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5 Oktober 2022

FICEP „Intelligente Stahlfertigung“

News
FICEP-Intelligent-Steel-Fabrication

1988 erfand und installierte FICEP die erste mit einem vollautomatischen Materialhandlingsystem integrierte Fertigungsanlage für den Stahlbau. Das war nur der Anfang, denn FICEP ist mit Hunderten von Installationen weltweit der klare Marktführer für automatische Systeme! In den letzten 30 Jahren hat FICEP die Produktivität dieser umfassenden automatisierten Technologie drastisch erhöht. Zu verdanken ist dies dem kontinuierlichen Engagement, das FICEP der Entwicklung von branchenführenden Software- und Hardwarelösungen widmet.

Die Herausforderung
Seit der Erfindung der ersten automatisierten Mehrspindel-Bohranlage durch FICEP im Jahr 1965 wurden nicht nur die Bohrvorschübe und Positioniergeschwindigkeiten des zu bearbeitenden Materials, sondern auch die Leistung der Bohrspindelachse erheblich verbessert. Der Prozess zur Effizienzsteigerung der Bohranlagen und zur Beseitigung von nicht-produktiven Zyklen konnte derzeit durch die Hilfsachsen-Spindelpositionierung zur Verbesserung der „Span-zu-Span“-Zeit stabilisiert werden.

FICEP-Bohr-/Sägesystem mit Hilfsachsen-Spindelpositionierung
Seit der Einführung des ersten vollautomatischen Materialhandlingsystems im Jahr 1988 hat man sich bei Ficep darauf konzentriert, die Effizienz des Materialflusses durch die Anlage zu optimieren..

Die Herausforderung bestand darin, den Prozentsatz der Zeit zu erhöhen, in der die Bearbeitungszentren (Sägen, Bohren, Anreißen, Ausklinken, Fräsen, thermisches Schneiden und Strahlen) aktiv mit der Bearbeitung beschäftigt sind und nicht darauf warten, mit dem nächsten Profil zu beginnen.

Wie wird das optimale Layout bestimmt?
Es gibt keine zwei Stahlfertigungsunternehmen, deren Anlagen gleich sind. Die Kombination aus dem Layout einer Werkshalle, dem Produktmix, den erforderlichen Prozessen und dem benötigten Durchsatz stellt uns vor die einzigartige Herausforderung, das optimale Layout zu gestalten. Normalerweise werden frühere Aufträge unterschiedlicher Art heruntergeladen, um einen spezifischen Produktivitätsbericht auf der Grundlage des Auftragstyps zu erstellen.

Bis zur Entwicklung der „Systemsimulation“ durch FICEP basierte die Planung eines Anlagenlayouts in der Regel auf einem Interviewprozess mit dem Kunden. Ziel war es, ein Layout, basierend auf einigen fundierten Vermutungen und Annahmen, zu erstellen. Heute nutzt FICEP eine proprietäre Software, mit der verschiedene Auftragstypen und Anlagenlayouts für eine detaillierte Produktivitätsanalyse simuliert und bewertet werden können.

Geteilte Arbeitseinheiten im Vergleich zu Tandemsystemen, Einsatzmöglichkeiten/Merkmale von Schiebebühnen und Größe von Materiallagerzonen sind nur einige der Variablen, die bewertet werden müssen.

Die „Systemsimulation“ ist ein Prozess, bei dem potenzielle Layouts auf der Grundlage des Personalbedarfs, der Fähigkeiten, des Durchsatzes und der Engpässe bewertet werden. Aktuelle Aufträge oder Sequenzen werden in die PLM-Software importiert, die mit der Materialverschachtelung beginnt und leistungsstarke Algorithmen verwendet, um die Produktion auf die effizienteste Weise zu organisieren. Sobald die optimierte Arbeitslast heruntergeladen ist, zeigt der „System-Simulator“ die Bearbeitung der multiplen und fertigen Teile in einem 3D-Videomodus, um die tatsächlichen Prozesszeiten wiederzugeben, die für die Herstellung dieser Produktionsfreigabe erforderlich sind. Der „System-Simulator“ zeigt, wo Engpässe entstehen und identifiziert Bearbeitungszentren, die nicht ausgelastet sein können und auf zu fertigendes Material warten. Dieses innovative Verfahren ermöglicht es, verschiedene Gestaltungsentwürfe zu vergleichen und weiter zu modifizieren, um zu ermitteln, mit welcher Gestaltung die maximale Flexibilität und Produktivität erreicht wird.

Wie steigert die „Systemsimulation“ Ihre tägliche Produktivität?
Sobald die für die Stahlfertigungsanlage vorgesehene Arbeitslast festgelegt ist, entwickeln die Algorithmen der Software die optimalen Sequenzen für die ausgewählte Produktionsfreigabe. Vor dem Start der eigentlichen Produktion kann die „Systemsimulation“ mögliche Engpässe und nicht ausgelastete Bearbeitungszentren ermitteln. Nach ihrer Ermittlung kann diese innovative Software zeigen, wie die Gesamtproduktivität des Systems durch Änderungen oder Ergänzungen der anstehenden Produktionsfreigabe gesteigert werden kann.

Wie funktioniert die intelligente Stahlfertigung?
Wenn mehrere Profile auf die Anlage geladen werden, scannt der Materialhandler den entsprechenden Strichcode aus der Schnittliste in das System ein.

Die Profile werden automatisch positioniert, ohne dass das System einen Bediener oder eine Aufsichtsperson benötigt. Der Weg durch die Anlage oder die Weiterleitung zu den entsprechenden Arbeitseinheiten richtet sich nach den erforderlichen Prozessen und der optimalen Nutzung der Systemfähigkeiten. Wenn ein multiples oder geschnittenes Teil in jede Arbeitseinheit eintritt, wird die Lagerlänge überprüft und das entsprechende CNC-Programm automatisch ausgewählt, um die gewünschte Bearbeitung durchzuführen.

Vorteile
Die Vorteile der „intelligenten Stahlfertigung“ sind zahlreich und kosteneffizient. Die meisten der heute von FICEP verkauften und installierten Systeme sind mit der „intelligentem Stahlfertigung“ ausgestattet, da die Vorteile umfassend und leicht zu rechtfertigen sind, denn die Kosten für die Automatisierung stellen im Verhältnis zu den Gesamtkosten des Systems nur eine minimale Investition dar.

Zusammenfassung der Vorteile
Systemabläufe

  • Die Profile werden automatisch verschachtelt, um die Materialnutzung zu maximieren.

  • Die mit dem Laden des Materials verbundene Dateneingabe erfolgt mittels Strichcodelesung, um mögliche Fehler auszuschließen.

  • Es ist nicht notwendig, dass der Bediener das richtige Programm auswählt, damit das auf den Zuführförderer geladene Teil bearbeitet wird.

  • Die Lagerlänge wird automatisch überprüft.

  • Das Material wird auf die effizienteste Weise und ohne menschliches Eingreifen weitergeleitet.

  • Der Zeitverlust für den Bediener, der das Material organisieren und durch das System bewegen muss, entfällt.

  • Alle Materialfunktionen finden in verdeckter Zeit statt, während die Bearbeitungszentren die erforderlichen Prozesse durchführen.

  • Effizienz und Produktivität stehen bei diesem System im Vordergrund. So werden beispielsweise mehrere Teile automatisch auf den Zuführförderer der Strahlmaschine geladen, wobei der richtige Abstand zwischen den einzelnen Profilen eingehalten wird, um die Vorteile des Strahlbildes voll auszunutzen.

  • Alle zuvor zur Produktivitätserhöhung eines manuellen Materialhandlingystems erforderlichen Bediener sind nicht mehr notwendig und werden durch einen einzigen Bediener ersetzt. In der Regel hat der Bediener Zeit, um die Be- und Entladvorgänge am System durchzuführen.

  • Während des laufenden Prozesses kann die intelligenten Stahlfertigung auf 4D zurückgreifen, um den Produktionsprozess in ein 3D-Modell hochzuladen und den Echtzeitstatus der einzelnen Profile grafisch im Modell darzustellen.

  • Ebenso können die Produktionsdaten in Echtzeit auf einem Smartphone angezeigt werden.

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