Ausgabe zur GMTN 2019

4 DATENAUTOBAHN TEXT & BILD: MESSE DÜSSELDORF GMBH MESSEPLATZ, STOCKUMER KIRCHSTRASSE 61 D-40474 DÜSSELDORF E lektroautos nehmen in diesem Jahr Fahrt auf, und die Unternehmen entwickeln sich zuneh- mend zu Smart Factorys. Trends, durch die auch die Metallurgie-, Wärmetechnik- und Gussbran- che auf der Überholspur fahren kann. Sie trägt aber auch dazu bei, den Feinstaub im innerstäd- tischen Bereich zu verringern und die Grenzen für das Auswer- ten wachsender Datenfülle auf- zulösen. Mit Innovationen und Weltpremieren warten die über 2.100 internationalen Ausstel- ler der GIFA, METEC, THERMPRO- CESS und NEWCAST vom 25. bis 29. Juni auf dem Messegelände in Düsseldorf auf und zeigen, wie die Unternehmen bei ihrer Entwicklung noch mehr Tempo aufnehmen können. Für Ein- käufer, Anwender, Experten und Entscheider wird das internatio- nale Messequartett „The Bright World of Metals“ zum Schmelz- tiegel der Branche. So demonstriert die MAGMA GmbH „wie ‚Autonomous Engi- neering‘ die klassische Simula- tion ablöst“, erklärt das Unter- nehmen. Mit diesem Engineering sei es möglich – im Gegensatz zur reinen Simulation – häufig gegenläufige Ziele beispielsweise im Hinblick auf Wirtschaftlich- keit und Qualität zu berücksich- tigen, um den für den Anwender besten Kompromiss zu ermitteln. Vorhang auf für das Holo-Theater „MAGMASOFT® – The Digital Found- ry Process“ der MAGMA GmbH auf der GIFA 2019. Es bietet live Ein- blicke in „Autonomous Enginee- ring“ – eine Weltpremiere, die der virtuellen Gussteil-, Werkzeug- und Prozessoptimierung neue Möglich- keiten erschließt. Simulation und Industrie 4.0 gehören auch für MAGMA zu den beherrschenden Themen der Zeit. Vom Arbeitspunkt zum robusten Prozessfenster Autonomous Engineering unter- stützt die gießtechnische Ausle- gung, robuste Prozessgestaltung und optimierte Gussteilbewertung bereits vor dem ersten Abguss. Durch diese neue Methodik kön- nen schon vor Produktionsbeginn unterschiedliche Parameter unter- sucht werden. Statt einer Variante berechnet das System einen Ver- suchsraum. Es werden also mehr Kombinationsmöglichkeiten als vorher bewertbar, um so gleich- zeitig unterschiedliche Qualitäts- und Kostenziele zu verfolgen. Konkret können „unter Berück- sichtigung der Design- und Pro- zessbedingungen umfangreiches Wissen für die Auslegung und Steuerung des gesamten Gießpro- zesses sowie konkrete praktische Maßnahmen generiert werden“, erklärt MAGMA. Die Palette an Ergebnissen der aktuellen Versi- on MAGMASOFT® 5.4 umfasst die Bewertung und Optimierung des Prozessablaufs von Gussfehlern, Eigenspannungen und Verzug, Gefügeausbildung und lokalen Ei- genschaften bis hin zur Wärmebe- handlung. Als eine Industrie 4.0-An- wendung präsentiert MAGMA die gemeinsam mit Industriepart- nern entwickelte „Virtuelle Kern- schießmaschine“. Stoffströme und Druckverhältnisse für das gekop- pelte System 'Kernschießmaschi- ne-Werkzeug' werden erstmals vir- tuell abgebildet. Die Berechnung für den vollständigen Schießpro- zess erfolgt mit der von MAGMA entwickelten Software in Millise- kunden. Dies bietet das Potenzial für die Integration der Simulation in eine Echtzeitsteuerung von Kernschießmaschinen, „was einen revolutionären Schritt in Richtung Gießerei 4.0 im Bereich Kernschie- ßen darstellt“, betont Dr.