ProcessMonitoring mit BRANKAMP CMS an Roboter

NEWS & TRENDS IN INDUSTRIAL PRODUCTION
Jahrgang 22 Edition 3 März 2005
Schnelligkeit und Geschwindigkeit in allen Prozessen:
Der Schlüssel für erfolgreiche Unternehmen
Von Professor Dr.-Ing. Klaus Brankamp*
Geschwindigkeit, Tempo, schnelle
Veränderungen sind teilweise
Begriffe, die dem Menschen
Angst machen, wenn er davon
betroffen ist. „Speed, Speed,
Speed“, die berühmte Formulierung
von Jürgen Schrempp, als
Basis für schnelle Entscheidungen,
schnelle Umstrukturierungen,
schnelle Lösungen, kann
nicht jeder nachvollziehen. Trotzdem
ist Geschwindigkeit im ökonomischen
industriellen Bereich
eines der wichtigsten Ziele.
Je schneller ich wichtige Informationen
erhalte, je schneller
kann ich reagieren, evtl. gegensteuern.
Wichtige betriebswirtschaftliche
Kennzahlen aus mei-
Prognose 2005
nem Unternehmen benötige ich
schnell, extrem schnell. Hier ist
Geschwindigkeit lebensnotwen-
Dr.-Ing. K. Brankamp System Prozessautomation GmbH, 40699 Erkrath
PSdg, Deutsche Post AG, Entgelt bezahlt, G 46559
Tempo ist in allen Unternehmensbereichen entscheidend
Unternehmen investieren mehr
Die deutschen Unternehmen
wollen 2005 unterm Strich mehr
investieren als im Vorjahr. Wie
das Institut der deutschen Wirtschaft
meldet, gaben 27 Prozent
der Unternehmen an, ihr Investitionsbudget
erweitern zu wollen.
Nur 23 Prozent wollen dagegen
voraussichtlich weniger
Geld in neue Produktionsanlagen
oder Gebäudeerweiterungen
stecken. Für 57 Prozent der ostdeutschen
und 62 Prozent der
westdeutschen Betriebe ist die
Modernisierung bestehender
Anlagen das Hauptmotiv für die
geplanten Investitionen. Weitere
Gründe sind die Kostensenkung
und die Erweiterung der
Kapazitäten, so das IW Köln.
Zwei von fünf Unternehmen in
Ost- und Westdeutschland wollen
2005 in neue Kapaziäten
investieren. Nur vier Prozent
der Betriebe nennen dagegen
die Reformen der Bundesregierung
als Grund für neue
Anschaffungen.
Das besondere Thema Seite 3
„ProcessMonitoring in der Stanzerei“
Forward Forward Thinking Thinking
■ ■ ■ www.brankamp.com ■ ■ ■
dig. Wenn man früher sechs Jahre
für die Entwicklung eines neuen
Weiter auf Seite 2
Gebrauchtmaschinen
BRANKAMP
kooperiert mit
MMD
BRANKAMP hat mit dem
MAHO-Instandsetzungsspezialisten
MMD Werkzeugmaschinen
GmbH eine Kooperationsvereinbarung
geschlossen.
MMD macht alte CNC-gesteuerteMAHO-Universalfräsmaschinen
und MAHO-Bearbeitungszentren
wieder fit für
die Fertigung. In diesem
Bereich ist das Unternehmen
mit Sitz in Bad-Emstal der
führende Dienstleister. Die
Maschinen werden von den
rund 40 Mitarbeitern je nach
Kundenwunsch general- oder
teilüberholt. Künftig können
die erneuerten Werkzeugmaschinen
direkt mit BRAN-
KAMP-ProcessMonitoring-
Systemen geordert werden.
Nachrichten
VDI: MITGLIEDERZAHLEN STEIGEN
Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI)
verzeichnet zu Jahresbeginn 2005 einen
Mitgliederzuwachs von 1.400 Mitgliedern
gegenüber dem Vorjahr. Unter den
Neuzugängen befänden sich vor allem
Studierende und Berufseinsteiger, so
der VDI. Aktuell zählt der VDI 124.584
Mitglieder und behauptet somit seine
Position als größter technisch-wissenschaftlicher
Verein in Deutschland.
BRUMMIS AUF DER ÜBERHOLSPUR
Die Wachstumsdynamik im Nutzfahrzeugsektor
hält weiter an. Vor allem die
Produktion von Nutzfahrzeugen (Nfz)
über sechs Tonnen legte Anfang 2005
gegenüber dem Vorjahr um 52% zu. Auch
im Ausland steigerte die Sparte ihren
Absatz: Um 63% auf 9.570 Fahrzeuge.
STAHLPREISE BLEIBEN OBEN
Nach Expertenmeinung bleiben die
Stahlpreise auch 2005 hoch. Grund
dafür sei die hohe Nachfrage aus Asien
und die damit verbundenen hohen
Rohstoffpreise. Eine kurzfristige
Entspannung bei den Rohstoffpreisen
sei leider nicht in Sicht, so Professor
Dr. Dieter Ameling, Präsident der
Wirtschaftsvereinigung Stahl.
MERCEDES: EUROPAEXPORT
ÜBERTRIFFT VORJAHR
Mercedes verkaufte Im Januar 2005
mehr Fahrzeuge in Westeuropa als
im Vorjahresmonat. Der Automobilhersteller
lieferte mit 1.700 Pkw 23%
mehr Fahrzeuge nach Belgien als im
Januar 2004. In den Niederlanden stieg
der Absatz mit 1.900 Autos um 11%. In
Spanien wurden mit 2.500 Pkw fünf
Prozent mehr verkauft.
ZITAT DES MONATS:
„Der eigentliche Zweck eines Unternehmens
ist die Kundengewinnung.
Deshalb hat ein Unternehmen zwei
Aufgaben - und zwar nur diese zwei:
Marketing und Innovation.“
Prof. Dr. Dr. h.c. mult. August Wilhelm
Scheer, Aufsichtsratsvorsitzender der
IDS Scheer AG
■ ■ ■1 1

März 2005
Nachrichten
CHINA: GRÖßTER MARKT FÜR
WERKZEUGMASCHINEN
Deutschland hat seine Vormachtstellung
als größter Markt für Werkzeugmaschinen
an China verloren.
Laut einer Studie der Unternehmensberatung
KPMG liegt Deutschland
jetzt auf Platz zwei. Japan
belegt den dritten Rang, gefolgt von
den USA. Grund für den Verlust der
Vormachtstellung sei eine Stagnation
der traditionellen Schlüsselmärkte,
so die Studie.
INSOLVENZEN STEIGEN
Die Anzahl der Unternehmensinsolvenzen
ist im November 2004
nach einem leichten Rückgang im
Oktober wieder angestiegen. Insgesamt
gingen 3.162 Firmen Pleite,
das sind 2,7% mehr als im Vormonat.
Auch die Anzahl der Verbraucherinsolvenzen
stieg im
November an. Das statistische
Bundesamt meldet, dass 5,076
Verbraucher - das sind 11,9%
Prozent mehr als im Oktober
2004 - zahlungsunfähig waren.
ZAHL DES MONATS:
ARBEITSKOSTEN UNVERÄN-
DERT HOCH
Die Arbeitskosten 2003 in der Industrie
pro Stunde in Euro
NORWEGEN 28,15
DÄNEMARK 27,33
WESTDEUTSCHLAND 27,09
FRANKREICH 20,15
USA 19,91
VEREINIGTES KÖNIGREICH 18,72
JAPAN 18,28
OSTDEUTSCHLAND 16,86
GRIECHENLAND 10,18
POLEN 3,26
Quelle: IW Köln
Die Kosten für eine Stunde Arbeit
sind in Norwegen mit 28,15 Euro am
höchsten. Die alten Bundesläner
belegen mit 27,09 Euro pro Stunde
den dritten Rang. In Polen kostet die
Stunde Arbeit dagegen nur 3,26 Euro.
■2 ■ ■
Mehrstufenpressenfertigung
B150 SC für das Leben nach dem Riss
Ein Riss im Rahmen der Mehrstufenpresse
gefährdet die Produktion.
Die Kraft der Maschine
fließt nicht mehr in den Umformungsprozess,
sondern in den
Rahmen. Aber eine neue Presse
ist nicht nur teuer, sondern hat
auch bis zu einem Jahr Lieferzeit.
Spezialfirmen können das Problem
mit einem Zuganker beheben.
