Rösler Smart Solutions: Digitales Prozesswassermanagement – Optimierte Gleitschliffergebnisse durch besseres ProzessverstĂ€ndnis

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Die KreislauffĂŒhrung des Prozesswassers aus Gleitschliffbearbeitungen ist heute aus wirtschaftlichen und ökologischen GrĂŒnden eine Notwendigkeit. Die QualitĂ€t der Aufbereitung hat dabei entscheidenden Einfluss auf den Gleitschliffprozess. Um die vielfĂ€ltigen Einflussfaktoren, die dabei zu berĂŒcksichtigen sind, im Blick zu haben, hat Scherdel, ein weltweit aktiver Hersteller von Stanz- und Biegeteilen, seine halbautomatische Rösler Zentrifuge Z 800 mit dem digitalen Prozesswassermanagement von Rösler Smart Solutions nachgerĂŒstet. Die Lösung ermöglicht die interaktive Überwachung bis zu 13 Parametern – beispielsweise Compound-Konzentration, pH-Wert und mikrobiologische Belastung. Bei Abweichungen einzelner Parameter, vom individuellen Sollwert, gibt die intelligente Software direkt umsetzbare Handlungsempfehlungen an das Bedienpersonal.

Mit Federn der 1889 von Siegmund Scherdel gegrĂŒndeten Drahtzieherei experimentierte schon Rudolf Diesel am ersten Dieselmotor der Welt. Inzwischen deckt die Scherdel-Gruppe von der Umformtechnik ĂŒber die Montage- und FĂŒgetechnik bis hin zur OberflĂ€chentechnik sowie den Maschinen , Werkzeug- und Anlagenbau ein breites Spektrum ab. Das heute mit 32 Standorten weltweit tĂ€tige Unternehmen steht seinen Kunden vom Briefing bis zur Serienfertigung als Partner zur Seite. Ergebnis sind Premiumprodukte, die nicht nur in der Automobilindustrie, sondern beispielsweise auch in der Medizintechnik, der Elektro- und Energietechnik im Einsatz sind. Dazu zĂ€hlen auch die Stanz- und Biegeteile, Federringe und Komponenten fĂŒr die ElektromobilitĂ€t, die bei der Scherdel Waldershof GmbH & Co. KG im bayerischen Waldershof gefertigt werden.
Die Komponenten aus verschiedenen Stahllegierungen, Edelstahlen und Buntmetallen erhalten zum Teil in Gleitschliffprozessen den perfekten Schliff. Neben der eigentlichen Bearbeitungsaufgabe wie dem Entgraten und Kantenverrunden sind dabei eine anforderungsgerechte technische Sauberkeit sowie saubere OberflĂ€chen wichtige QualitĂ€tsmerkmale, sodass eine optische QualitĂ€tskontrolle einwandfrei durchgefĂŒhrt werden kann. Eine entscheidende Rolle dafĂŒr spielt die QualitĂ€t des Prozesswassers.

Aufbereitung und Überwachung des Prozesswassers – fĂŒr viele Anwender und Betreiber
Das Prozesswasser aus dem Gleitschliffprozess wird bei Scherdel Waldershof im Kreislauf gefĂŒhrt und durch eine halbautomatische Zentrifuge aufbereitet. Eine Überwachung der ProzesswasserqualitĂ€t erfolgte jedoch nur sehr eingeschrĂ€nkt in Form einer tĂ€glichen Kontrolle der Compound-Konzentration und mit wechselndem Personal, das ĂŒber kein tiefes Know-how zur Aufbereitung und Überwachung des Prozesswassers verfĂŒgte. „Durch den Eintrag von Ölen aus den Stanz-Biegeprozessen und Bandschmiermitteln sowie dem Material- und Schleifkörperabrieb verĂ€ndert sich die ProzesswasserqualitĂ€t. Einerseits nimmt die LeitfĂ€higkeit zu, was bei den optischen PrĂŒfungen zu fehlerhaften Ergebnissen fĂŒhrte. Andererseits wurden die Vorgaben hinsichtlich PartikelgrĂ¶ĂŸen und -mengen nicht immer eingehalten, woraus aufwendige Nacharbeiten oder sogar Ausschuss resultierte“, berichtet Tobias König, Abteilungsleiter OberflĂ€che Gleitschleifen / Reinigen bei Scherdel Waldershof.

