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Branchenlösung für die Metallverarbeitung

Von der Schmelze bis zum fertigen Produkt

MPDV stellt seine Branchenlösung 'Hydra for Metals' vor. Das Manufacturing Execution-System bietet ein breites Funktionsspektrum für Metallverarbeiter, um Aufgaben von der Gattierung über die Oberflächenveredlung bis zur mechanischen Bearbeitung zu unterstützen. Im Fokus der Entwickler stand auch eine umfassende Produktrückverfolgbarkeit.



Bild: MPDV Mikrolab GmbH

Die modular aufgebaute Branchenlösung ‚Hydra for Metals‘ unterstützt Metallverarbeiter bei der Bewältigung verschiedener Herausforderungen im Produktionsalltag. Dazu bietet das Manufacturing Execution-System (MES) sowohl übergreifende als auch auf Fertigungsverfahren spezialisierte Funktionen. Die in der VDI-Richtlinie 5600 definierten MES-Aufgaben sind auch für die Metallverarbeitung relevant: Feinplanung und -steuerung, Datenerfassung, Betriebsmittel-, Material- und Qualitätsmanagement sowie Informationsmanagement, Leistungsanalyse und Personalmanagement. Voraussichtlich wird auch das Energiemanagement in die Richtlinie aufgenommen. Typische Metallverarbeitungsverfahren werden hingegen oftmals nach DIN8580 in ‚Urformen‘, ‚Umformen‘, ‚Trennen‘, ‚Fügen‘, ‚Beschichten‘ sowie ‚Stoffeigenschaften ändern‘ unterteilt.

Urformen: Schmelzen, Gießen und Sekundärmetallurgie

Im Gegensatz zur Primärmetallurgie, bei der es um die Erzeugung von Rohmetallen geht, umfasst die Sekundärmetallurgie die Maßnahmen zum Erreichen der optimalen metallischen Eigenschaften von Schmelzen. Dieser iterative Vorgang – auch Gattierung genannt – umfasst sowohl das Zusammenstellen oder Chargieren der Eingangsmaterialien als auch die Nutzung von Gattierungsrezepten, die generelle Materialfreigabe und Toleranzgrenzen für bestimmte Stoffe. Eingangsmaterialien wie Schrotte oder Rohmetalle sollen kostenoptimiert eingesetzt werden, um keine unnötigen Bestände aufzubauen. Durch das Ziehen von Proben zum Erfassen der Elementbeschaffenheit werden die Gattierungsrezepte mit dem aktuellen Zustand der Schmelze abgeglichen. Durch Nachchargieren – die erneute Zugabe von Elementen – wird die Schmelze bis zur optimalen Beschaffenheit bearbeitet. Alle hierzu durchgeführten Maßnahmen werden in der zentralen Datenbank der Branchenlösung des Anbieters MPDV Mikrolab GmbH dokumentiert. Diese Funktionen kann auch eine spezialisierte Gattierungslösung anbieten. Durch die Integration der Gattierung in ein vollumfängliches Produktionsmanagement-System können einzelne Aufträge jedoch in Form einer Kampagnenplanung gemeinsam mit nachfolgenden Bearbeitungsschritten geplant werden. So lassen sich etwa Härten, Sägen oder Putzen berücksichtigen. Zudem ist eine Chargenrückverfolgung (Traceability) vom Endprodukt bis hin zu den verwendeten Rohstoffen möglich.

Umformen: Walzen, Schmieden und Co.

Ein wichtiger Schritt nach dem Gießen ist oftmals die Umformung des Metalls. Je nach Eingangsform und gewünschtem Ergebnis kommen Fertigungsverfahren wie Schmieden und Walzen zum Einsatz. Während sich Ersteres relativ einfach in MES abbilden lässt, stellt das Walzen vielseitige Anforderungen an die Fertigungs-IT. Komplexität und Investitionswert von Walzstraßen legen nahe, eine hohe Verfügbarkeit der Anlage durch vorbeugende Instandhaltung zu gewährleisten. Hierbei gestattet die Software, eine Vielzahl von Parametern, zum Beispiel die Walzenabnutzung, in Echtzeit zu erfassen. Auf Basis dieser Daten lassen sich Optimierungen für die Instandhaltungsplanung ableiten. Eine im Leitstand errechnete Produktionsreihenfolge kann etwa dafür sorgen, dass der Walzensatz gleichmäßig belastet und abgenutzt wird. Außerdem umfasst die Applikation das Abfahren sogenannter ‚Sargprogramme‘, um die Walzen beim Warmwalzen gleichmäßig aufzuwärmen und für den nächsten Auftrag vorzubereiten. Unterschiede zwischen Warm-, Kalt- und weiteren Arten des Walzens können durch Konfiguration abgebildet werden. Die kontinuierliche Erfassung von Materialgeschwindigkeit und anderen Prozessdaten bildet eine wichtige Grundlage für die Rückverfolgung der bearbeiteten Lose und Chargen.

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