Walzwerke für die Herstellung von Langprodukten werden zunehmend mit Messtechnik und Automatisierung ausgestattet. Der technologische Fortschritt ermöglicht immer präzisere Messungen bei immer höheren Geschwindigkeiten und immer kürzeren Reaktionszeiten. Vor diesem Hintergrund haben sich in vielen Walzwerken Lasermesssysteme zur Profilmessung beim Walzen von Langprodukten bewährt. Sie liefern selbst bei hohen Walzgeschwindigkeiten zuverlässige Geometriedaten und sind damit zu einem wichtigen Bestandteil der gesamten Qualitätssicherung geworden.

In diesem Bereich bündeln KOCKS und LAP nun ihr Know-how im Rahmen einer weitreichenden Kooperation. LAP ist seit Jahrzehnten führend auf dem Gebiet der Lasermesssysteme für die Stahlindustrie. Als Spezialist für die 3-Walzen-Technologie zur präzisen Herstellung von Spezialstäben bringt KOCKS sein fundiertes Know-how aus diesem Bereich ebenso ein wie seine Erfahrungen aus der Entwicklung eigener Messsysteme für die Stahlindustrie. „Das Messgerät 4D EAGLE S erfüllt dank der von uns erschlossenen Synergien höchste Anforderungen moderner Walzwerke und hebt sich von konventionellen Lösungen ab“, betont Dr.-Ing. Santino Keusemann, Geschäftsführer der KOCKS Measure + Inspect GmbH & Co KG.

SMART CORE X Softwareoberfläche zur Qualitätssicherung mit dem 4D EAGLE S (Quelle: KOCKS)

Modernste Technologien ermöglichen neuen Ansatz

Der gemeinsam entwickelte 4D EAGLE S kombiniert die Möglichkeiten der Oberflächenprüfung mit der Profilmessung in einem einzigen System. Das Messgerät nutzt die fortschrittliche Laser-Triangulationstechnologie, um verschiedene Walzfehler genau zu erkennen und zu klassifizieren und so das komplette Profil der Langprodukte zu messen. „Auch wenn die Entwicklung eines Hybridsystems, das die Erwartungen wirklich erfüllt, eine Herausforderung war, liegen die Vorteile auf der Hand – denn es macht mehrere Geräte überflüssig. Das vereinfacht die betrieblichen Abläufe und schafft eine Reihe neuer Möglichkeiten im Zuge der Digitalisierung von Produktionsprozessen“, erklärt Fabian Beck, Director Global Sales bei LAP Measurement Technology.

Das Messsystem wurde von Grund auf mit Blick auf diesen zukunftsweisenden Ansatz entwickelt. Laser-Triangulationssensoren, hochauflösende Kameras und eine fortschrittliche Bildverarbeitung in Kombination mit KI-Technologie sind das Herzstück des Messsystems und legen den Grundstein für den realisierten Technologiesprung. „So kann das Walzgut auch bei hohen Walzgeschwindigkeiten mit höchster Auflösung geprüft und so die Oberfläche zuverlässig inspiziert sowie Fehler an Langprodukten klassifiziert werden“, erklärt Dr. Keusemann.

Die dazugehörige SMART CORE X Software umfasst alle notwendigen Funktionen, um auch anspruchsvollsten Anforderungen gerecht zu werden. Dazu gehören unter anderem leicht zugängliche Profildaten, 3D-Darstellung von Fehlern, Erkennung von periodischen Fehlern sowie Exportmöglichkeiten und individuelle Statistiken auf einer modernen Oberfläche. Eine OPC-UA Schnittstelle ermöglicht den Zugriff auf relevante Daten. Daraus lassen sich wichtige Erkenntnisse gewinnen, mit denen sich letztlich vielfältige Potenziale im Walzwerksalltag heben lassen. „Die Teams in den Walzwerken profitieren von weitreichender Transparenz und der Möglichkeit, Prozess- und Produktqualität nachhaltig zu optimieren“, so Fabian Beck.

Messfeld im fortschrittlichen Design (Quelle: KOCKS)

Praxiserprobte Weltpremiere im Jahr 2024

Das 4D EAGLE S System ist in der Lage, Daten über das Profil in Echtzeit zu ermitteln und zu senden sowie die Oberfläche zu prüfen. Besonders vorteilhaft ist das bei Walzprozessen von hochwertigen Langprodukten. Es bietet Stahlherstellern präzise, konstante Profilmessungen und Oberflächeninspektionen, die den höchsten Standards entsprechen. Das fortschrittliche Messgerät versetzt Walzwerke in die Lage, die Qualität des Endprodukts effektiv zu überwachen und schnell zu reagieren. Zudem bietet es die Möglichkeit, Parameter anzupassen, um ohne Produktivitätsverluste die wachsende Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Produkten zu erfüllen und sich im anspruchsvollen Marktumfeld einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil zu sichern.

