SHARINGYOURCHALLENGES
Sektoren
Technologien
Mit einer Presskraft von über 30.000 kN, ihrer Robustheit und Automation sind sie die ideale Lösung für die neuen Herausforderungen der Industrie.
Die Automobilindustrie steht vor der großen Herausforderung, das Gewicht von Fahrzeugen einzusparen, um Emissionen zu verringern ohne aber die Sicherheit zu beeinträchtigen.
Mit diesem Ziel fand in den letzten Jahren eine Evolution statt: Fertigungsprozesse für Chassisund Strukturteile wurden weiterentwickelt, indem zum Beispiel traditionell kalt gestanzte Teile auf die Warmumformung umgestellt oder neue Verfahren wie das Stanzen von Teilen unterschiedlicher Materialstärken eingeführt wurden, die sogenannten Tailored Blanks.
Die Gewichtseinsparung vor Augen haben die Stahlhersteller neue Werkstoffe wie HSS (hochfesten Stahl) und zunehmend auch UHSS (ultrahochfesten Stahl) entwickelt. Den Stanzbetrieben fordern die neuen Materialien einiges ab, denn die benötigte Presskraft steigt proportional zur Festigkeit.
Für die Pressenhersteller stellt die Bearbeitung von HSS und UHSS ebenfalls eine Herausforderung dar. Die große Tonnage der Pressen erfordert eine spezielle Konstruktion und Bauweise, um den extrem hohen Kräften standzuhalten, die beim Umformen und Schneiden dieser hochfesten Materialien frei werden.
Auch die Ansprüche an Software und Steuerung, Prozessüberwachungssysteme und Online-Support sind bei diesem Anlagentypus höher.
Der Markt allerdings bietet nun jenen Unternehmen, die diese Technologien beherrschen und in der Lage sind, Chassis- und Strukturteile aus HSS und UHSS zu fertigen, eine Chance für Wachstum und Wirtschaftlichkeit. Sie können sich von ihren Mitbewerbern abheben, indem sie Lösungen anbieten, die den wenigsten zur Verfügung stehen, und das zu optimierten Kosten pro Teil. Tatsächlich bieten einige Erstausrüster diese Stähle auf neuen Plattformen bereits als Alternative zum Presshärten an.
Angesichts der neuen Marktanforderungen gelten große Transferpressen als ideale Lösung für eine effiziente, leistungsstarke und kostengünstige Fertigung von Struktur- und verstärkten Fahrgestellteilen aus HSS und verdrängen damit die Pressenstraßen.
Zu dieser Kategorie zählen wir Servopressen, teils auch Pressen mit Kräften bis zu 36.000 kN und großformatigen Tischen mit bis zu 7,5 Metern Länge (300 Zoll) und ausgereifter Automationstechnik.
Diese Art von Großpressen stellt eine hochproduktive Option zur Warmumformung dar und gilt als echte Alternative zu mittelgroßen Tandemlinien. Nicht zu vergessen, dass diese Pressen aufgrund ihrer Abmessungen in der Lage sind, zwei Teile pro Hub zu fertigen, rechts und links, beispielsweise bei symmetrischen Karosserieober- und Unterteilen.
Diese Art von Presswerksausrüstung stellt auf robuste Pressen ab, wie sie nur Anbieter mit ganz speziellem Know-how entwickeln können, und verlangt nach flinken, vollautomatisierten und bedienerfreundlichen Automationssystemen.
Wir von Fagor zeichnen uns durch ein Produktangebot aus, das individuell auf jeden einzelnen Kunden abgestimmt ist. Die Anforderungen an die Anlage legen wir in Zusammenarbeit mit dem Kunden fest. Denn wir wollen gegenseitiges Vertrauen schaffen als Basis für eine langfristige Geschäftsbeziehung.
Seit der ersten 30.000 kN-Presse, die in den frühen 80er Jahren gebaut wurde, steht der Name Fagor für Erfahrung und Referenzen, die die Zuverlässigkeit dieses Produkts bezeugen. Darüber hinaus gewährleistet eine Komplettlösung mit Presse und Automation, die zu 100% aus dem Hause Fagor Arrasate stammt, den einwandfreien Synchronlauf der Gesamtanlage.
