2. AOTK fokussiert Energiewende und Fragen der Industrie 4.0

Natürlich ging es generell um alle aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Industrieöfen und Wärmebehandlungsanlagen. Von besonderer Bedeutung waren beim 2. Aachener Ofenbau- und Thermoprozess-Kolloquium (AOTK) Mitte Oktober aber zwei spezielle Themen: die Positionierung der Branche im Fokus der Energiewende sowie Fragestellungen der Industrie 4.0 im Ofenbau in Verbindung mit aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Mess- und Regeltechnik.

Im Rahmen des 2. Aachener Ofenbau- und Thermoprozess-Kolloquium ging es in zahlreichen Vorträgen um die Positionierung der Branche im Fokus der Energiewende sowie Fragestellungen der Industrie 4.0 im Ofenbau. Foto: Shutterstock

„Von der Branche, auch wenn sie nicht im absoluten Fokus der täglichen Berichterstattung steht, werden innovative Lösungen für die Zukunft erwartet. Dies betrifft die Topics Energieeffizienz und niedrige Emissionen der Prozesse und Anlagen hinsichtlich NOx, CO und insbesondere CO2. Die Vielzahl der Vorträge soll dazu einen angemessenen Beitrag leisten“, so Professor Dr.-Ing. Herbert Pfeifer, Veranstalter des Kolloquiums. Dies spiegelte sich auch bereits in den Themen der Plenarvorträge am Donnerstagvormittag wieder.

Vorträge aus Wissenschaft und Wirtschaft

Nach Pfeifers einleitendem Vortrag zur „Energiewende in der Thermoprozesstechnik“ berichtete Anna Feldman vom VDMA European Office über aktuelle Entwicklungen in der Klimapolitik in der EU und Deutschland. Daran schlossen sich zwei Vorträge an, die konkretere technische Lösungen diskutierten. Professor Dr.-Ing. Marc Hölling berichtete über „Induktive Knüppelvorwärmung als eine Möglichkeit zur Bereitstellung von Regelenergie“ am Beispiel des Stahlwerks von ArcelorMittal Hamburg. Dr. Steffen Schirrmeister stellte Optionen von „Power-to-X-Anlagen im technischen Maßstab“ aus Sicht von thyssenkrupp Industrial Solutions vor. Weitere Plenarvorträge kamen von Professor Dr.-Ing. Hans-Jürgen Odenthal von der SMS group sowie von Professor Dr. Marcus Kirschen vom Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL. Odenthal beschrieb in seinem Vortrag aktuelle Möglichkeiten und Grenzen der Strömungssimulation in der metallurgischen Verfahrenstechnik. Kirschen stellte die Thermoprozesstechnik sowie aktuelle Forschungsthemen am Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL und an der Universität Bayreuth vor.

Parallele Sessions

Auch im weiteren, in jeweils in zwei parallelen Sessions organisierten Vortragsprogramm spielte die Energiewende mit 10 weiteren Vorträgen eine bedeutende Rolle. Die thematische Spanne reichte von erforderlichen Entwicklungen für eine Emissionsneutralität der Industrie bis 2050 über den Tunnelofen im Fokus der Energiewende, Potenziale für eine CO2-neutrale Prozesswärmeerzeugung für Wärme- und Glühöfen und den Einsatz von Rohbiogas bis ganz allgemein zur zukünftigen Beheizung von Industrieöfen.

V.l.: Moderator Professor Herbert Pfeifer und Dr. Dominik Schröder, LOI Thermprocess, bei dessen Vortrag zur thermischen Vorbehandlung von Aluminium-Schrotten im Zweikammer-Schmelzofen. Foto: IOB

Ein weiterer Schwerpunkt der Vorträge lag im Bereich Industrie 4.0 und den aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Mess- und Regeltechnik. Hier reichten die Vortragsthemen von Predictive Maintenance für Wärmebehandlungsöfen und sicherer und vernetzter Automatisierung von Thermoprozessanlagen über die hybrid-modellgestützte Optimierung für Feuerungs- und Ofenanlagen, modellbasierter Regelung eines Ofens und ein Online-Prozessmodell für die kontinuierliche Wärmebehandlung bis zur Vorstellung neu- und weiterentwickelter Messmethoden.

Aber auch über diese beiden Themenfelder hinaus wurde zahlreiche weitere Vorträge gehalten. Diese handelten von optimierten Wärmebehandlungsprozessen, neuen Ofenkonzepten oder automatisierten Wärmebehandlungskonzepten über die thermische Vorbehandlung von Aluminiumschrotten und Drehrohr- sowie Schachtöfen bis hin zu Kühlkonzepten und den Eigenschaften keramischer Dämmstoffe.

Begleitet wurde das Vortragsprogramm durch eine kleine Posterausstellung über aktuelle Forschungsvorhaben. Hier und in den Pausen bot sich für die Teilnehmer nochmal die Möglichkeit Detailfragen des Industrieofenbaus zu diskutieren und neue Kontakte zu knüpfen. Zahlreiche Präsentationen des Kolloquiums können auf der Webseite abgerufen werden. Darüber hinaus sind die ausgearbeiteten Beiträge in einem Tagungsband zusammengefasst und über das IOB erhältlich.

Finalisten des „Swedish Steel Price 2019“ stehen fest

Das Komitee des „Swedish Steel Price 2019“ hat seine Finalisten auserkoren. Mit dabei sind vier Konstruktionskonzepte von vier Kontinenten, die die Eigenschaften von Stahl in der Produktpalette des schwedischen Stahlkonzerns und Veranstalter SSAB ausschöpfen. Der Gewinner wird am 14. November in Stockholm anlässlich des 20. Jahrestages der Preisverleihung bekannt gegeben.

Die vier Finalisten für die Auszeichnung mit dem „Swedish Steel Price 2019“ wurden bekanntgegeben. Abbildungen der nominierten Produkte finden Sie weiter unten in der Bildergalerie. Quelle: SSAB/Swedish Steel Price

Austin Engineering, Australien

Austin Engineering ist ein bedeutender Innovationssprung bei der Konstruktion und Wartung von Baggerschaufeln gelungen. Mit einem modularen Ansatz hat das Unternehmen ein Konzept entwickelt, das geringes Gewicht mit einer optimalen Nutzung des gesamten Produkts kombiniert, bevor es verschrottet wird. Die Lösung nutze die Eigenschaften von hochfestem und verschleißfestem Stahl und weise niedrige Barrieren für die Implementierung auf, heißt es in der Begründung der Jury.

Kampag, Brasilien 

Kampag ist es gelungen, den Ertrag von Soja zu steigern, indem das Unternehmen seine Mähdrescher auf einen schonenden Umgang mit dem Erntegut ausgerichtet hat. Eine nach Angaben des Komitees einzigartige Moduleinheit zeigte weniger Schäden an der geernteten Bohne und erhöhte zugleich die Maschinenverfügbarkeit bei Bedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit. Darüber hinaus wurden zusätzliche Vorteile bei Produktivität und Nachhaltigkeit erzielt, als auf hochfesten und verschleißfesten Stahl umgestellt wurde: eine längere Lebensdauer, ein geringeres Gewicht und eine schlankere Produktion sowie Energieeinsparungen bei den Wartungsprozessen.

Roofit.solar, Estland

Roofit.solar stellt Solardächer aus Metall zur Stromerzeugung her. Der Clou: Das Unternehmen kombiniert eine effektive Solarmodullösung mit einem umweltfreundlichen, architektonisch attraktiven Stahldach. Die Farbbeschichtung dessen erfolgt auf Basis von Rapsöl.

Shape Corporation, USA

Shape hat ein kostengünstiges und robustes Herstellungsverfahren für dreidimensional geformte Rohre entwickelt. Dieses soll die Verwendung von kaltumformbaren Stählen mit den derzeit höchsten Festigkeiten ermöglichen. Mit einer solchen Technologie sei eine dem Unternehmen zufolge einzigartige Leichtbaulösung für die Automobilbranche bereit für die Praxis. Anwendung soll sie bei A-Säulen- und Dachrelingrohren mit minimaler Querschnittsgröße finden. (SSAB)

www.steelprize.com

 

Industrie steht nächster Generation der Fertigungsindustrie gegenüber

Der sich verschiebende Fokus industrieller Produktion von koventionellen Verfahren zur automatisierten Produktion bewirkt bei Unternehmen der Stahlindustrie einen Paradigmenwechsel. Auch Forschungsinstiute bereiten den Sprung in die nächste Generation der Fertigungstechnologien vor. Entsprechend gehört die additive Fertigung, von deren Einsatz sich Akteure der Industrie hohe Produktivität, Effizienz und Flexibilität erhoffen, aktuell zu den Themen der Stunde.

Autor: Niklas Reiprich

In der Fertigungsindustrie ist ein großer Wandel im Gange. Das Tempo dieser Entwicklung ist sowohl in der kontinuierlichen Digitalisierung von Produktionsprozessen zu spüren, als auch in der rasant steigenden Bedeutung additiver Herstellung im produzierenden Gewerbe. Immer stärker werden traditionelle Fertigungsverfahren durch die moderne Technologie ergänzt. Auch die Gießereiindustrie sowie die Stahl- und die Aluminiumbranche haben das Potenzial des 3D-Drucks erkannt – das bewiesen in diesem Jahr bereits das Messequartett um Gifa, Metec & Co in Düsseldorf mit Innovationen wie beispielsweise dem Gemeinschaftsprojekt „Industrialisation of Core Printing“ von Loramendi, Voxeljet und ASK Chemicals oder jüngst die EMO in Hannover mit eigenen Sonderausstellungen. Eine Umfrage des Vereins Deutscher Ingenieure bewies im Juni, dass über 70 Prozent der befragten Unternehmen die additive Fertigung in die Produktionsprozesse von Prototypen und Pilotserien integriert. An der Studie waren Ingenieure aus unterschiedlichen Branchen beteiligt, unter anderem aus dem Anlagen- und Fahrzeugbau.

Grundsätzlich rücken zunehmend jene Bauteile in den Fokus, an welche die Kunden der Stahlindustrie komplexe Ansprüche stellen. Darunter fallen etwa leichte und zugleich crashfeste Karosserieteile für die anspruchsvolle Automobilindustrie oder die Luft- und Raumfahrt. Zwar kommt die Technik der additiven Fertigung bislang insbesondere in der Prototypenherstellung sowie bei der Herstellung von Vorrichtungen und Werkzeugen für die Montage zum Einsatz. Allmählich ebnet sich der metallische 3D-Druck jedoch seinen Weg in die industriellen Serienprozesse, wie stahl und eisen anhand des Verbundprojekts IDAM in Ausgabe 7-8/2019 thematisierte. Im Rahmen der Kooperation zwischen kleinen und mittelständischen Unternehmen, Großunternehmen sowie Forschungseinrichtungen werden zukünftig mindestens 50 000 Bauteile pro Jahr in der Gleichteilfertigung anvisiert.

Netzwerk für industrielle Reife

Ziel des IDAM-Netzwerkes: die additive Fertigung nachhaltig in der Produktion automobiler Serienprozesse zu etablieren. Das Bild zeigt eine additive Gleichteilserienfertigung bei der BMW group. Quelle: BMW group

Das ambitionierte Ziel, die Industrialisierung additiver Prozessketten weiter voranzutreiben, verfolgt auch die Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing (AG AM) des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA). Über 140 Unternehmen und Institute haben sich seit der Gründung 2014 angeschlossen, um der additiven Fertigung die Chance zu geben, sich in der Industrie zu bewähren. „Das Zusammenwirken von Akteuren aus allen Bereichen der Wertschöpfungskette macht die Stärke unserer offenen Arbeitsgemeinschaft aus“, unterstreicht Rainer Gebhardt, der im VDMA als Projektleiter für das Netzwerk verantwortlich ist. Die Entwicklungen der Arbeitsgemeinschaft sollen vor allem für die „nötige Reife der additiven Fertigung in industriellen Prozessen“ sorgen, erklärt Gebhardt weiter. Kürzlich wurde dahingehend eine „Roadmap Automatisierung“ entwickelt, die potenzielle Wege zur additiven Smart Factory aufzeigen soll. Zudem werden in einem „Arbeitskreis Druckgeräte“ Standards entwickelt, damit additiv gefertigte Armaturen, Ventile oder Rohrverteile zukünftig dem Geltungsbereich der europäischen Druckgeräterichtlinie entsprechen.

Potenzial für saubere Luftfahrt

Doch sind industrielle Prozesse aktuell nicht nur von technologischen Optimierungen geprägt: das Thema Nachhaltigkeit rückt zusehends auf die Tagesordnung der operativen Unternehmensaktivität. So stellt der Klimawandel beispielsweise für die Luftfahrt eine große Herausforderung dar. An entsprechenden Lösungen arbeiten derzeit das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und der Lehrstuhl für Digital Additive Production DAP der RWTH Aachen. Das Ziel: Design, Fertigung und Systemintegration bei Luftfahrzeugen mit einer angemessenen Mobilität und dem Umweltschutz zu vereinbaren. Hierfür entwickeln die Institutionen eine Prozesskette zur Herstellung von Triebwerkskomponenten, in die das additive Fertigungsverfahren „Laser Powder Bed Fusion“ (LPBF) integriert wird. Besonders die komplexen Schaufelprofile der sogenannten „Blade Integrated Disks“ (BLISK) sollen endkonturnah gefertigt werden, sodass nur wenig überschüssiges Material entfernt werden muss.

Durch additive Fertigung lassen sich die komplexen Schaufelprofile von Triebwerkskomponenten endkonturnah fertigen, sodass nur wenig überschüssiges Material entfernt werden muss. Quelle: Fraunhofer IPT

Dem Fraunhofer IPT zufolge beweisen additive Technologien in diesem Kontext viele Vorteile. Konkret erhöhe sich die Designfreiheit der komplexen Geometrien, wie sie in der Luftfahrt eingesetzt werden. Gleichzeitig werde weniger Material verbraucht, was die Umwelt schont und Kosten reduziert. Darüber hinaus ermögliche der Einsatz additiver Verfahren die wirtschaftliche Entwicklung und Fertigung auch kleinerer, komplexerer Kerntriebwerke mit verminderter Schadstoff- und Lärmemission.

Lechler: Lösungsansätze für Energieeffizienz

Mehr noch als andere Industrien steht die Stahlbranche vor der Herausforderung, ihre Prozessketten an politische Vorgaben und gesetzliche Auflagen anzupassen. Fortwährend im Fokus: Die Energieeffizienz und CO2-Minderung in Stahlwerken. Das Unternehmen Lechler weiß um diesen Trend und versucht anhand verschiedener Lösungsansätze für Sprüh- und Düsensysteme viele Stahlproduzenten bei der Produktion von „grünem“ Stahl zu unterstützen.

1879 gründet Paul Lechler das gleichnamige Familienunternehmen – ursprünglich als Handelshaus für technische Produkte. 14 Jahre später erwirbt Lechler ein Patent für Flüssigkeitszerstäubungsdüsen und schafft damit das Fundament seines Spezialgebietes. Heute umschließt das Unternehmen vier zum Teil synergetische Geschäftsbereiche: Die allgemeine Industrie, Metallurgie sowie die Umwelt- und Agrartechnik.

Jürgen Frick, Bereichsleiter Metallurgie bei Lechler; Fotos: Lechler

 

Seit 1999 zählt der Geschäftsbereich Metallurgie zu den Spezialgebieten von Lechler: „Unsere Düsen- und Sprühsysteme sind in nahezu allen Prozessen der Stahlerzeugung zu finden, etwa beim Stranggießen. Dort werden die Düsen individuell angeordnet und somit gezielt für die Sekundärkühlung eingesetzt“, erklärt Jürgen Frick, Bereichsleiter Metallurgie bei Lechler. Durch verschiedene Sprühsysteme in der Metallurgie beabsichtigt das Unternehmen, den Energieeinsatz und damit auch CO2-Ausstoß in der Produktion von Stahl, Aluminium und Nichteisenmetallen zu reduzieren. Dahingehendes Einsparpotenzial bewies Lechler in zahlreichen Projekten, wie beim Optimieren einer Warmwalzstraße in der Türkei. Dort konnte eigenen Angaben zufolge der Energieverbrauch deutlich reduziert werden.

Das Foto zeigt eine Impact-Verbandsmessung von zwei Entzunderungsdüsen auf einem Hochdruckdüsenprüfstand von Lechler

Die Gesellschafter der Lechler GmbH geben jeweils zehn Prozent ihrer Unternehmenserlöse an die sogenannte Lechler-Stiftung ab. Der Grundgedanke der Einrichtung umfasst die Unterstützung förderungswürdiger gemeinnütziger Zwecke. Mehr zum Thema Stiftungen lesen Sie in der aktuellen Ausgabe 9/2019 von stahl und eisen in der Rubrik „Recht + Service“. In einem Gastbeitrag erklärt Tobias Karow, Gründer und Geschäftsführer von www.stiftungsmarktplatz.eu, was bei der Stiftungsgründung zu beachten ist. (nr)

Niklas Reiprich aus der stahl-und-eisen-Redaktion hat sich auf der vergangenen METEC mit Jürgen Frick getroffen und über aktuelle Trends, Herausforderungen und Ziele von Lechler gesprochen. Das ganze Unternehmensportrait finden Sie in Ausgabe 9/2019 von stahl und eisen in der Rubrik „Unternehmen + Märkte“.

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„Wer mit Feuer arbeitet, kommt an Stahl nicht vorbei“

Ähnlich wie der grasbewachsene Berg in den Allgäuer Alpen, bewegt sich das Unternehmen „höfats“ gerade steil bergauf. Alleine in den vergangenen drei Jahren gewann das Team um die Gründer und Geschäftsführer Thomas Kaiser und Christian Wassermann mehr als 35 internationale Designpreise. Ihre kreativen Produkte bewegen sich rund um das Thema offenes Feuer im Freien. Das Zusammenspiel von Technik und Design und die Vorzüge von Stahl erläutert Kaiser im Gespräch mit stahl-und-eisen-Redakteur Niklas Reiprich.

2015 haben Christian Wassermann (l.) und Thomas Kaiser das Unternehmen „höfats“ gegründet. Foto: höfats

stahl und eisen: Ihr Unternehmen vereint eine Design-Agentur mit kreativen Produktentwicklungen. Wie kam es dazu?

Kaiser: Christian und ich haben gemeinsam in Kempten Maschinenbau studiert und im Anschluss Produkt-Design in Berlin. Durch unsere Doppelausbildung beherrschen wir das Spannungsfeld zwischen Design und Engineering. Das Agenturgeschäft haben wir ursprünglich gestartet, weil es als Dienstleistung in der Designbranche üblich ist. Parallel dazu haben wir eigene Produktideen entwickelt und vorangetrieben. So entstand höfats mit seinem heutigen Portfolio.

stahl und eisen: Auf welcher Idee basiert das Sortiment von höfats?

Kaiser: Unsere erste Produktentwicklung war der hochfunktionale Holzkohlegrill „Cone“. Er lässt eine einfache und funktionale Hitzeregulierung zu und bringt ein optisch ansprechendes Design mit. Derartige Kombinationen sind im Grill- und Outdoorbereich sehr selten. Auch im Bereich der Feuerkörbe scheint es den meisten Anwendern zu reichen, eine Schale mit Holz zu füllen und zu entzünden. Für uns war das der Anlass, den multifunktionalen„Cube“ zu entwerfen. Die darin enthaltene Feuerschale bleibt schwerkraftbedingt immer im Lot und das Feuer kann beim Umdrehen des Würfels einfach gelöscht werden. In dem Zustand stellt er dann ein vielseitig nutzbares Outdoor-Möbel dar. Grundsätzlich geht es bei unseren Produkten um funktionalen Mehrwert und visuelle Innovation.

  • Der Holzkohlegrill „Cone“ kann nach dem gemeinsamen Essen als Feuerstelle benutzt werden. Fotos: Höfats

  • Um das Feuer im „Cube“ sicher zu löschen, muss dieser lediglich umgedreht werden. Die Feuerschale bleibt dabei schwerkraftbedingt immer im Lot. Der Clou: Mit einem entsprechenden Zusatz kann das Produkt als Sitzgelegenheit genutzt werden.

  • Die sogenannte „Beer Box“ bietet nicht nur eine robuste und einfache Möglichkeit, Getränke zu transportieren…

  • …sondern stellt gleichzeitig auch Feuerschale, Flaschenöffner und Grillmöglichkeit dar.

stahl und eisen: Welchen Stellenwert nimmt der Werkstoff Stahl für Sie ein?

Kaiser: Wer mit Feuer arbeitet, kommt an Stahl nicht vorbei. Das Material weist eine sehr filigrane und trotzdem tragfähige und belastbare Struktur auf. Wir wollen Produkte entwickeln, die möglichst langlebig sind und an denen man über lange Zeit Spaß hat. Durch unsere Erfahrungen im Maschinenbau und den Zugang zur Metallurgie kennen wir uns mit dem Werkstoff und dessen Verarbeitung gut aus und kennen seine Vorzüge. Für unsere Produkte gibt es keine ebenbürtige Alternative.

stahl und eisen: Ihre Produkte wurden vielfach ausgezeichnet, zuletzt die „Beer Box“ beim jüngsten Stahlinnovationspreis. Was hat die Jury überzeugt?

Kaiser: Bei der „Beer Box“ war ausschlaggebend, dass der Materialwechsel den kompletten Mehrnutzen mitbringt. Eine Bierkiste aus Kunststoff ist lediglich ein Transportmittel für Flaschen. Wir haben einen Parameter – den Werkstoff – verändert und eine Kiste aus Corten-Stahl gefertigt. Dadurch ist sie alternativ als Transportmittel, Flaschenöffner, Feuerkorb, Grill oder Hocker nutzbar. Durch die Anlehnung an das Thema Bier werden natürlich vornehmlich positive Assoziationen geweckt und die Menschen zum Schmunzeln gebracht. Das hat uns sicherlich geholfen.

stahl und eisen: Was ist in der Zukunft von höfats zu erwarten?

Kaiser: Es wird jedenfalls nicht langweilig! Wir werden uns im Bereich des offenen Feuers weiter austoben und die Kollektion kontinuierlich ausbauen. Die Marke soll zukünftig auf sämtlichen Kanälen im Handel sichtbar sein – auch auf internationaler Ebene. Unserer aktuellen Linie werden wir aber vollkommen treu bleiben und weiterhin innovative Produkte anbieten, die sich vom Status Quo unterscheiden.

stahl und eisen: Vielen Dank für das Gespräch!