Die zwei ersten 4D EAGLE S Systeme wurden bereits erfolgreich in den Walzstraßen eines renommierten deutschen Stahlherstellers implementiert und ermöglichen dort die Qualitätssicherung von runden Langprodukten über einen breiten Durchmesserbereich. Auf der Grundlage dieser bereits erfolgreichen Integrationen wird die offizielle Markteinführung im ersten Halbjahr 2024 erfolgen. Die Kunden können ein praxiserprobtes System erwarten. Der Fachöffentlichkeit wird der 4D EAGLE S von KOCKS und LAP auch zur diesjährigen wire & Tube im April in Düsseldorf präsentiert.

Interview mit Fabian Beck und Dr. Santino Keusemann

Fabian Beck, Director Global Sales at LAP Measurement Technology GmbH

Herr Beck, welche Rolle spielen Messgeräte zur Profilmessung und Oberflächeninspektion in modernen Walzwerken für Langprodukte?

Beck: Hochwertige Langprodukte für die anspruchsvolle verarbeitende Industrie müssen exakte Spezifikationen erfüllen. Moderne Messgeräte führen Messungen durch, die sehr genau und präzise sind und eine Echtzeitüberwachung der Produktionsprozesse ermöglichen. Die Profilmessung, kombiniert mit der Erkennung kritischer Fehler in nur einem Gerät, ermöglicht sofortige Korrekturmaßnahmen, die Ausschuss verhindern und eine gleichbleibende Qualität sicherstellen. Durch das Sammeln und Analysieren dieser Daten im Laufe der Zeit können Stahlhersteller auch Trends und Muster in der Produktion erkennen, was zu Erkenntnissen führt, die zur Optimierung der Prozesse genutzt werden können.

KOCKS und LAP hatten bereits bestehende Messsysteme in ihrem jeweiligen Portfolio, wie kam es zu diesem gemeinsamen Entwicklungsprojekt?

Keusemann: Als Marktbegleiter können wir auf eine lange gemeinsame Geschichte zurückblicken. Die Kombination unserer jeweiligen Stärken ermöglichte die Entwicklung eines fortschrittlicheren und effizienteren Messsystems, das speziell auf die Anforderungen von Walzwerken optimiert ist.

Beck: Insgesamt bietet die Zusammenarbeit zwischen LAP und KOCKS eine Plattform für technologische Innovationen, verbesserte Serviceangebote und eine erhöhte Marktpräsenz. Das ist für unsere beiden Unternehmen von Vorteil ebenso wie für unsere Kunden in der Stahlindustrie.

Dr. Santino Keusemann, General Manager, KOCKS Measure + Inspect GmbH & Co KG

Welche Erkenntnisse haben Sie aus Gesprächen mit Stahlherstellern und Branchenexperten über den Bedarf und die künftigen Anforderungen an die eingesetzte Messtechnik gewonnen?

Keusemann: In Gesprächen mit Stahlherstellern und Branchenexperten haben wir erkannt, dass ein Messgerät benötigt wird, das sowohl die Oberfläche prüfen als auch das Profil eines Walzprodukts messen kann. Ein solches Messgerät, das die höchsten Standards in diesen beiden Disziplinen erfüllt, ebnet den Weg für eine neue Ära der Qualitätssicherung in Warmwalzwerken. Weitere Untersuchungen ergaben zahlreiche Vorteile dieses Konzepts. Vor allem werden weniger Geräte benötigt, was zu einem geringeren Wartungsaufwand und einer geringeren benötigten Stellfläche im Werk führt. Gleichzeitig können die Walzwerke die fortschrittlichen Daten nutzen, die ein solches System liefert. In einer Zeit, in der eine ganzheitliche und umfassende Datenintegration in unternehmensweiten Informationssystemen immer wichtiger wird, sticht der 4D EAGLE S hervor. Er bietet zuverlässige und valide Produktdaten aus einem integrierten System, ergänzt durch einfach zu verwaltende Software und eine OPC UA Schnittstelle für die Integration übergeordneter Systeme. Wir sind überzeugt, dass dies für moderne Walzwerke ein entscheidender Vorteil ist.

Der 4D EAGLE S steht kurz vor der Markteinführung. Zu früh für einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen?

Beck: Es ist wohl nie zu früh, um über zukünftige Entwicklungen nachzudenken, insbesondere in einem schnelllebigen und technologisch fortschrittlichen Bereich wie der Messtechnik. Unsere erste Generation des 4D EAGLE S ist für den Bereich von 10 bis 140 mm Rundmaterial entwickelt worden. In naher Zukunft werden Systeme für weitere Applikationen folgen. In unserer langfristig angelegten Kooperation stellen wir dabei stets die Bedürfnisse der Stahlindustrie in den Mittelpunkt. Wir werden sehen, wohin diese Reise in Zukunft führt.