Large transfer presses achieve a better ROI (Return of Investment) than other stamping lines thanks to their characteristics. Specifically:
WENIGER MASCHINEN
GERINGERE WARTUNGSKOSTEN
WENIGER PLATZBEDARF
WENIGER INVESTKOSTEN FÜR FUNDAMENT UND WERKSHALLE
HÖHERE LEISTUNG UND BESSERE OEE
Einen der kritischsten Punkte bei der Konstruktion von Großpressen stellen die Strukturteile dar. Um ihre Robustheit und Sicherheit zu gewährleisten, müssen sämtliche Teile, die zur Struktur gehören, konsequent und umfassend nach der Finiten Elemente Methode (FEM) berechnet werden. Nicht zu vernachlässigen ist dabei das Kalibrieren der Materialmodelle, prozessbedingt und aufgrund ihrer hohen Festigkeit.
Für diese Art von Pressen hat Fagor ein elektronisches NC-Kissen entwickelt. Seit gut 3 Jahren ist es auf einer großen Transferpresse im Einsatz, wo es der Presse einen Teil der Energie zurückgibt (mindestens 30 %), ein äußerst interessanter Aspekt für Pressen mit Servoantrieb.
Dieses Kissen verfügt zudem über spezielle Features wie die Überwachung der Umkehrkraft für eine verbesserte Ziehqualität.
Sollen größere Teile gefertigt werden, besteht die Möglichkeit, zwei Transferpressen im Tandembetrieb zu schalten. Damit lässt sich die Teilegröße auf Breiten von bis zu 1.800 mm erhöhen.
Zu diesem Zweck haben wir bei Fagor die Funktion entwickelt, zwei Pressen gemeinsam und positionssynchron zu betreiben. Das gilt auch für herkömmliche Pressen mit Schwungrad. Solche Anlagen lassen sich selbst bei Höchstgeschwindigkeit fahren. Diese wird schlussendlich nur von der Größe der Rohplatine limitiert, in jedem Fall aber liegen die Produktionsraten weit über jenen einer Linie mit separat arbeitenden Tandempressen. Wir verwenden den Ausdruck “Flex Cell”, weil beide Pressen auch separat betrieben werden können, z.B. um kleinere Teile zu fertigen.
Das Automatisierungskonzept von Fagor zielt auf eine Steigerung der Produktivität und der GAE ab. Und es verringert den Personalbedarf für den Betrieb einer Anlage dieser Größe und technischen Raffinesse. Die Pressen sind zu 100% mit Fagor Arrasate-eigenen Lösungen automatisiert, wie z.B. mit Transfersystemen oder Pick-Up Platinenladern.
Eine vollständig integrierte Lösung zur Optimierung von Fertigungsprozess und Wartung dank:
- verbesserter Synchronisierung (höhere Produktionsleistung) - Optionen zum Simulieren der Gesamtanlage - Hilfestellung bei der Hubzahloptimierung dank firmeneigener digitaler Tools (Syncro).
Was die Pick-Up Platinenlader anbelangt, so lassen sich Großpressen mit 2 Typen von Beladesystemen ausstatten:
Modell CL ist in der Lage, Teile mit einer Größe von bis zu 2.000 x 1.000 mm bei einer Maximalgeschwindigkeit von 28 HpM zuzuführen.
Modell CT bewältigt Platinengrößen von bis zu 2.000 x 1.200 mm und erzielt eine maximale Geschwindigkeit von 35 HpM.
Möglichkeit, die Rohplatine dank einer zusätzlichen dritten Achse zu drehen.
Der Maschinenrahmen ist als eine Einheit konzipiert und verfügt über zwei Ladewagen. Das Zuführgerät wechselt zwischen den beiden Ladewagen hin und her, wodurch kein Zeitverlust entsteht. Der Platinenlader lässt sich mit zusätzlichem Handling wie einer Rotationsbewegung ausstatten.
Dieser Platinenlader kommt bereits bei einigen Anlagen mit Bandzuführung zum Einsatz. Am Ende des Vorschubs trennt eine Schere das Band, der Platinenlader greift die Rohplatinen und legt sie in die Presse ein.
In diesem Fall ist der Platinenlader mit zwei Zuführeinheiten und zwei Ladewagen ausgestattet. Die Rohplatinen werden solange aus der ersten Station zugeführt, bis der Stapel aufgebraucht ist. Dann wechselt das System zum anderen Stapel.
