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Rohrverarbeitung: Digital vernetzt Kompliziertes effizient fertigen

Rohrverarbeitung
Mit digital vernetzter Rohrverarbeitung Kompliziertes unkompliziert fertigen

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In der Rohrverarbeitung war eine integrierte Produktion auf Basis eines prozessübergreifenden Informationsaustausches zwischen Maschinen schon Stand der Technik, bevor der Begriff Industrie 4.0 in Deutschland erfunden wurde.

Andreas Köster
Geschäftsführer BLM Group Deutschland GmbH, Unna

Bereits seit Jahren gibt die BLM Group ihren Kunden die Möglichkeit an die Hand, Rohrlaser und Biegemaschinen zu vernetzen. So können sie Werkstücke aus geschnittenen und gebogenen Rohren herstellen, die schon beim ersten Versuch passen.

Anlässlich seiner Hausmesse Intube demonstrierte der italienische Maschinenbauer im Oktober 2019 den neuesten Stand seiner Software-Entwicklung und seine Vision einer integrierten Produktion. In den All-in-One-Prozessen von BLM tauschen Maschinen Produktionsdaten aus und passen die für die Präzision relevanten Parameter ohne den Eingriff eines Maschinenführers an. So berücksichtigen zum Beispiel die Maschinen beim Bearbeiten Veränderungen der Geometriedaten, die beim Biegen von Rohren aus verschiedenen Metallmaterialien auftreten, und gleichen sie beim Laserschneiden der Rohre automatisch an. Wo früher Maschinenführer ihre Anlagen feinjustieren mussten, bis sie korrekt eingestellt waren, übernimmt das heute die Software automatisch. Die Maschinen „wissen“ so, welche Prozessschritte als nächstes auszuführen sind.

Auf der Intube zeigte BLM zum Beispiel das Zusammenspiel eines Rohrlasers LT8.20 mit einer Biegemaschine Elect 150. Hier wurde ein Werkstück aus einem rechteckigen Rohr mit einer Abmessung von 120 mm x 60 mm und einer Wanddicke von 3 mm für ein Fitnessgerät produziert.

Gleich verkaufbare Teile produzieren

Ein zweites Beispiel war die Produktion eines Teils für Möbelstücke auf einem Rohrlaser LT5 und einer Biegemaschine Elect 40. Der Rohrlaser schnitt in die Rohre mehrere Lochungen, in die nach dem synchronen Biegen beider Rohrseiten gerade Stangen als Querverbindungen gesteckt wurden. Dank des abgestimmten Prozesses sowie der Präzision der Maschinen passten die Stangen auf Anhieb auf beiden Seiten des gebogenen Rohrs in die Löcher. Die Nutzer sparen damit erheblich Zeit und Kosten, weil langes experimentieren entfällt.

Schlüssel für Automation ist Software

In einer weiteren Arbeitsinsel wurde das Zusammenspiel von vier Maschinen mit einem Roboter in der Herstellung verschiedener Werkstücke für den Heizungsmarkt demonstriert. Ein multifunktionales Rohrbearbeitungszentrum 3-Runner förderte Stahlrohre vom Coil durch eine Richteinheit, formte die Rohre an einem Ende um und schnitt sie ab. Mit einem Roboter wurden auf den Rohren in einem weiteren Schritt jeweils zwei Muttern vorpositioniert. Anschließend lud der Roboter die Rohre in eine vollelektrische CNC-Multiradius-Biegemaschine des Typs Smart, die sie in zwei Varianten bog. Nach dem Biegeprozess wurden die Rohre vom Roboter aus der Maschine entnommen und dem Umformen der zweiten Enden mit einer Rohrumformmaschine des Typs E-Shape zugeführt. Nachdem auch dieser Prozessschritt ausgeführt war, legte der Roboter die Werkstücke sortiert in Behälter. Der automatisierte Prozess kann rund um die Uhr laufen.

Kontinuierliche Software-Entwicklung

Der Schlüssel zu diesem hohen Automatisierungsgrad ist die BLMelements-Software-Suite, eine komplette Umgebung für die Projektentwicklung, Programmierung und Planung von Rohren und Profilen, mit der sich BLM-Anlagen auf gleiche Weise programmieren und verwalten lassen.

Ein Beispiel ist die grafische 3D-CAD/CAM-Software Artube für Rohrlaser. Sie wartet mit umfassender Funktionalität fürs Designen, Programmieren, Simulieren sowie Auswerten von Maschinen- und Prozessdaten auf. Kunden können CAD-Daten ganzer Baugruppen in Artube importieren. Die Software erkennt die Komponenten automatisch und erstellt Produktionsaufträge.

Die Konstruktionsdaten sind dabei flexibel editierbar. So lassen sich etwa Durchmesser von Bohrungen mit wenigen Klicks vergrößern und verkleinern. Für Verbindungen schlägt die Software automatisch Lösungen vor, die ebenfalls editierbar sind. Auf Wunsch wandelt Artube von Designern angelegte Schweißverbindungen automatisch in Steckverbindungen um, die in der Montage nur minimalen oder keinen Schweißaufwand erfordern. Produktionsaufträge können in Nebenzeiten vorbereitet werden, während die Rohrlaser andere Aufträge abarbeiten. Zudem kalkuliert die Software anhand der CAD-Daten die Produktionskosten und -zeiten für Kostenvoranschläge.

Intelligente Funktionen optimieren Prozess

Active Tools nennt BLM eine Reihe intelligenter Zusatzfunktionen fürs Optimieren des Schneidprozesses. Sie passen verschiedene Parameter automatisch an. Drei Beispiele: Active Scan vermisst in den Maschinen binnen Sekundenbruchteilen die Rohre, gleicht beim Laserschneiden ihre Verformungen aus und verschiebt Bohrungen automatisch an die erforderlichen Positionen. Active Speed passt alle Parameter an veränderte Maschinengeschwindigkeiten an, und Active Piercing sorgt für stets perfekte Lochungen.

Der All-in-One-Prozess basiert auf einer Datenbank – in der jahrzehntelange Erfahrung rund um die Rohrverarbeitung gespeichert ist –, der Programmier- und Simulations-Software VGP3D für Biegemaschinen sowie den Software-Paketen B-Tools und B-Right fürs automatische Messen und Vermeiden von Fehlern.

Für effiziente Industrie 4.0-Prozesse bietet BLM mit Protube Enterprise zudem ein flexibles Manufacturing Execution System (MES), das Kunden mit CAD- und ERP-Systemen integrieren können. Darüber hinaus ermöglicht sie ihnen das Anbinden ihrer Maschinen ans Internet. Mit Syncro können sie deren Betriebszustand mit mobilen Geräten aus der Ferne überwachen, während sie mit Tooldesigner komfortabel Zeichnungen für Biegewerkzeuge generieren.

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