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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter April 20, 2017

Das Presswerk auf dem Weg in das Cyber-physische Zeitalter

The Press Shop on the Way to the Cyber-Physical Age
  • Welf-Guntram Drossel , Steffen Ihlenfeldt , Lars Penter , Wolfgang Zorn , Arvid Hellmich and Tina Grüning

Kurzfassung

Bereits heute sind Presswerke mit Sensorik, Aktorik, Datenspeichern, Datenverarbeitungs- sowie Kommunikationseinheiten ausgestattet und besitzen damit Merkmale eines Cyber-physischen Systems. Konkrete Beispiele im Beitrag zur Sensorik, Datenanalyse und Aktorik zeigen dies auf. Ein Anwendungsbeispiel in Form eines digitalen Zwillings demonstriert die Adaption der Ziehkissen-Zylinderkräfte, basierend auf Ergebnissen der Werkstoffprüfung. Nach Meinung der Autoren wird das Presswerk zukünftig als autonomes System in Echtzeit auf Parameterschwankungen reagieren und Korrekturmaßnahmen selbstständig einleiten können.

Abstract

Today's press shops are already equipped with sensors, actuators, data storage devices, data processing and communication units which all are characteristic elements of Cyber-Physical Systems. This development is illustrated with particular examples on the most current technology of sensors, data analysis, and actuators as well as on the adaption of die cushion cylinder forces by means of a digital twin based on information from material testing. In the future, press shops must work as autonomous systems to be able to react in real time to parameter fluctuations by initiating self-directed correction measures.


Prof. Dr.-Ing. Welf-Guntram Drossel, geb. 1967, studierte Informationstechnik/Technische Akustik an der Technischen Universität Dresden und promovierte 1998 auf dem Gebiet der Finite Elemente Simulation an der Technischen Universität Freiberg. Seit 1999 nahm er Leitungsfunktionen im Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) wahr und wurde 2014 von der Technischen Universität Chemnitz auf die Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau in der Produktion berufen. Seit 2014 ist er Institutsleiter des Fraunhofer IWU und steht dem Wissenschaftsbereich Mechatronik und Funktionsleichtbau vor.

Prof. Dr.-Ing. Steffen Ihlenfeldt, geb. 1971, studierte an der TU Braunschweig und ist seit 1997 in verschiedenen Positionen am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU tätig. Er promovierte 2012 an der Technischen Universität Chemnitz zum Thema redundante Werkzeugmaschinenstrukturen. Seit 2015 besetzt Prof. Dr.-Ing. Steffen Ihlenfeldt die Professur für Werkzeugmaschinenentwicklung und adaptive Steuerungen an der TU Dresden. Neben seiner Tätigkeit an der TU Dresden ist er am Fraunhofer IWU aktuell Abteilungsleiter für Cyber-physische Produktionssysteme.

Dipl.-Ing. Lars Penter, geb. 1982, ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur für Werkzeugmaschinenentwicklung und adaptive Steuerungen an der TU Dresden. Sein Forschungsfeld umfasst die erweiterte Simulation von Umformprozessen mit Werkzeug- und Maschineneinfluss.

Dipl.-Ing. Wolfgang Zorn, geb. 1987, ist Leiter der Gruppe Systemintegration des Fraunhofer IWU mit den Forschungsfeldern Integration aktiver Aktor-Sensorsysteme in Produktionsprozesse sowie Prozessregelung.

Dr.-Ing. Arvid Hellmich, geb. 1982, ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Cyber-physische Produktionssysteme des Fraunhofer IWU und beschäftigt sich vorwiegend mit Fragen der Steuerungsintegration und der Parameteridentifikation.

Dipl.-Ing. Tina Grüning, geb. 1984, ist wissenschaftliche Referentin für den Wissenschaftsbereich Mechatronik und Funktionsleichtbau des Fraunhofer IWU.


