion kann völlig unbeeinträchtigt weiterlaufen.

Doch wie hat die Presse den Fehler erkannt? Mithilfe des Prozessmonitors, der den Presskraftverlauf über die gesamte Bewegungskurve des Stößels hinweg verfolgt. Überschreitet die Presskraft einen definierten Wert in einem bestimmten Arbeitspunkt, schlägt der Prozess-monitor Alarm, und die Presse fährt den Stößel zurück, um das Werkzeug zu entlasten.

Möglich machen das die zahlreichen Sensoren, die in die Maschine integriert sind und die nötigen Daten in Echtzeit erfassen. Der Prozessmonitor gleicht die Presskraft mit der Stößelbewegung ab und bereitet die Informationen für die Visualisierung auf. Zur langfristigen Auswertung lassen sich die Daten auch im Firmennetzwerk oder in einer gesicherten Cloud speichern.

Servopresse in Monoblockbauweise MSP 400.

Umfassende Zustandsüberwachung. Die Integration zusätzlicher Sensoren – etwa für Beschleunigung, Schwingung oder Druck – ermöglicht eine umfassende Zustandsüberwachung („Condition Monitoring“) des Systems. Die Grundlage dafür bilden Frequenzanalysen, die Auskunft über einen möglichen Verschleiß im Ge-triebe, im Lager oder im Motor geben.

Dadurch lässt sich ein ungeplanter Stillstand verhindern und die Produktivität der Anlage steigern. Darüber hinaus erlauben die Prozess- und Zustandsdaten eine vollum-fängliche Qualitätskontrolle der produzierten Bauteile.

CONDITIONMONITORING

Force

Convert

Data Bank

Envelope Curve View

Monitor

Hotline Teleservice

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MACHINE MONITORING SYSTEM

SICHERHEIT UND MEHRWERT:SECHS MODULE FÜR VIELE ANLAGEN VON SCHULER.

POWERMONITORING

CONDITIONMONITORING

TRACK &TRACE

SMARTDIAGNOSTICS

PROCESSMONITORING

BDE / OEEMONITORING

AUTOMOTIVE SOLUTIONS

Einarbeitungspresse Ja Ja Ja Ja Nein Nein

Pressenlinie Ja Ja Ja Ja in Planung Ja

Schnittlinie Nein Ja Nein Ja in Planung Nein

Transferpresse Ja Ja Ja Ja in Planung Ja

HYDRAULIC SOLUTIONS

Einarbeitungspresse Ja Ja Ja Ja Nein Nein

Pressenlinie Ja Ja Ja Ja in Planung Ja

Transferpresse Ja Ja Ja Ja in Planung Ja

Hot Stamping Ja Ja Ja Ja Ja Ja

Hydroforming Ja Ja in Planung in Planung in Planung Ja

Composite Ja Ja in Planung in Planung in Planung Ja

Forging Ja Ja Ja Ja Ja Ja

INDUSTRY SOLUTIONS

Tie Rod Ja Ja Ja Ja in Planung Ja

Monobloc Ja Ja Ja Ja in Planung Ja

Compact Pressen Nein Ja Nein Nein Nein Nein

Forging Ja Ja Ja Ja in Planung Ja

Blanking Line Nein Ja Nein Ja in Planung Nein

Laser Blanking Line in Planung in Planung Ja Ja in Planung in Planung

Schuler rollt das Machine Monitoring System sukzessive auf sämtliche Anlagen von Schuler aus. Schon jetzt sind viele Produkte mit mehreren MMS-Modulen ausgestattet, weitere werden folgen.

METRIS

EINE STARKE PARTNERSCHAFT FÜR DIE DIGITALE TRANSFORMATION DER PRESSWERKE.

Metris-Präsentation auf der Hannover-Messe 2018.

Der Smart Press Shop ist Teil von „Metris – Industrial IoT Solutions“.

Unter der Marke „Metris“ bündelt der Technologiekon-zern ANDRITZ seine innovativen und weltweit in vielen Referenzanlagen erprobten IIoT-Lösungen, auf die auch Schuler zurückgreift.

Bereits vor mehr als zehn Jahren hat ANDRITZ mit OPP (Optimization of Process Performance) ein System zur Betriebsoptimierung von Maschinen und Anlagen in der Zellstoff- und Papierindustrie entwickelt und dieses kontinuierlich – basierend auf Kundenerfahrungen – weiter verbessert.

ANDRITZ hat OPP mittlerweile auch für den Einsatz in anderen Geschäftsbereichen weiterentwickelt und bietet Lösungen für verschiedenste Branchen an. Die eingesetzten Technologien werden auf die individuellen Anforderungen und Bedürfnisse jedes einzelnen Kunden adaptiert. ANDRITZ ist einer der weltweit führenden Lieferanten von Anlagen, Ausrüstungen und Serviceleistungen für Wasserkraftwerke, die Zellstoff- und Papierindustrie, die metallverarbeitende Industrie und Stahlindustrie sowie für kommunale und industrielle Fest-flüssig-Trennung. Mit 26.000 Mitarbeitern und über 250 Standorten in mehr als 40 Ländern weltweit unterstützt ANDRITZ als verläss-licher und kompetenter Partner seine Kunden.

Schuler Pressen GmbHSchuler-Platz 1 73033 GöppingenDeutschlandTelefon+ 49 7161 66-0Fax + 49 7161 66-233

info@schulergroup.comwww.schulergroup.com

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Schuler ist Technologie- und Weltmarktführer in der Umformtechnik. Das Unternehmen bietet Pressen, Automations-lösungen, Werkzeuge, Prozess-Know-how und Service für die gesamte metallverarbeitende Industrie und den auto-mobilen Leichtbau. Zu den Kunden zählen Automobilhersteller und -zulieferer sowie Unternehmen aus der Schmiede-, Hausgeräte-, Verpackungs-, Energie- und Elektroindustrie. Schuler ist führend bei Münzprägepressen und realisiert Systemlösungen für diverse Hightechbranchen. Schuler ist mit ca. 6.600 Mitarbeitern in rund 40 Ländern präsent und gehört mehrheitlich zur österreichischen ANDRITZ-Gruppe.

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