-Ing. Jörg C. Sturm, Geschäftsführer der MAGMA GmbH. Mit dieser Entwicklung werden Prozess-Simulation und reale Kern- fertigung verbunden. Die Kopp- lung der Formstoffeigenschaften mit der Kernschießmaschine und dem aktuellen Werkzeug führt zur ganzheitlichen Abbildung des Ge- samtprozesses. „So wird robuste Kernqualität berechenbar“, erläu- tert Dr. Sturm. Kommunikation im Unterneh- men und der schnelle lnforma- tionsaustausch mit Kunden und Zulieferern sind wichtige Voraus- setzungen für die Nutzung des Wissens im Sinne von Industrie 4.0. Wie einfach es ist, Informa- tionen aus MAGMASOFT® für Ent- scheidungen zu nutzen, zeigt das Unternehmen mit seinem neuen, innovativen Visualisierungspro- gramm MAGMAinteract. An einem „Virtuellen Druckgusswerkzeug“ wird demonstriert, wie gleichzeitig eine robuste Werkzeugauslegung und optimierte Fertigungsfenster für den Druckgussprozess in kür- zester Zeit realisiert und sicher bewertet werden können. iDisc® mit deutlich weniger Bremsabrieb Die Gefahr ist erkannt, aber noch längst nicht gebannt. Denn noch zu häufig ist die Feinstaub- konzentration in Innenstädten zu hoch. Um den Feinstaub im inner- städtischen Bereich signifikant zu reduzieren, sind also innovative Ideen gefragt. „Mehr als 30 Prozent des Fein- staubs stammen von mikrosko- pisch kleinen Gummi- und Brems- staubpartikeln der Reifen und Bremsen“, erklärt Gerhard Pfeifer, Geschäftsführer von Buderus Guss GmbH. Einen Beitrag zur Senkung der Feinstaubkonzentration leistet die hartmetallbeschichtete Brems- scheibe iDisc®. Für die iDisc®erhielt das Unter- nehmen im vergangenen Jahr den Deutschen Innovationspreis in der Kategorie „Mittelstand“. Der Preis wurde zum neunten Mal unter der Schirmherrschaft des Bundes- ministeriums für Wirtschaft und Energie von den Unternehmen Ac- centure, Daimler und EnBW sowie dem Magazin „Wirtschaftswoche“ in drei Kategorien vergeben. Buderus Guss, seit 2005 Toch- tergesellschaft von Bosch, und die Bosch-Forschung entwickelten über viele Jahre die iDisc®. Dabei handelt es sich um eine hartme- tallbeschichtete Bremsscheibe mit einer Zwischenschicht, die die Graugussscheibe und die Wolf- ramcarbidbeschichtung robust verbindet. Die iDisc®, die vom E- Auto bis zum Nutzfahrzeug für alle Fahrzeuge geeignet ist, erweist sich also als verschleißresistent und sorgt für einen deutlich gerin- geren Bremsabrieb. Im Vergleich zur herkömmlichen Bremsscheibe erzeugt die iDisc® bis zu 90 Pro- zent weniger Bremsstaub, betont Buderus Guss. Von den Eigenschaften der iDisc® profitiert übrigens auch der Schwerlastverkehr. Besonders für Flottenbetreiber wie Speditionen sind verlängerte Bremsservicein- tervalle wirtschaftlich attraktiv. Zudem stellt sie den Betrieb auch bei höheren Temperaturen sicher. Attraktiv auch für Elektroautos Weiterer Vorteil der preisge- krönten Entwicklung von Buderus Guss: Die hartmetallbeschichtete Bremsscheibe korrodiert nicht. Ein Plus, das auch Elektroautos zugu- tekommt. Weil sie vor allem mit dem Elektromotor bremsen, kom- men die Bremsscheiben deutlich weniger zum Einsatz. Korrosion droht dennoch nicht, und somit ist das Bremssystem unvermin- dert betriebsbereit. Vorteil iDisc® – gerade in Zeiten, in denen die Elektromobilität zunehmend Fahrt aufnimmt. In diesem Jahr werden zahlrei- che Elektroautos von OEMs an den Start gebracht. VW, Porsche Audi und Mercedes-Benz präsentieren neue Modelle, die meisten davon mit iDisc. Den Tipping Point, den Wendepunkt mit einem stärkeren Rückgang bei konventionellen Antrieben, erwarten Experten ab 2023. In vier Jahren könnten fast 30 Prozent der Pkw-Neuzulassun- gen mit einem Hybrid- oder Elekt- roantrieb ausgestattet sein. Zu den Kunden von Buderus Guss zählen alle deutschen, aber auch europäische, japanische und südkoreanische Fahrzeugherstel- ler. Buderus Guss deckt 20 Prozent des europäischen Bedarfs an Pkw- Bremsscheiben ab und hält laut Unternehmensangaben damit die Marktführerschaft in diesem Sek- tor. Keine Grenzen dank Daten aus der Simulation Zahlreiche Daten lassen sich beim Gießen messtechnisch nicht erfassen, weil man an viele Berei- che eines Bauteils oder Gussteils nicht herankommt. Einsatz