Das Modell verfügt über eine Neuentwicklung, die wir CT Automatic nennen. Dieser Platinenlader zeichnet sich dadurch aus, dass er keine Arbeitshand benötigt. Das Konzept der totalen Automation beinhaltet auch die blanko Beschickung des Platinenladers mittels FTS-Technologie:
Fagor bietet 8 verschiedene Modelle für unterschiedliche Köpfe und Matrizen an, die in ihren Abmessungen konfigurier- und justierbar sind.
Die Steuerung des Transfers lässt sich für folgende Hüllkurven programmieren:
Eines der Hauptmerkmale der Automationssteuerung besteht darin, den Grenzwert einer jeder Transferachse zu ermitteln. Durch Ändern der Daten für die Hüllkurve berechnet das Programm den Grenzwert für die Achse neu und bestimmt die Höchstgeschwindigkeit der Presse.
Um mit der Transferpresse für jede Referenz die optimale Leistung zu erzielen, bieten wir von Fagor Arrasate ein Gesamtpaket mit:
Syncro
Bei Syncro handelt es sich um eine von Fagor entwickelte Optimierungssoftware, die sich sowohl bei konventionellen als auch bei Servopressen einsetzen lässt. Ihre Hauptmerkmale sind:
Diese Merkmale bieten eine Reihe von Vorteilen:
Anti-vibrationssystem
Vibrationen und Schwingungen stellen bei der Automation einen kritischen Punkt dar. Aus diesem Grund hat Fagor ein System entwickelt, welches Vibrationen der Transferschiene signifikant reduziert und damit ihr Verhalten und ihre Stabilität verbessert.
Wir können hier sowohl manuelle Greifer mit Schnellspannsystem oder aber das von Fagor patentierte flexible Handling-System einsetzen.
Mit dieser Lösung, die wir “Stack Flex” nennen, lässt sich ein einziger Greifarm für sämtliche Referenzen verwenden, sodass kein Lagerplatz benötigt wird und die Umrüstzeiten bei Referenzwechsel kürzer ausfallen. Das spart Ausfallzeiten und Platzbedarf auf dem Boden.
Eine voll automatisierte Anlage setzt einen automatischen Werkzeugwechsel voraus. Die Werkzeugwechselzeit lässt sich auf 3 Minuten trimmen. Mit Hilfe des HMI fährt das Werkzeug nach Wunsch aus und ein.
Eine der Mindestanforderungen an diesen Anlagentyp ist ein vollständig in die Presse integriertes HMI. In dieser Hinsicht bietet die Tatsache, dass Fagor Presse und Automation herstellt, folgende Vorteile:
Die neuesten Digitalisierungstechnologien 4.0 sind DAS Tool, um aus großen Transferpressen das Beste herauszuholen. Zu diesem Zweck hat Fagor digitale Tools wie Smart Connect entwickelt:
Ziel ist eine höhere GAE durch die Verbesserung von Verfügbarkeit, Leistungsgrad und Qualität bei gleichzeitigem Einsparen von Energie.
Um dies zu erreichen, installieren wir einen zentralen iPC auf einem der Maschinensteuerung übergeordneten Layer, was unerwartete Interferenzen mit der Maschinensteuerung vermeidet. Dort werden die Informationen zu den einzelnen Sensoren, der SPS und den Steuergeräten gespeichert, um zu einem späteren Zeitpunkt die Datenanalyse zu erleichtern.
Diese Informationen lassen sich auf unserer Monitoring-Plattform FA Link Map visualisieren, ganz gleich, ob die Information in der Maschine gespeichert ist oder in der Cloud von Fagor.
Wir bieten hier 2 Arten von Diensten an:
Die neuesten Entwicklungen und Lösungen von Fagor Arrasate bei großen Transferpressen wurden im Rahmen einer Veranstaltung vorstellt, die bei den Teilnehmenden großen Anklang fand und als Live-Stream übertragen wurde. Bei diesem Event konnte man eine dieser Anlagen im Werk Mondragón live erleben.
Es handelt sich um eine Maschine mit einer Presskraft von 3.600 t, das Kopfstück misst 6,2 x 2,5 Meter. Die Presse wird konventionell angetrieben mit Kupplung, Bremse und Schwungrad, sie lässt sich aber auch mit Servoantrieb konzipieren. Das Gesamtgewicht der Maschine beträgt rund 1.200 Tonnen.
Technische Spezifikation:
Der elektronische Transfer verfügt über drei einstellbare Achsen: