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Steuerungstechnische Methoden zur effizienten Produktion: Steuerungstechnische Methoden zur effizienten Produktion

, , und . (2014)

Zusammenfassung

Klassische mechanische Pressen begrenzen die Flexibilität von Umformsystemen wegen ihrer festgelegten sinusförmigen Bewegungen. Servopressen hingegen sind nicht mehr auf solch eine Bewegung beschränkt, da sie die Bewegungsfreiheit der hydraulischen Pressen mit der Geschwindigkeit der klassischen mechanischen Pressen vereinen. Die neue Bewegungsfreiheit der Pressen erlaubt die Integration peripherer Prozesse in das Umformwerkzeug und verringert die Notwendigkeit nachfolgender Prozessschritte. Dennoch geht diese neue Fähigkeit auf Kosten einer erhöhten Komplexität des Werkzeugs, das ein eigenes Steuerungssystem benötigt. Heutigen Techniken für die Integration peripherer Systeme fehlt es an Granularität und sie erfodern langwierige manuelle Optimierung. Daher müssen viele Werkzeughersteller sich erst noch mit den neuen Möglichkeiten der Servopressen vertraut machen. In dieser Veröffentlichung wird ein neuartiger Ansatz vorgestelt, bei dem ein Pressenwerkzeug eine Middleware benutzt, um automatisch die Feldbuskonfiguration während der Rekonfiguration der Presse zu starten. Das betrachtete periphere System besteht aus drei Transfermodulen, die zwei Umformteile im Schweißwerkzeug kombinieren. Der Zugang zu zusätzlichen Systemdaten ist für die differenzierten Transferbewegungen in diesem Werkzeug notwendig. Außerdem fällt bei diesem Ansatz die Notwendigkeit des manuellen Optimierens der Transfersynchronisation weg. Die Möglichkeiten des neuen Ansatzes werden aufgezeigt und gegen eine Steuerung aus dem Stand der technik validiert. Darüber hinaus wird die Möglichkeit zur Steigerung der Energieeffizienz durch rein steuerungstechnische Maßnahmen am Beispiel der spanenden Produktion aufgezeigt. Im Anschluss daran wird eine Methode zur Modellierung und Simulation des Energieverbrauchs von Fertigungseinrichtungen vorgestellt. Um die breite Einsetzbarkeit sicherzustellen, ist der Modellierungsansatz modular ausgeführt und die Anwendung der Modelle selbst wird durch eine Energiebeschreibungssprache unterstützt. Der Modellansatz kann auch zur Modellierung der Energieaufnahme von Pressen eingesetzt werden.

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