Simu- lation: Mit ihr gibt es praktisch keine Grenzen für das Auswerten. „Die Daten aus der Simulation werden auch zur Bestückung der Cloud genutzt, um zusammen mit Messergebnissen aus der Re- alproduktion eine automatisierte Regelung einer Stör- oder Ände- rungsgröße auszuführen“, erklärt Reinhard Vomhof, Vertriebsleiter von RWP GmbH, Gesellschaft bera- tender Ingenieure für Berechnung und rechnergestützte Simulation. Die Problemstellungen wer- den komplexer, dementsprechend müssen die verschiedenen Soft- warelösungen besser vernetzt sein. Hiermit gehen Gießereien einen entscheidenden Schritt in Richtung Industrie 4.0. RWP, An- bieter von Simulationssoftware für Gieß-, Schweiß- und Wärmebe- handlungsprozesse und Aussteller auf der GIFA, möchte die Unter- nehmen letztlich auch auf dem Weg zur Smart Factory begleiten. Eine Entwicklung, die nicht mehr aufzuhalten ist. Nachfrage deutlich gestiegen RWP hat die WinCast® expert Software auf den Markt gebracht. Basierend auf einem FE Netz können Formfüllung, Erstarrung, Eigenspannungen und alle weite- ren Prozesse berechnet werden. Bereits während der laufenden Berechnungen kann jedes Ergeb- nis zum aktuellen Zeitfortschritt ausgewertet werden. „Dies hat den Vorteil, dass nicht zielführen- de Ergebnisse abgebrochen und mit geänderten Parametern neu gestartet werden können“, erläu- tert Vomhof. In der Basissoftware sind alle gängigen Prozesse wie Schwerkraft/Niederdruck (Sand und Kokille), der Feingussprozess und alle gängigen Metalle wie Al, Mg, Eisen, Cu und Stahl enthalten. Die Gießereien haben die ver- schiedenen Vorteile von Simu- lationen längst erkannt. „Die Nachfrage ist deutlich gestiegen“, bilanziert Vomhof. Ein Grund ist auch, dass die Endkunden von Gießereien die qualitätsbegleiten- den Dokumente der Produkte ohne Simulationsabsicherung in den meisten Fällen nicht mehr zulas- sen. „Hinzu kommen viele Dienst- leistungen für Entwicklungs- und Konstruktionsbüros, die neu ent- wickelte Gussteile auf Gießbarkeit prüfen und absichern lassen.“ Absicherung durch Simulation Insbesondere Kundengießerei- en, die jährlich zahlreiche Neu- anfragen erhalten, simulieren fast jedes Teil im Vorfeld. Die 3D Print- Technologie erfordert zwangsläu- fig eine Absicherung durch Simu- lation. „Der Grund liegt hier in den hohen Kosten der geprinteten Sandform“, so der RWP-Vertriebs- leiter. Allerdings wird im Druckguss- bereich noch nicht durchgängig simuliert. „Der Grund liegt wahr- scheinlich darin, dass Standardtei- le relativ fehlerfrei aus der Erfah- rung her zu produzieren sind und somit eine tagesaktuelle Anwen- dung einer Software nicht unbe- dingt notwendig macht.“ Die Softwareentwicklung stellt für die Unternehmen eine Heraus- forderung dar. Denn sie lässt sich nicht wirklich automatisieren. Es sind hierzu hochspezialisierte und dementsprechend teure Fachkräf- te notwendig. „Ohne Weiterent- wicklung ist ein Softwareprodukt innerhalb kurzer Zeit vom Markt verschwunden“, betont Vomhof. Ferner seien die physikalischen Daten wichtig, „die immer auf dem letzten Stand der Entwicklung stehen sollten“. Die erforderlichen Forschungsprojekte werden oft mit Partnern aus der Industrie sowie mit Universitäten durchgeführt und sind kosten- und zeitintensiv. Aber diese Anstrengungen sind es den Softwareentwicklern wert. (Autor: Michael Vehreschild, mediamixx) Innovation auf der GIFA, METEC, THERMPROCESS, NEWCAST Mit Tempo auf die Datenautobahn Die E-Mobilität nimmt weiter Fahrt auf. Electromobility continues to pick up speed. Photo: Buderus Guss GmbH Simulation und Industrie 4.0 gehören auch für MAGMA zu den beherrschenden Themen der Zeit. / For MAGMA, simulation and Industry 4.0 are currently dominant topics. Photo: MAGMA GmbH