Der Standort Andernach von Thyssenkrupp Rasselstein ist der weltweit größte Produktionsstandort für Verpackungsstahl. Die Beize ist dort die erste Verarbeitungsstufe des Warmbandes auf dem Weg zum Feinstblech mit Dicken von 0,1 bis 0,5 mm. Idealerweise werden Oberflächenfehler bereits auf diesem Vormaterial erkannt, um die hohe Qualität des Endprodukts zu sichern. Dadurch lassen sich auch schwerwiegende Probleme wie Bandrisse und Walzenbeschädigungen in der folgenden Verarbeitung vermeiden. Aus diesem Grund setzt Thyssenkrupp Rasselstein seit Jahren moderne Inspektionssysteme für die Kontrolle der Oberflächenqualität in der Beize ein.
Obwohl bereits aktuelle Detektions- und Klassifizierungstechniken genutzt werden, verbleibt am Ende eine Unsicherheit in der Qualitätsbewertung wegen der Beschaffenheit der Oberfläche des gebeizten Warmbandes. Zudem erschweren gelegentliche Pseudofehler wie Zunder oder Wasser den Prozess. Diese Probleme lassen sich mit herkömmlichen Zeilen- oder Matrixkameras nie vollständig ausräumen, auch wenn große Mengen an Trainingsdaten gesammelt werden. „Allerdings ist die Fehlererkennung mit einer Höhenvermessung bereits nach kurzer Zeit produktiv nutzbar, da lediglich numerische Schwellwerte für kritische Fehlertiefen festgelegt werden müssen“, versichert Björn Krämer, Bereichsleiter Systemtechnik Bildverarbeitung bei IMS. „Die Tiefe des Defekts ist in der Regel das entscheidende Kriterium für die Schwere eines Defekts.“
Und so schaute sich Thyssenkrupp Rasselstein um nach einer voll automatisierten, zuverlässigen und objektiven Fehlererkennung im laufenden Prozess und setzte einmal mehr auf die Messtechnik von IMS. Mit der neu implementierten 2D/3D-Oberflächeninspektion in der Beize wollen die Andernacher neue Maßstäbe in der Branche setzen.
Bereits im Jahr 2008 startete IMS mit der Entwicklung von Oberflächen-Inspektionssystemen und lieferte 2010 das erste funktionsfähige 3D-Inspektionssystem für Brammen im Strangguss aus. Weitere Anwendungsfelder für Grobbleche, Rohre und die Inspektion komplexer Profile wurden ebenfalls zeitnah erschlossen. Die Idee, diese Technik nun auch in der Beize bei Thyssenkrupp Rasselstein einzusetzen, führte bereits in der Feldstudie zu guten Ergebnissen. Es zeigte sich eine deutliche Verbesserung in der automatisierten Erkennung schwerwiegender Oberflächenfehler im laufenden Prozess. Beschädigungen und Ausfälle wurden signifikant reduziert.
„Gemeinsam mit IMS entstand die Idee, die 3D-Technik auch in der Beize zu nutzen, um durch die automatische Detektion und Tiefenvermessung der Defekte die Auswirkungen auf den darauffolgenden Walzprozess zu reduzieren“, berichtet Yves Unnützer, Ing. Onlinemesssysteme, Thyssenkrupp Rasselstein. „Dadurch sollen Störungen durch Bandrisse oder Walzenschäden minimiert werden.“ Die Überlegungen ließen sich in einer Testinstallation bestätigen, so dass zeitnah ein Produktivsystem installiert wurde. Dieses hat seit der Inbetriebnahme die Erwartungen erfüllt und zu einer nachhaltigen Qualitätssteigerung des Walzprozesses beigetragen.
Die Lösung ist seit Ende 2022 im Echtbetrieb. Das Besondere daran ist, dass zwei Inspektionstechniken in einem System kombiniert werden. Die Vorteile dieser Verschmelzung liegen aus Sicht von IMS auf der Hand. Zum einen erkennt der 3D-Kanal des Systems zuverlässig schwerwiegende Fehler wie Schalen, Löcher und Falten, die im Folgeprozess zu Bandrissen oder Walzenschäden führen können. Durch die automatische Tiefenvermessung der Fehler können diese eindeutig erkannt, bewertet und somit von harmlosen Erscheinungen wie Verschmutzungen sicher unterschieden werden. Und ergänzend erkennt der integrierte 2D-Kanal Oberflächenfehler ohne Höheninformationen wie zum Beispiel Restzunder. (us)