Kontakt: www.hoefats.com

 

Das für Sie kostenfrei zur Verfügung gestellte Interview mit Thomas Kaiser sowie weitere spannende und wissenswerte Inhalte rund um den Werkstoff Stahl finden Sie in der aktuellen Ausgabe 9/2019 von stahl und eisen. 

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Robotik im Stranggießen: Wartung des Pfannenschiebers

Der Stahlsektor erfährt aufgrund der vierten industriellen Revolution eine grundlegende Veränderung seiner Produktionszyklen. Das Stahlwerk der Zukunft wird zunehmend neue und intelligente Technologien integrieren, die eine einfache Zusammenarbeit aller Komponenten der Produktionskette fördern sollen. Dies könnte sich auch positiv auf die Gesundheit und Sicherheit der Arbeitnehmer auswirken, insbesondere aufgrund des Abbaus körperlicher Belastungen.

Die Kombination von Mensch und Roboter rückt in der Industrie zunehmend in den Trend. Foto: Shutterstock

Sogenannte „symbiotische Mensch-Roboter-Kooperationen“ rücken dahingehend in den Trend. Die Hauptstärke liegt darin, die Fähigkeiten von Robotern und Menschen am Arbeitsplatz zu kombinieren. So trifft eine hohe Produktivität in strukturierten Umgebungen durch Robotik auf die menschliche Fähigkeit, sich selbst anzupassen und auf unstrukturierte Umgebungen zu reagieren.

Ein entsprechendes Anwendungsfeld stellt die Wartung des Pfannenschiebers während des Stranggießens dar. Diese Anlage befindet sich auf dem Pfannenboden und lässt den flüssigen Stahl von der Pfanne zum Zwischengefäß der Stranggießanlage fließen. Der Schiebeverschluss enthält üblicherweise eine Anzahl von feuerfesten Bauteilen, auf denen sich nach jedem Guss erstarrter Stahl ablagert. Die anfallenden Reinigungs- und Austauscharbeiten dieser Bauteile werden derzeit in den meisten Werken manuell durchgeführt. Während eines solchen Arbeitsvorgangs sind die Bediener hohen Temperaturen ausgesetzt. Darüber hinaus sind die feuerfesten Komponenten recht schwer, sodass physische Belastungen allgegenwärtig sind.

In der aktuellen Ausgabe 9/2019 der stahl und eisen stellen fünf Gastautoren aus den Unternehmen BM Group und ArcelorMittal Italia sowie aus den Hochschulen Scuola Superiore Sant Anna und der TU Dortmund die Möglichkeiten der Robotik auf diesem Anwendungsfeld dar, inklusive dem speziell entwickelten Werkzeug „Vision-Tool“. Zudem sind die Ergebnisse eines Praxistests der Anwendung einer Roboterzelle im Werk von ArcelorMittal InvestCo Steelworks in Taranto, Italien, zusammengefasst. Den vollumfänglichen, englischsprachigen Fachbeitrag finden Sie in der Rubrik „Innovation + Entwicklung“.

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Wie steht’s um die Zahlungsmoral?

Weltweit lassen sich Unternehmen wieder mehr Zeit, Rechnungen zu begleichen. Viele Lieferanten und Kreditgeber müssen somit länger auf ihr Geld warten und laufen Gefahr, in einen Liquiditätsengpass zu geraten. Höchste Zeit für sie, ihr Forderungsmanagement zu überprüfen – vor allem, wenn sie stark international orientiert sind.

Auch mehr Konsequenz im Mahnwesen kann dazu beitragen, Forderungslaufzeiten zu verkürzen und Ausfälle zu vermeiden. Foto: Shutterstock

Eine Konjunkturwende kündigt sich manchmal im Kleinen an. Es müssen nicht erst Auftragsbestände einbrechen oder Insolvenzzahlen in die Höhe schnellen, um auch dem Letzten deutlich zu machen, dass die guten Zeiten vorbei sind. Es gibt weit weniger spektakuläre Seismografen für einen bevorstehenden Abschwung. Zum Beispiel die Entwicklung der Zahlungsverzögerungen, also der Anzahl der Tage, die Unternehmen bei B2B-Geschäftstransaktionen im Durchschnitt auf die Begleichung ihrer Rechnungen warten müssen – und zwar über das vereinbarte Zahlungsziel (was in Deutschland in vielen Fällen 30 Tage beträgt) hinaus.

Den vollen Beitrag unseres Autors Stefan Weber lesen Sie in der Ausgabe 9/2019 in der Rubrik „Seitenblick“ unserer Zeitschrift »stahlmarkt«.

