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ABP verbessert Gießerei-Anlagen durch Retrofit

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Autor: Magnus Schwarz

ABP verbessert Gießerei-Anlagen durch Retrofit
Blick in eine Gießerei von ABP Induction (Quelle: ABP Induction

Gießerei- und Schmelzanlagen haben in der Regel eine hohe Lebensdauer, wenn sie hochwertig produziert sind und regelmäßig gewartet werden. Deswegen lohnt es sich, über Modernisierungen der Anlagen nachzudenken – für eine längere Lebensdauer und mehr Effizienz auch in höherem Anlagenalter. Stehen Kunden vor der Wahl, eine Neuinvestition oder eine Modernisierung zu tätigen, beraten die ABP-Experten ausführlich und können errechnen, welche Investition sinnvoll ist. Der Nachhaltigkeitsgedanke spielt dabei eine wichtige Rolle. ABP Induction rückt ihn schon seit über zehn Jahre in den Fokus. Jetzt erhält er dank der Möglichkeiten der Digitalisierung noch mehr Potenzial.

Jahre und länger laufen, ist nach wie vor keine Seltenheit. Auch das gilt es zu berücksichtigen. Verfügen Gießereibetriebe über ältere Anlagen, stellten sich ihnen oft zwei Alternativen. die bestehende Anlage über einfache Wartungen bis zu ihrem Ende nutzen und dann durch eine neue Anlage ersetzen oder die Lebensdauer durch effektive Modernisierungen verlängern und dabei die Produktivität erhalten oder gar steigern.

 

Retrofit: Analyse- und Beratungsprozess

In einer Hochlohnregion wie Zentraleuropa mit meist hochmodernen Anlagen sind Investitionen ein wichtiger Faktor.

„Anlagen in Niedriglohnländern sind vielfach auch simpler aufgebaut, enthalten bestimmte Komponenten nicht oder nicht in der hochwertigen Ausprägung wie in den großen Industrienationen – was natürlich mitunter an den Ansprüchen hinsichtlich Effizienz und Produktivität liegt. Auch der unternehmerische Wert einer Anlage ist in Zentraleuropa sicher anders einzustufen als in anderen Regionen“, sagt ABP Service-Experte Yilmaz Yildir.

 

Insofern gehe es zu Beginn eines Kundenprozesses vor allem darum, den Bedarf des Kunden zu ermitteln:

 

„Das ist ein intensiver Analyse- und Beratungsprozess. Möchte der Kunde beispielsweise einen so großen Technologiesprung machen, dass dieser mit der vorhandenen Anlage auch durch Modernisierungen nicht zu erreichen ist, raten wir zur Neuanlage. In allen anderen Fällen zeigen wir die Modernisierungsalternativen auf.“

Die Modernisierung von Anlagen wird durch bestimmte Aspekte zu einer ernsthaften Alternative: „Durch die Weiterentwicklung von Komponenten und Bauteilen können mit einem Austausch bestimmter Komponenten gealterte Anlagen schnell wieder auf den Stand der Technik gebracht und annähernd die ursprüngliche Produktivität erreichen – oder sogar darüber hinaus, wenn durch neue Komponenten Technologiesprünge möglich werden, zum Beispiel durch eine Anpassung der Prozess- oder Verfahrenstechnik für mehr Produktivität.“

Wege in der Modernisierung der Anlagen gibt es viele: „Ein neuer Umrichter ist beispielsweise eine zielgerichtete Investition zur Erhaltung von Bestandsanlagen, die Betriebe dazu befähigt, weiterhin hocheffizient zu arbeiten.“ Anlagen an sich altern zwangsläufig; Alterungsprozess und Effizienz hängen mitunter von der Wartungsintensität ab, die weitere Einsatzbereitschaft von Anlagen unter anderem auch von der Ersatzteilverfügbarkeit und -Wiederverwertung, Stichwort Kreislaufwirtschaft. „Die Anlagentechnik lässt sich in regelmäßigen Abständen auf den aktuellen Stand bringen – da lohnt es sich in vielen Fällen, entsprechend zu investieren“, ergänzt der Service-Experte.