Digitales Prozesswassermanagement bringt Transparenz und Know-how
Entsprechend groß war das Interesse des Abteilungsleiters, als ihm der Einsatz der digitalen Prozesswassermanagement-Lösung „Advanced“ von Rösler Smart Solutions als Pilotanwender vorgeschlagen wurde. Dieses neue Produkt fĂŒr die Prozesswasseraufbereitung fĂŒr halb- und vollautomatische Zentrifugen ermöglicht die anwenderorientierte Überwachung, Erfassung und Auswertung wesentlicher Prozessparameter. Dies sind: Compound-Konzentration (Titration oder Brechungsindex – BRIX), pH-Wert, LeitfĂ€higkeit, WasserhĂ€rte, mikrobiologische Belastung durch Bakterien, Hefen und Pilzen, Chloridgehalt, CSB-Wert (chemischer Sauerstoffbedarf), BIT-Gehalt (Biozide im Prozesswasser), Aussehen und Geruch. Angepasst an die jeweilige Anforderung an den Gleitschliffprozess, können die zu ĂŒberwachenden Parameter individuell ausgewĂ€hlt werden. In der ersten Ausbaustufe des Paketes „Advanced“ erfolgen die Probennahme und Analyse manuell mittels entsprechendem Messequipment, das auf Wunsch mitgeliefert werden kann. Eingegeben werden die ermittelten Werte ebenfalls manuell. Auf Basis der eingegebenen Daten berechnet der in der Software hinterlegte Algorithmus direkt umsetzbare Handlungsempfehlungen, um bei Abweichungen vom zuvor definierten Soll- oder Toleranzwert eines oder mehrerer Parameter diese wieder in den vorgegebenen Bereich zu bringen und damit die ProzessstabilitĂ€t zu sichern. Die Handlungsempfehlungen enthalten darĂŒber hinaus ErklĂ€rungen, welche Folgen Abweichungen des jeweiligen Parameters auf die BearbeitungsqualitĂ€t haben. Da alle Parameter gespeichert werden, kann auf die Daten in Form von Tabellen und Verlaufsdiagrammen zugegriffen werden. Letzteres ermöglicht ungeplante Betriebsunterbrechungen durch einen erforderlichen Wechsel des Prozesswassers zu vermeiden und einen Neuansatz auf einen in den Betriebsablauf optimal integrierbaren Zeitpunkt zu legen.
„Rösler hat uns das digitale Prozesswassermanagement vorgestellt und wir haben sofort das Potenzial erkannt, durch diese Lösung mehr Transparenz und Prozesssicherheit zu erzielen. Außerdem haben wir die Möglichkeit gesehen, das ProzessverstĂ€ndnis unserer Mitarbeitenden durch die Handlungsempfehlungen mit entsprechenden ErklĂ€rungen deutlich zu verbessern“, erklĂ€rt Tobias König.

ProzessstabilitÀt und BearbeitungsqualitÀt optimiert
Scherdel Waldershof nutzt das digitale Prozesswassermanagement fĂŒr eine halbautomatische Zentrifuge Z 800 von Rösler, die eine im dreischichtigem Betrieb laufende Gleitschliffanlage (Rösler R 620), mit Prozesswasser versorg. Überwacht werden die Compound-Konzentration und der pH-Wert jeweils einmal pro Schicht. Eine LeitfĂ€higkeitsmessung erfolgt einmal wöchentlich. Die Kontrolle der mikrobiologischen Belastung des Prozesswassers wird nach Bedarf durchgefĂŒhrt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Aussehen und Geruch, die ebenfalls regelmĂ€ĂŸig erfasst werden, Anzeichen auf eine VerĂ€nderung liefern. „Die Messungen und die Erfassung der ermittelten Werte ist einfach und schnell durchzufĂŒhren. Der Zeitaufwand fĂŒr die Messung und Erfassung der Compound-Konzentration und des pH-Werts ist nahezu identisch mit dem der Kontrollen vorher“, beschreibt der Abteilungsleiter. „Allerdings erhalten wir heute eine ĂŒbersichtliche Auswertung und im Falle von Abweichungen leicht verstĂ€ndliche und direkt umsetzbare Handlungsempfehlungen, die automatisch ausgegeben werden. Das trĂ€gt definitiv dazu bei, sowohl die Prozesswasser- als auch die TeilequalitĂ€t stabil zu halten und dadurch Nacharbeiten und Ausschuss um bis zu 50 % zu reduzieren.“
Handlungsempfehlungen stehen aber nicht nur bei Sollwert-Abweichungen zur VerfĂŒgung, sondern auch fĂŒr bestimmte qualitĂ€tsmindernde Vorkommnisse wie Korrosion auf den Teilen, einer Schaumbildung im Gleitschliffprozess und bei unzureichender Bauteilsauberkeit, die beispielsweise Folgeprozesse beeintrĂ€chtigt. Um diese Probleme zu beseitigen, enthalten die Handlungsempfehlungen verschiedene Maßnahmen sowie ErklĂ€rungen ĂŒber die ZusammenhĂ€nge im Prozess. „Die Kolleginnen und Kollegen in der Abteilung haben ĂŒblicherweise keine spezielle Ausbildung zum Thema Gleitschleifen und Prozesswasser. Durch die Handlungsempfehlungen wissen sie nicht nur, was im Fall des Falles zu tun ist. Sie erhalten auch entsprechendes Hintergrundwissen, sodass das Bewusstsein fĂŒr die ZusammenhĂ€nge zwischen ProzesswasserqualitĂ€t und TeilequalitĂ€t gestĂ€rkt wird“, merkt Tobias König abschließend an.