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Oboleszenzmanagement: Effizienz durch Nachrüsten drehzahlgeregelter Antriebe

Jahr für Jahr entfernt sich die Stahlindustrie mehr von ihrem Ruf, sie halte immer noch an ihrer altmodischen Einstellung gegenüber neuen Technologien fest. Die heutigen Hersteller verfügen über ein besseres Bewusstsein dafür, wie Automatisierung und Digitalisierung herkömmliche Prozesse verbessern können. Inwiefern sind solche Ideen auf die Fälle übertragbar, in denen Originalkomponenten abgenutzt, defekt oder obsolet sind?

Auch bei Stahlproduzenten gewinnt die prädiktive Instandhaltung immer mehr an Popularität. Anlagenbetreiber müssen nicht nur das bedrohliche Szenario von Stillstandzeiten unbedingt vermeiden, sondern müssen auch Schritt mit der Nachfrage halten. Somit muss Stahl rasch, effizient und entsprechend den Vorgaben des Kunden produziert werden. Doch wie können Anlagenbetreiber einen prädiktiven Ansatz aufrechterhalten, wenn kritische Komponenten abgenutzt oder defekt sind?

In solchen Fällen ist ein effizientes Oboleszenzmanagement von entscheidender Bedeutung. Das heißt zum einen, dass die richtigen Ersatzteile beschafft und bestellt werden müssen. Zum anderen müssen Lieferung und Montage der Teile rechtzeitig und in Übereinstimmung mit dem Instandhaltungsplan der Anlage erfolgen.

Automatisierung und Digitalisierung können traditionelle Prozesse verbessern, auch wenn Originalbauteile brechen oder veraltet sind. Foto: EU Automation

Ein mögliches Beispiel: Das Warmwalzen von Stahl. Dabei wird der Prozess der Zuführung von Stahlknüppeln zum Schneiden durch die Kreissäge gesteuert. Dies geschieht mittels eines Systems zum Anhalten und Messen unter der Kontrolle des Bedieners. Allerdings kommt es während dieses Prozesses bekanntermaßen gelegentlich zu Motorabschaltungen. Die Ursachen dafür sind beispielsweise in einer falschen Traversengeschwindigkeit oder einem zu raschen Anstieg der Ladegeschwindigkeit zu suchen.

Welche Möglichkeiten Anagenbetreiber zum Beheben eines solchen Problems haben, erläutert Jonathan Wilkins, Marketingleiter bei EU Automation, in der aktuellen Ausgabe 9/2019 von stahl und eisen. Sie finden den Gastbeitrag in der Rubrik „Innovation + Entwicklung“.

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VDI ZRE-Studie vergleicht additive Fertigung mit konventioneller Fertigung

Wie ressourcenschonend ist der industrielle 3D-Druck? Dieser Frage geht das Zentrum Ressourceneffizienz (ZRE) des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) in einer aktuellen Studie mit dem Titel „Ökologische und ökonomische Bewertung des Ressourcenaufwands: Additive Fertigungsverfahren in der industriellen Produktion“ nach. Die Antwort: Ob der 3D-Druck ressourceneffizienter als konventionelle Fertigung ist, hängt vom Produkt ab. Die Studie zeigt, wie sich der Einsatz von Ressourcen beider Verfahren vergleichen lässt.

Das Bild leitet Sie zu der vollumfänglichen Studie des VDI ZRE.

Additive Fertigung gilt als Schlüsseltechnologie der Digitalisierung. Entsprechende Verfahren gelten als schneller und kostengünstiger: unter anderem, weil weniger Ausschuss produziert wird und bei der Herstellung weniger Abfall anfällt. Deshalb wird dem 3D-Druck zukünftig eine zentrale Rolle in kleinen und mittelständischen Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes prophezeit.

Das VDI ZRE hat in einer Studie den Ressourcenverbrauch eines additiven Fertigungsverfahren mit einem konventionellen Prozess verglichen. Gegenstand der Untersuchung war eine mittelgroße Serienproduktion, wie sie derzeit für den 3D-Druck noch nicht üblich ist.Produziert wurde eine Dämpfergabel für einen Pkw. Dessen Herstellung umfasst konventionell die Produktionsschritte Gießen, Gesenkschmieden, Entgraten, Wärmebehandeln und Fräsen. Bei der additiven Fertigung kam das selektive Laserschmelzen, auch Laser Beam Melting (LBM), zum Einsatz.

Hoher und teurer elektrischer Grundverbrauch

Im betrachteten Fall zeigte sich, dass beim 3D-Druck mehr Energie, Rohstoffe, Wasser und Fläche verbraucht wurden als bei der konventionellen Produktion. Auch die Treibhausemissionen stiegen an. Zudem sind die Material- und Betriebskosten wesentlich höher. Diese Effekte seien vor allem auf den hohen elektrischen Grundverbrauch der LBM-Anlage sowie auf deren Kosten zurückzuführen, schließt der VDI aus der Studie. Darin heißt es auch, dass die Kosten durch technische Verbesserungen an der Anlage, mit denen in Zukunft fest zu rechnen sei, stark reduziert werden könnten. Hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Ressourceneffizienz könne sich der Abstand zwischen konventioneller und additiver Fertigung mittelfristig verringern.

Additive Fertigung als Ergänzung

Letztendlich müsse im Einzelfall differenziert entschieden werden, wann additive und wann konventionelle Herstellungsverfahren gewählt werden, legt der VDI nahe. Im Falle der Pkw-Dämpfergabel etwa fällt die Massereduktion durch die additive Fertigung so gering aus, dass dies keinerlei Effekte auf den Treibstoffverbrauch des Autos hat. Anders sieht es in der Luft- und Raumfahrt aus: hier sind in der Nutzungsphase durch leichtere Bauteile höhere Einsparpotenziale erzielbar. Der VDI geht dementsprechend davon aus, dass metallische Werkstücke in Zukunft weder ausschließlich auf konventionellem Wege noch ausschließlich additiv gefertigt werden. Wahrscheinlich wäre stattdessen, dass die 3D-Druckverfahren die herkömmlichen Methoden ergänzen. (VDI Zentrum Ressourceneffizienz, Beitragsbild: Shutterstock)

 

Stahl erlebt eine Renaissance in der Fahrradwelt

 

Der bislang letzte Triumph für den Stahl bei der Tour de France: Miguel Indurain gewann 1994 das Etappenrennen auf einem Stahlrad. Foto: DenP Images/Creative Commons

Vor 25 Jahren gelang es dem spanischen Radrennfahrer Miguel Indurain die Tour de France des Jahres 1994 für sich zu entscheiden – als bislang letzter Athlet der Geschichte auf einem Siegerrad mit Stahlkonstruktion. Heute wird der Markt maßgeblich von Karbon-Rädern dominiert. Doch speziell in der Nische sind viele Hersteller dem traditionellen Werkstoff treu geblieben und verfolgen weiterhin die Kunst des Rahmenbaus aus Stahl.

Von Niklas Reiprich

Zwischen dem ersten Siegerfahrrad der Tour de France und dem bisher letzten aus Stahl liegen nicht nur 91 Jahre, sondern auch 9 kg Gewichtsunterschied. Trotz der immensen Fortschritte beim Fahrradbau mit Stahl begannen die Hersteller bereits in den 1980er Jahren mit anderen Materialien als Stahl zu experimentieren. Es dauerte jedoch bis Mitte der 1990er Jahre bis der erste Toursieg auf einem Aluminiumfahrrad eingefahren wurde. Die Ära der Aluminiumrahmen war aber nur von kurzer Dauer. Bereits 1999 fuhr Lance Armstrong auf einem Vollkarbonrahmen zum Gesamtsieg. Auch wenn Armstrong im Nachhinein aufgrund von Dopingvergehen nicht mehr in den Siegerlisten geführt wird, war dies der Startschuss für den Siegeszug der Karbonfahrräder – nicht nur im Rennsport. Maßgeblich für diese Entwicklung sind die Vorteile des Werkstoffes Karbon, denn dieser ist führend in der Steifigkeits-Gewichtsrelation. Insbesondere bei der Verwindungssteifigkeit kann zumindest flexibler Stahl mit Karbon kaum mithalten.

 

Maurice Garin, Gewinner der ersten Tour de France im Jahr 1903 mit seinem 18 kg schwerem Stahlrad. Foto: Jules Beau [Public domain]

Max von Senger entwirft in Berlin unter der Marke „Standert“ Rennräder mit Rahmen aus Stahl. Foto: Standert

Beim Berliner Radhändler „Standert“ wird auch heute noch auf traditionelle Stahlrahmen gesetzt. Foto: Standert

Modernes Comeback

Einige Fahrradhersteller blieben dem scheinbar veraltetem Werkstoff Stahl treu oder entdeckten ihn wieder. Stahl kann im Fahrradbau durchaus einige Pluspunkte für sich verbuchen, Robustheit und unkomplizierte Verarbeitung sind hier zu nennen. Um die hochwertigen Eigenschaften von Stahl weiß auch Max von Senger, Gründer des seit 2012 in Berlin bestehenden Rennradhandels „Standert“. Für ihn besteht kein Grund zur Materialdiskussion …

Den vollständigen Artikel über die Renaissance des Stahls im Fahrradbau lesen Sie in der August-Ausgabe von stahl und eisen.

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