BRANKAMP trägt mit der
Zugankerüberwachung B150
SC/Security Checker schließlich
dazu bei, die Lebensdauer der
angeschlagenen Mehrstufenpressen
entscheidend zu verlängern.
Das „Flicken“ einer automatischen
Mehrstufenpresse ist kein
leichtes Geschäft. Spezialfirmen
bohren dazu in einem 90°-Winkel
zum Riss ein Loch in den Rahmen
und bringen Gewinde sowie eine
Gewindestange an. Zieht man die
Mutter an der Gewindestange fest,
wird der Rahmen der Presse
gestaucht und der Riss zusammengedrückt.
So lässt sich die
Kraft der beschädigten Maschine
Fortsetzung von Seite 1
Der Schlüssel für erfolgreiche Unternehmen
Automodells benötigt hat, ist dies
heute nicht mehr machbar. Die
Wettbewerbssituation, der Geschmack
der Kunden, der Markt –
alles kann sich bis dahin geändert
haben. Das Erkennen von Marktnischen
erfordert eine Reaktion
und eine Umsetzung in kurzer Zeit.
Standardisierte Prozesse,
höhere Geschwindigkeit
Auch als Käufer sind wir interessiert,
dass unser Lieferant kurze
Lieferzeiten realisieren kann.
Je kürzer z.B. die Lieferzeit einer
Maschine ist, je später können
wir eine neue Maschine bestellen
und damit schnell reagieren oder
Risiken ausschalten. Während
wir noch vor 10 oder 15 Jahren
Lieferzeiten von 12 oder 18 Monaten
als normal empfunden
haben, sind heute 6 oder 7 Monate
Standard.
wieder in den Produktionsprozess
umleiten.
Das BRANKAMP B150 SC-System
wird danach auf dem Rahmen
angebracht. Dort messen die Sensoren
bei jedem Maschinenhub die
Vorspannung des Zugankers.
„Eigentlich muss der Wert gleich
Null sein“, weiß Dipl.-Ingenieur
Michael Galle vom technischen
Vertrieb bei BRANKAMP. Zeigt
der Sensor aber einen Wert im
Plusbereich an, stimmt mit dem
Zuganker etwas nicht. „Lässt die
Vorspannung nach, dehnt sich der
Rahmen und somit auch der Sensor“,
erklärt Galle die Messtechnik
der Sensoren auf Dehnmessstreifenbasis
(DMS).
In diesem Fall informiert eine
Warnlampe den Bediener. Die
Maschine kann wahlweise aber
auch automatisch gestoppt werden.
BRANKAMP geht bei der
Zugankerüberwachung auf Nummer
sicher. Galle: „Jeder Anker
wird mit zwei Sensoren ausgestattet.
Auftragsabwicklungsprozesse
sind in den letzten Jahren extrem
schneller geworden. Dies gilt
für moderne Banken genauso
wir für produzierende Unternehmen.
Standardisierte Prozesse,
Entfeinerung und der Einsatz
von Hilfsmitteln, vor allem der
EDV, haben die Prozesse vereinfacht
und damit beschleunigt.
In keinem Fall wird die Beschleunigung
dadurch erreicht, dass
der Mensch schneller arbeiten
muss. Das kann nicht der Weg
zur nachhaltigen Verbesserung
sein. Vielmehr sind intelligente
Lösungen gefragt.
Potenzial
für mehr Tempo
Viele Prozesse im Unternehmen
haben durchaus Potenzial zur
Erhöhung der Geschwindigkeit.
Je Bereich müssen unterschied-
■ ■ ■ www.brankamp.com ■ ■ ■
Riss in einer Mehrstufenpresse
Der zweite Sensor kontrolliert
dabei den ersten und übernimmt
bei einem Defekt dessen Funktion.“
Andere Verfahren zur Messung
der Zugankervorspannung sind
aufwändig, erfordern einen
Maschinenstillstand und kosten
somit eine Menge Zeit und Geld.
Der B150 Security Checker misst
die Vorspannung dagegen bei laufender
Produktion und nach jedem
Maschinenhub.
liche Werkzeuge installiert werden,
um diese Ziele zu erreichen.
Internet, EDV, moderne EDV-
Programme und Netzwerksysteme
sind typische Beispiele für
moderne Werkzeuge. Die Produktion
in vielen Unternehmen
ist oft noch nicht in eine solche
Struktur eingebunden, obwohl sie
als der eigentlich wertschöpfende
Bereich die wirtschaftliche Situation
eines Unternehmens entscheidend
bestimmt. Auch die
Maschinen selbst können durch
eine fortschrittliche Sensortechnik
und durch geeignete Monitoring-Systeme
deutlich wirtschaftlicher
betrieben werden:
Durch höhere Geschwindigkeit
im Einrichten und während der
Produktion.
* Der Artikel ist die Kurzfassung
eines Vortrags auf dem 20.Jahrestreffen
der Kaltmassivumformer.

DAS BESONDERE THEMA
ProcessMonitoring in der Stanzerei
30 Prozent höhere Produktivität durch EasyVision
BRANKAMP hat mit Easy-
Vision ein universelles Messmittel
für Stanzen entwickelt.
Falsche Maschineneinstellungen
oder schlecht justierte
Werkzeuge werden damit
sofort erkannt. Der Werker
kann die Unregelmäßigkeiten
in einer übersichtlichen Kurvendarstellungen
auf einem
Monitor ablesen und so
schnell eingreifen. Unnötig
oder ungleichmäßig belastete
Maschinen und Werkzeuge
gehören damit der Vergangenheit
an.
Die visuelle Einstellhilfe Easy-
Vision schont nicht nur die
Stanze, sondern kann auch die
Produktion um 30% und mehr
steigern. Mit der neuen BRAN-
KAMP-Messtechnik wird zum
ersten Mal direkt sichtbar, wie
BRANKAMP Easy Vision: Mehr sehen. Mehr verstehen.
eine Maschine eingestellt ist.
EasyVision ist das Messmittel
für jede Stanze – ganz gleich, ob
alt oder neu. Die visuelle Einstellhilfe
erkennt sofort unsymmetrische
Belastungen von Maschine
und Werkzeug. Außerdem
überwacht EasyVision den
Fertigungsprozess und schaltet
die Maschine bei Überlastung ab.
EasyVision verbessert
die Einstellung
Messungen haben gezeigt,
dass viele Maschinen wegen
fehlender Messmittel falsch
eingestellt sind. So kann es
vorkommen, dass bei einer
falschen Einstellung des Stössels
das Werkzeug nach dem
Schneidvorgang unbemerkt
auf den Stoppblock aufsetzt.
Dies belastet die Maschine
unnötig. Durch die Kurvendarstellung
am Monitor ist es
möglich, die Einstellung zu
optimieren. Probleme können
sofort erkannt werden. Mit
Hilfe der Anzeige ist die Feinabstimmung
des Stößels für
den Werker unkompliziert
und schnell möglich.
EasyVision schont Werkzeug
und Maschine
Ein falsch justiertes Werkzeug
belastet Maschine und Werkzeug
ungleichmäßig. Beim
Stanzen setzt das Werkzeug
Einfache Bedienung, großer Nutzen: BRANKAMP Easy Vision
■ ■ ■ www.brankamp.com ■ ■ ■
BRANKAMP Easy Vision: Mehr Teile, weniger Stress.
unsymmetrisch auf, die Kraft
geht auf die Pleuellager sowie
die Stößelführung und belastet
die Maschine. EasyVision
zeigt stets den aktuellen Kurvenverlauf
an. Die Unsymmetrie
kann so nachjustiert
werden. Maschine und Werkzeug
werden geschont.
EasyVision erhöht die
Hubzahl
Wenn die Hubzahl einer Stanze
erhöht werden soll, kann
das ohne den Einsatz von
März 2005
Messmitteln unvorhersehbare
Folgen für das Werkzeug
haben. Mit EasyVision kann
die Ausbringung problemlos
erhöht werden. Das System
zeigt jegliche Veränderungen
sofort an. So bleibt trotz
erhöhter Hubzahl die Qualität
des Prozesses konstant.
Problemlose Geräteaufrüstung
Um mit EasyVision zu arbeiten,
müssen keine komplett
neuen Geräte angeschafft
werden. Mit dem
EasyVision New Up Kit kann
ein bereits bestehender Maschinenschutz
ganz leicht
aufgerüstet werden. Das
BRANKAMP-System passt
nicht nur in vorhandene
Load Monitore, sondern
auch die moderne Elektronik
ist anschlusskompatibel.
