Mehrdimensionale Kraftmessung in Stanz- und Umformprozessen

Die Herstellung von Blechbauteilen erfolgt heute auf hochkomplexen, vollautomatisierten Produktionsanlagen. Angesichts geringer Gewinnmargen pro Bauteil ist die Branche gefordert, eine konstant hohe Produktqualität zu gewährleisten und gleichzeitig die Anlagenverfügbarkeit zu maximieren. Jeder ungeplante Stillstand wirkt sich unmittelbar auf Effizienz und Wirtschaftlichkeit aus. Häufig entstehen Ausfälle durch unvorhersehbare, teils stochastisch auftretende Prozessanomalien: Werkzeugverschleiß, Einrichtungsfehler beim Rüsten oder schwankende Materialeigenschaften. Die Folgen sind fehlerhafte Teile, erhöhter Ausschuss und im schlimmsten Fall Reklamationen beim Kunden. Dies ist mit erheblichen Kosten- und Ressourcennachteilen für die Produzenten verbunden.

Bekannt ist, dass eine ortsaufgelöste, wirkstellennahe Überwachung der Prozesskräfte in Kombination mit moderner Datenanalyse ein enormes Potenzial bietet: Kritische Anomalien wie lokaler Werkzeugverschleiß oder Einrichtungsfehler können frühzeitig erkannt und gezielt behoben werden.

Genau hier setzt unsere Lösung an. Wir haben einen Sensor entwickelt, der eine multidimensionale, skalierbare Kraftmessung auf kleinstem Bauraum ermöglicht. Herzstück des Systems sind drei Einzelsensoren, die so im Gesamtsystem angeordnet sind, dass die Berechnung der Kräfte in einzelne Raumrichtungen möglich wird. Damit entsteht eine neuartige Datenbasis, die durch intelligente Analyseverfahren wertvolle Einblicke in den Umformprozess liefert.

In ersten Versuchen beim Kragenziehen konnte bereits nachgewiesen werden, dass unser Sensor einseitige Kantenrisse detektieren kann, die mit konventioneller Kraftmesstechnik bislang verborgen blieben. Mit dieser Technologie eröffnen wir neue Möglichkeiten, die Qualität und Effizienz in der Blechumformung nachhaltig zu steigern und die Wettbewerbsfähigkeit der Produzenten zu sichern.