 

Anlagen-Produktivität verbessern mit Retrofit

Einen Retrofit-Schwerpunkt legen die ABP-Experten auf die Steuerung und Stromversorgung einer Anlage. Die SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) regelt in den ABP-Anlagen Aspekte wie Ablauf, Taktzeit, und Materialzuführung. „Es ist das Herzstück der Anlage“, erklärt Yilmaz Yildir. Im Rahmen einer Modernisierung prüfen Techniker die Anlagensituation und definieren den Umfang. Es kann sich dabei lohnen, die Steuerung zusammen mit den Bedienelementen zu modernisieren. Diese haben auch einen Entwicklungsprozess durchlaufen und sich hinsichtlich ihrer Bedienbarkeit verbessert. „In alten Anlagen hat man erfahrene Bediener, die die Anlage teilweise seit ihrer Anschaffung bedienen.”

Dieses Spezialwissen auf die junge Generation zu übertragen, die in Zeiten von Smartphones und Social Media aufgewachsen ist, ist kompliziert. “In einer Branche, die unter Fachkräftemangel leidet, ist es wichtig, eine moderne intuitive Bedienung via Touch Screen einzubauen und damit die Bedienfreundlichkeit deutlich zu verbessern“, sagt Yilmaz Yildir. Überspitzt formuliert: Mussten Bediener früher zehn Knöpfe betätigen, sei heute ein Touchschalter ausreichend.

 

Digitalisierung erschließt neue Potentiale

Ein weiteres Schlüsselbauteil ist die Umrichter-Steuerelektronik, kurz DICU (Digital Inverter Control Unit). Sie regelt alle notwendigen Funktionen im Umrichter. Seit 2017 wird die aktuelle Version DICU3 in Neuanlagen verbaut, seit 2018 ist sie auch für Modernisierungen verfügbar. „Die DICU3 ist M2M-ready, so dass eine Fehleranalyse per Remote Service möglich ist. So werden die Anlagen der Kunden Industrie 4.0-fähig“, sagt der Experte. Durch die DICU3 möchte ABP sicherstellen, dass Kunden ihre Schmelzanlage möglichst lange wirtschaftlich und zuverlässig nutzen können.

Die DICU3 biete eine hohe Betriebszuverlässigkeit. Selbsttestprozesse vor Start der Anlage verhindern größere Schäden und Ausfälle der Stromversorgung. Durch schnelle und verbesserte Regelungen läuft die Stromversorgung stabiler, was sowohl zu mehr Flexibilität an der Peripherie, als auch zu weniger Ausfällen und Stillstandzeiten an der Gesamtanlage führt. Über Predictive Maintenance lassen sich Anlagen überwachen und Trends ablesen. So kann man mit dem Anlagenbetreiber in einen Dialog treten, bevor es zu defekten Bauteilen und Ausfällen kommt.

Die modernen Komponenten sind also gute Argumente, wenn es um Themen wie Arbeits- und Ausfallsicherheit geht. Das gilt auch für die Servicefähigkeit einer Anlage und den Remote Service, wie ABP ihn mit dem digital Expert on Demand (dEoD) anbietet. „Die Zukunft der Gießereibetriebe wird durch die Digitalisierung bestimmt, und gerade durch die Möglichkeiten der Digitalisierung erhalten Gießereien eine Zukunft“, ist sich der ABP-Experte sicher. Die Digitalisierung befähigt Betreiber, ihre Anlage zielgerichtet zu optimieren.

Das digitale Portal myABP ist dabei die offene Plattform, die als herstellerunabhängiges Werkzeug und Kommunikationszentrale fungiert. Diese Plattform nutzen sowohl ABP-eigene als auch Apps anderer Anbieter. Über ABP Intelligence bietet ABP verschiedene Apps zur Überwachung und Optimierung von Anlagen an.

 

Yilmaz Yildir bekräftigt:

„Möchte man so eine Effizienzsteigerung erreichen, müssen Anlagen natürlich auch erst einmal Industrie 4.0-fähig sein und in diese Richtung weiterentwickelt werden. Auch das ist ein wichtiger Gedanke bei der Modernisierung einer Anlage“.

ABP hat dazu den Industrial Remote Circle mit den Komponenten myABP Portal, dEoD und Scalance Netzwerkkomponenten von Siemens entwickelt.

Gerade im Hinblick auf Dekarbonisierung zahlt es sich für ABP Induction aus, frühzeitig auf das Thema Digitalisierung von Gießereien gesetzt zu haben. „Wir erhalten aktuell viele Anfragen von Anlagenbetreibern hinsichtlich Umweltaspekten wie Effizienz und CO2-Reduktion. Die Frage, wie sich die Produktivität der Anlage erhöhen lässt und dabei sowohl Energie eingespart als auch Emissionen verringert werden können, ist eine Kernfrage am Markt, auf die wir mit unserem Modernisierungs- und Digitalisierungskonzept die passenden Antworten haben“, erklärt Markus Fournell, Vice President Digitalization & Service Products bei ABP Induction.