Die vorhandene Sensorik
kann bestehen bleiben.
Ein Umbau ist also
völlig unproblematisch. Alternativ
können selbstverständlich
auch Messketten
von BRANKAMP
eingesetzt werden.
■ ■ ■3

INNOVATION IS THE FUTURE
Der Zwerg überwacht den Riesen
ProcessMonitoring in
der Großteilefertigung
BRANKAMP CMS überwacht die Großteilefertigung optimal
In der Großteilefertigung
wird oft tage- oder sogar
wochenlang gearbeitet, um
ein einziges Teil zu produzieren.
Bei einer Kollision
wird oft aber nicht nur die
Maschine beschädigt, sondern
auch das Teil. Kostenintensive
Reparaturen oder
gar eine erneute Produktion
sind die Folge. Das BRAN-
KAMP CMS-System schützt
Maschine und Teil erfolgreich
vor solchen Schäden.
Das Control-Machine-Security-
System, kurz CMS, erkennt Kraftveränderungen
an der Maschine
sofort und schaltet sie unmittelbar
ab. So minimiert das BRAN-
KAMP-System Beschädigungen
an Maschine und zu fertigendem
Teil. Falls das Großteil bei einem
Crash nämlich in Mitleidenschaft
gezogen wird, muss es aufwändig
Dr.-Ing. K. Brankamp System Prozessautomation GmbH, Max-Planck-Str. 9, D-40699 Erkrath
BRANKAMP GMBH, DEUTSCHLAND
Phone +49/ 211/ 25 07 60
Fax +49/ 211/ 20 84 02
eMail bpd@brankamp.com
repariert werden. Ist die Reparatur
unmöglich, muss der Fertigunsprozess
erneut anlaufen.
Klar: Das führt zu immensen
Kosten. Schließlich ist die Großteilefertigung
eben keine Serienproduktion.
Alle Teile sind
Großteilefertigung: Jede Komponente ein Unikat
BRANKAMP S.R.L., ITALIEN
Phone +39/ 039/ 68 99 730
Fax +39/ 039/ 60 91 895
eMail bpi@brankamp.com
Sonderanfertigungen. Für die
Ausstattung mit BRANKAMP
CMS müssen keine neuen
Maschinen angeschafft werden.
Das System kann ohne
Probleme an allen gängigen
Fertigungsmaschinen nachgerüstet
werden.
■4 ■ ■
■ ■ ■ www.brankamp.com ■ ■ ■
BRANKAMP INC., USA
Phone +1/ 617/ 492 16 92
Fax +1/ 617/ 497 56 75
eMail bpa@brankamp.com
März 2005
Bedienerfreundlichkeit
Für eine
optimale
Einstellung
Die optimale Einstellung
des ProcessMonitoring-
Systems ist nur noch einen
Knopfdruck weit weg. Die
neue „Optimizer“-Funktion
an den BRANKAMP-Systemen
der PK-Serie überprüft
den Fertigungsprozess laufend
und berechnet optimale
Einstellungsgrenzen
für den Maschinenschutz.
„Optimizer“ im Einsatz
Dabei prüft der „Optimizer“ die
Streuung der Signalverläufe der
einzelnen Kanäle. Die Zeitspanne
der Überprüfung kann dabei
individuell eingestellt werden.
Je geringer die Signalstreuung
ist, desto schmalere Hüllkurven
berechnet der Optimizer und
desto genauer wird das ProcessMonitoring.
Mögliche Korrekturen
bei der Systemeinstellung
macht der „Optimizer“
automatisch. So können auch
nicht geübte Werker schnell den
vollen Umfang des Process-
Monitoring-Schutzes nutzen.
Auch erfahrene Bediener werden
bei der Einstellung der ProcessMonitoring-Systeme
durch
den innovativen „Optimizer“
entlastet. Die Bedienung wird
vereinfacht, die Einstellung
verbessert und das Überwachungsergebnis
optimiert.