References

1. acatech (Hrsg.): Cyber-Physical Systems. Innovationsmotoren für Mobilität, Gesundheit, Energie und Produktion (acatech POSITION). Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg2011Search in Google Scholar

2. Birkert, A.; Haage, S.; Straub, M.: Umformtechnische Herstellung komplexer Karosserieteile. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg201310.1007/978-3-662-46038-2Search in Google Scholar

3. Blaich, C.: Robuster Tiefziehprozess durch Erfassung und Optimierung der örtlichen Bauteilqualität. Dissertation, Universität Stuttgart, 2012Search in Google Scholar

4. BräunlichH.: Blecheinzugsregelung beim Tiefziehen mit Niederhalter – ein Beitrag zur Erhöhung der Prozessstabilität. Dissertation, Technische Universität Chemnitz, 2002Search in Google Scholar

5. BäumeT.; Zorn, W.; Drossel, W.-G.; Rupp, G.: Iterative Process Control and Sensor Evaluation for Deep Drawing Tools with Integrated Piezoelectric Actuators. Manufacturing Revision (2016) 3, S. 18Search in Google Scholar

6. Drossel, W.-G.; Landgrebe, D.; Zorn, W.; GrüningT.; Scheffler, S.; Wabner, M.: Industrie 4.0 im Presswerk. In: Tagungsband zum 36. EFB-Kolloquium Blechverarbeitung 2106, Fellbach, 12–13. April 2016Search in Google Scholar

7. Forstmann, U.: Induktive Wegsensoren zur Überwachung und Regelung des Blecheinzugs beim Tiefziehen. Dissertation, Technische Universität Berlin, 2000Search in Google Scholar

8. Goede, M.; Schmidt, H.-H.: Industrie 4.0 aus Sicht der Produktion eines Automobilherstellers. In: Tagungsband zum 36. EFB-Kol-loquium Blechverarbeitung 2106, Fellbach, 12–13. April 2016Search in Google Scholar

9. Irle, M.; Aha, B.; Zimmermann, R.: EMG – Online Qualitätssicherung für den Abpressprozess: Festigkeit, Rauheit und Ölauflage in Kombination. In: Tagungsband zum 36. EFB-Kolloquium Blechverarbeitung2106, Fellbach, 12–13. April 2016Search in Google Scholar

10. Mainda, P. M.: Piezoelektische Aktoren in Presswerkzeugen zur Beeinflussung des Umformprozesses. Dissertation, Technische Universität Chemnitz, 2012Search in Google Scholar

11. Pahl, K.-J.; Wagener, H.-W.: Prozeßüberwachung beim Tiefziehen anhand des Druckbolzentragbildes. bbr – Bänder Bleche Rohre (1994) 5, S. 4248Search in Google Scholar

12. Penter, L.; Ihlenfeldt, S.; Schenke, C.; Schulze, T.; Weber, J.: Modelltiefe zur Inbetriebnahme von Umformwerkzeugen auf Pressen mit hydraulischen Mehrpunktziehkissen. In: Tagungsband zum 36. EFB-Kollo-quium Blechverarbeitung 2106, Fellbach, 12–13. April 2016Search in Google Scholar

13. Rosen, R.; von Wichert, G.; Lo, G.; Bettenhausen, K.: About The Importance of Autonomy and Digital Twins for the Future of Manufacturing. IFAC-PapersOnLine48 (2015) 3, S. 56757210.1016/j.ifacol.2015.06.141Search in Google Scholar

14. Spindler, J.; Breme, M.; Hein, C.; Struck, R.: The Audi Toolshop – Taking the Next Step into Digital Dimension. In: Proceedings of the 5th International Conference on Accuracy in Forming Technology (ICAFT), 2015, S. 1531Search in Google Scholar

15. Weber, J.; Schulze, T.; Großmann, K.; Penter, L.; Schenke, C.: Simulationsgestützte Abstimmung von Ziehkissen. EFB-For-schungsbericht Nr. 412, Hannover, 2015Search in Google Scholar

16. Zorn, W.; MüllerP.; Drossel, W.-G.: Modulares Kraftmesssystem. wt Werkstattstechnik online105 (2015) 10, S. 680686Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-04-20
Erschienen im Druck: 2016-08-18

© 2016, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 26.9.2023 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/104.111566/html
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