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Samstag, 18. November 2017
20. Juli 2015 | 14:09

Industrie 4.0: Stahl vernetzt

Das Thema Industrie 4.0 erfasst die gesamte Wirtschaft. Auch die Stahlindustrie ist Teil der „vierten industriellen Revolution“. Mit ihr sind große Chancen, aber auch Herausforderungen in der Stahlproduktion verbunden.

„Unsere Bilder verändern sich in diesen Jahren: Aus den rauchenden Schloten und den stampfenden und dampfenden Maschinen sind Fertigungsprozesse mit modernsten Informationstechnologien geworden“, erklärte Bundeskanzlerin Angela Merkel auf der Hannover Messe. Auch wenn die Stahlindustrie niemals ohne große Anlagen und Aggregate auskommen wird, so gilt es, die reale Produktion so mit digitalen Instrumenten zu verknüpfen, dass die Prozesseffizienz weiter steigt.

Prozessoptimierung gibt es in der Stahlindustrie schon lange. Angefangen mit der Automatisierung der Anlagen kommen nun verstärkt Informations- und Telekommunikationstechnologien hinzu. Insbesondere in den letzten 25 Jahren konnten durch viele innovative technische Entwicklungen eine kostengünstige Produktion, höhere Flexibilität, ständige Qualitätsverbesserungen und die Entwicklung neuer Produkte erreicht werden. Nicht zuletzt werden durch effizientes Anlagenmanagement auch Ressourcen geschont. Durch die digitale Begleitung der Produktion werden diese Entwicklungen auf das nächste Level gehoben.

Schwächen in der Qualität erkennen, noch bevor sie auftreten

Grundlage einer „Smart Factory“ ist das Sammeln, Analysieren und Verknüpfen von sehr großen Mengen unterschiedlicher Daten. In der Stahlindustrie wird an verschiedenen Aggregaten all das erfasst, was das Endprodukt beeinflussen kann: Material­zusammensetzung (Kohlenstoffgehalt), Temperaturen, Oberflächenfehler, Abmessungen. Im nächsten Schritt gilt es, diese Information mittels Algorithmen so zu verknüpfen, dass im weiteren Produktionsprozess auf Unregelmäßigkeiten reagiert werden kann.

Präzise Daten trotz Hitze

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Auf dem Weg in die Zukunft. Die Digitalisierung ist auch für die Stahlindustrie eine große Herausforderung.

Dass allein die Sammlung der Daten in einer Prozessindustrie mit hohen Temperaturen bereits eine Herausforderung sein kann, ist keine große Überraschung. An vielen Stellen in einem modernen Stahlunternehmen werden Sensoren eingesetzt, die auch unter schwierigen Bedingungen wie Staub und Hitze zuverlässig unterschiedliche Daten zu Maschinen und Prozessen liefern. Auch hier ist die Entwicklung aber noch lange nicht abgeschlossen. So arbeitet das VDEh-Betriebsforschungsinstitut (BFI) in Düsseldorf beispielsweise an einem neuartigen optischen Messsystem zur Schmelzentemperaturmessung (DynTemp®). Das kontinuierliche Sammeln der Daten ermöglicht eine sichere Steuerung im Hinblick auf die Produktqualität und eine Verbesserung der Energieeffizienz.

Um andere, aber ebenso wichtige Daten möglichst umfassend und ohne viel Aufwand zu erfassen, greift man sogar auf eine unkonventionelle Maßnahme zurück. Mit einem Hexakopter – einer Flugdrohne mit sechs Rotoren – überprüft und vermisst dein Stahlunternehmen regelmäßig das Werksgelände, um u. a. den Bedarf an Revisionen und Reparaturen zu ermitteln. Mit dem flinken Fluggerät lässt sich auf sehr einfache Art und Weise digitales Videomaterial z. B. von meterhohen Schornsteinen generieren. Aufwändige und teure Inspektionseinsätze etwa durch Industriekletterer oder Hubschrauber sind somit überflüssig.

Die Beispiele zeigen: So vielfältig die Prozesse in einem modernen Stahlwerk sind, so zahlreich sind die Anknüpfungspunkte für Anwendungen aus dem Bereich Industrie 4.0. Es wird deutlich, welche zusätzliche Dynamik auch in einer traditionellen Prozessindustrie wie der Stahlindustrie durch die neuen Informationstechnologien gewonnen werden kann.
Diesen und viele weitere interessante Beiträgen finden Sie in unserem Magazin „Innovation beginnt mit Stahl“

Portrait Bender 2015Über den Autor: Marvin Bender ist Referent für Online-Kommunikation und Public Affairs im Stahl-Zentrum in Düsseldorf. Neben dem bloggen, twittert er für @stahl_online und betreut stahl-online.de.


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Tags
Digitalisierung
Industrie 4.0

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