Treiber sind neben der Notwendigkeit der CO2-Reduktion auch die Preisentwicklung am Energiemarkt. „Unternehmen merken spätestens jetzt, dass sie aktiv werden müssen, um Energie zu sparen, die Produktivität zu erhöhen und umweltfreundlicher zu werden – und das ohne die Investition in eine Neuanlage, sondern eben über eine Modernisierung und Digitalisierung der Anlage.“

 

Mit der FoundryCloud auf dem ABP Gateway metallurgische Prozesse steuern

Dabei kommt auch der ABP-Partner ZORC Technology ist Spiel, der beispielsweise die FoundryCloud App entwickelt und über den ABP Gateway einsetzt. Diese neue Software zur Steuerung der metallurgischen Prozesse speichert die Betriebsparameter der Gießerei und sendet erfahrungs- und KI-basierte Vorschläge zur Optimierung der Produktion direkt an die Mitarbeiter. Indem die Betriebsparameter fortlaufend dokumentiert werden, baut sich dank der Software mit jedem Abguss ein stetig wachsender Datensatz auf, von dem folgende Gießvorgänge in dem metallurgisch hochkomplexen Prozess qualitativ profitieren.

„Es reicht ja nicht, Daten zu sammeln und auf einem Display darzustellen. Ich muss die Anlage in einen Zustand bringen, dass die richtigen Daten gesammelt werden und Rückschlüsse aus diesen Daten gezogen werden können“, sagt Wolfgang Baumgart von ZORC. Aus diesen Daten müssten für die Benutzer Informationen bereitgestellt werden, die dann Handlungsanweisungen ermöglichen, den Benutzer sozusagen bei seiner Arbeit führen.“ Nur müssen diese Antworten auf Geschäftsführungsebene ankommen.

 

Markus Fournell erklärt:

„Die Digitalisierungen macht vieles möglich, aber die Geschäftsführung jedes einzelnen Betriebes muss diese Vision mitgehen – sie ist der Enabler im Betrieb. Eine neue Entwicklung ist hierbei, dass Geschäftsführungen die Möglichkeiten der Digitalisierung nutzen, um Entscheidungsgrundlagen zu erhalten. Prozesse in einem Betrieb lassen sich jetzt im Vorfeld digital simulieren. Das ist eine neue Fähigkeit, die ABP und ZORC entwickelt haben. Berechnungen im großen Anlagenkontext waren bisher eher aufwändig und mitunter auch ungenau, weil nicht alle Optionen und potenziellen Daten auf dem Tisch lagen. Das ist jetzt anders, denn man kann in der Simulation Kosten, Aggregate, Ausbaustufen oder Bauteile nach Belieben austauschen und so je nach Situation Kosten- und Ertragsstrukturen aufzeigen. Das realistische Ziel: geringere Energiekosten bei höherer Produktivität.”

 

Industrie 4.0 ready

Das sei eine Frage der Unternehmenskultur und der Kommunikation: „Es geht ja nicht darum, Mitarbeiter zu ersetzen – das muss bei Digitalisierungsprojekten auch immer kommuniziert werden. Der Bediener muss akzeptieren, dass ihn der Computer besser macht. Es ist wie ein gigantisches Planungsspiel, dass der Computer einfach besser kann“, erklärt Wolfgang Baumgart vom ABP-Partner ZORC.

„Die Komplexität macht hier den Unterschied: Denken Sie an ein Orchester, bei dem viele fähige Individualisten eine Einheit bilden müssen. Alles muss zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort stattfinden, und das gilt im übertragenen Sinne auch für einen Gießerei-Betrieb“, sagt Markus Fournell, „und die Wahrscheinlichkeit, dass ein Mensch dieses gigantische Planungsspiel besser beherrscht als eine Maschine, die zahlreiche Kombinationen durchrechnen und die beste Alternative priorisieren kann, ist tatsächlich sehr unwahrscheinlich.“

 

„Das Schlagwort Industrie 4.0 ist in der Gießerei-Industrie natürlich längst angekommen, aber wir sind dabei, dieses Schlagwort auch mit Leben zu füllen. Denn das bilden wir mit digitalen Tools wie der FoundryCloud unseres Partners ZORC ab, durch die sich sämtliche Komponenten im Zusammenspiel und in ihrem Verhalten mit einem digitalen Zwilling simulieren lassen. Das Thema Industrie 4.0 in der Gießereiwelt muss Priorität genießen“, sagt Yilmaz Yildir.