Moderne Sandaufbereitung für Friedrich Lohmann
Die Edelstahlgießerei Lohmann in Witten bestellte bei Küttner eine neue Sandaufbereitung zur energieeffizienten und ressourcenschonenden Produktion von Stahlgussteilen. Diese zentrale Sandaufbereitung bedient neben zwei automatischen Formanlagen noch eine Einzelfommaschine sowie einen Handformbereich, wobei der Formstoff für jeden Verbraucher nach einer separaten und automatisch anwählbaren Rezeptur hergestellt wird, die qualitätsmäßig den Anforderungen jedes einzelnen Verbrauchers optimal angepasst ist .
Küttner setzte einen Savelli Mischer SGMT 1500 als Kernkomponente der Sandaufbereitung mit dem Feuchtemesssystem AQUATEST und dem automatischen Verdichtbarkeits- und Druckfestigkeits-Prüfgerät SANDCONTROL ein.
Das eingesetzte Formstoffsteuerkonzept stellt eine Kombination der Online-Steuerung mit Hilfe von Prüfungen und der vorausschauenden Steuerung dar.
Ziel der Mischer- und Formstoffsteuerung ist das Erreichen einer möglichst konstanten Formstoffzusammensetzung und -qualität. Zum Erreichen einer stabilen Verdichtbarkeit wird das Wasser in zwei Schritten zugegeben: Vorwasser, berechnet aus der Differenz zwischen Sollwasserbedarf und Altsandfeuchte, und Korrekturwasser, berechnet aus der Differenz zwischen Soll- und Istverdichtbarkeit auf Basis einer online Verdichtbarkeitsprüfung. Zum Mischzyklusende erfolgt eine zweite Formstoffprüfung als Qualitätsnachweis und Optimierung der Korrekturfaktoren. Der Bentonit wird intelligent auf Basis der vorangegangenen Chargen zugegeben. Durch die Auswertung der Online-Druckfestigkeitsmessung mit Hilfe von einem Feuchte-Verdichtbarkeit-Aktivton-Kontrolldiagramm erfolgt eine Online-Korrektur der Formstoffrezeptur bezüglich einer vordefinierten Soll-Druckfestigkeit.
Zur Qualitätsüberwachung werden neben den Ergebnissen der Online-Formstoffprüfung eine Formstoffbilanz aus den Produktions-, Verbrauchs- und Altsanddaten erstellt und ausgewertet. In Rahmen des Industrie 4.0 Ansatzes werden hierbei komplexe Informationsmassive herangezogen:
- Sämtliche Verbrauchs- und Produktionsdaten und Maschinenparameter, die in Sekunden-Takt aufgenommen und von einem speziellen industial Information Management Systsems «iIM» gepflegt werden. Das iIM wird vom Küttner zum ersten in einer Sandaufbereitung eingesetzt;
- Sämtliche Ergebnisse der Online-Formstoffprüfung, die z. B. auch zur Pflege und Aktualisierung des Feuchte-Verdichtbarkeit-Aktivton-Kontrolldiagrammes deinen;
- Deponiemengen – Sandüberschuss, Überkorn-/ Knollenaustrag, Filterstaub;
- Modellbezogene Produktionsdaten, wie Flüssigeisen je Formkasten, Kernsandanteil, Guss-Sand-Verhältnis, etc.
Als Ergebnis dieser Bilanzierung werden die spezifischen Verbräuche an Additiven ermittelt.
Das iIM erstellt aus den erfassten Formstoffdaten Trendanalysen und ermöglicht auch einen Abgleich und manuelles Eingreifen.
Die Anwendung der Industrie 4.0 Methoden durch das iIM zeigt sehr gute Ergebnisse. Damit wird die Formstoffbilanzierung zunehmend von Daten-getriebenen Modellen übernommen. Diese Modelle erfassen alle relevanten Daten und optimieren selbstständig die entsprechenden Korrekturfaktoren , wie z. B. bei der Online-Regelung der Qualitätsparameter Verdichtbarkeit und Druckfestigkeit, die dadurch einen sehr stabilen Verlauf erreichen.
Die Küttner Life Cycle App kam bei diesem Projekt ebenfalls das erste Mal in der Gießereiindustrie zum Einsatz. Die App unterstützte hierbei die Inbetriebnahme, indem im Vorfeld bereits alle notwendigen Funktions- und Signaltests hinterlegt wurden, sowie die komplette Maschinendokumentation. Durch abhaken der jeweiligen Tests war der Projektleiter stets über den aktuellen Stand informiert. Im Weiteren soll diese App vor allem die Instandhaltung unterstützen.