SPECIAL
Praxistest
ProcessMonitoring mit BRANKAMP CMS
an Roboter- und Handling-Einheiten
1. Versuch: Mit CMS stoppt der Antrieb nach nur 3mm 1. Versuch: Ohne CMS kollidiert die Kubelwelle mit der Auflagefläche
Mit einer nahezu wissenschaftlichen Versuchsreihe hat
BRANKAMP die Leistungsfähigkeit seines CMS-Systems an
einem Roboter- und Handling-System eines Kurbelwellenherstellers
eindrucksvoll unter Beweis gestellt. Mit unterschiedlichen
Problemstellungen und Geschwindigkeiten
wurde die Kollisionsüberwachung mit BRANKAMP CMS an
einem Portallader auf Herz und Nieren geprüft. Das Ergebnis:
Maschinenausfälle und Reparaturarbeiten wurden
erfolgreich verhindert.
1. Versuch:
Der Teach-Punkt, an dem die
Greifarme die Kurbelwelle
normalerweise ablegen, wurde
10mm tiefer gelegt.
Ergebnis: Ohne die Kollisionsüberwachung
überfuhr der
Portallader den eigentlichen
Ablagepunkt und die Kurbelwelle
kollidierte mit der Auflagefläche.
Als die Maschine
auf den Widerstand traf,
erhöhte sie sofort ihren
Kraftaufwand auf 13.000 N,
um den angestrebten Punkt
zu erreichen. Die Folge: Die
Greifarme des Laders bogen
sich auf.
Das BRANKAMP-System hat
das Problem erkannt und den
Lader gestoppt. Die Greifarme
haben den ursprünglichen
Teach-Punkt nur um
3mm überschritten. Die Kurbelwelle
setzte nur ganz
leicht auf.
2. Versuch: Mit CMS sind die Greifarme auf normaler Position 2. Versuch: Mit CMS stoppt der Antrieb nach nur 3mm
■ ■ ■ www.brankamp.com ■ ■ ■
2. Versuch:
März 2005
Im zweiten Versuch wurde
ein weiterer Anwendungsfall
aus der täglichen Produktionspraxis
simuliert:
Der Portallader lieferte bereits
eine neue Kurbelwelle
an, während sich eine
andere noch auf der Auflagefläche
befand. Der Lader
bewegte sich bei dieser
Versuchsanordnung mit
einer Geschwindigkeit von
10m/min auf die liegende
Kurbelwelle zu.

SPECIAL
2. Versuch: Ohne CMS biegen sich die Greifarme auf 2. Versuch: Ohne CMS prallen die Kurbelwellen aufeinander
Ergebnis: Ohne BRANKAMP
CMS prallten die Wellen aufeinander.
Die Maschine
erhöhte ihren Antrieb, um die
programmierte Arbeit zu
beenden. Die Kraft betrug
dabei 13.000 N. Die Folge: Der
Antrieb stand erst nach 75mm
still, die Kurbelwelle rutschte
hoch und die Greifarme des
Laders bogen sich auf. Das
BRANKAMP-System stoppte
den Antrieb bereits nach
3mm. Die aufgewandte Kraft
belief sich lediglich auf 1.500
N und die Kurbelwellen
berührten sich nur leicht.
3. Versuch:
Wieder wurde das Szenario
einer Kollision mit zwei Kurbelwellen
durchgespielt. Diesmal
bewegte sich der Lader
mit 30m/min auf die nicht
abtransportierte Kurbelwelle zu.
Mit BRANKAMP CMS wurde
der Portallader nach nur
13mm abgeschaltet. Dieser
Test wurde nicht ohne das
ProcessMonitoring-System
durchgeführt, da ernsthafte
Schäden an der Maschine zu
befürchten waren.
Das Fazit der Testreihe:
BRANKAMP CMS ist ein optimales
System zur Kollisionsüberwachung
an Roboter- und
Handlingeinheiten. Das System
sendet bei einem Crash
die Information innerhalb von
0,002 Sekunden an die Maschinensteuerung
weiter und
schützt den Portallader und
die Greifarme so vor ernst-
haften Schäden. Reparaturkosten
sowie Stillstandzeiten
des Portalladers und der
Normaler Stoppvorgang des Portalladers
3. Versuch: Die Position der Greifarme ist nur leicht verschoben 3. Versuch: Der Antrieb stoppt bei 30m/min schon nach 13mm
■ ■ ■ www.brankamp.com ■ ■ ■
März 2005
Folgemaschinen lassen sich
mit BRANKAMP CMS so auf
ein Minimum reduzieren.