VIRTUALITY MEETS REALITY TURNKEY SOLUTIONS - PROGUSS-AUSTRIA
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Österreichische Post AG
Info.Mail Entgelt bezahlt
01
2020
Fachzeitschrift des Vereins Proguss-Austria | www.proguss-austria.at JHG. 67
VIRTUALITY
MEETS
REALITY
TURNKEY SOLUTIONS
INHALT 6
01/2020
itz
Haupts
AND
Fachbeitrag
T S C H L Gegossene Bauteile
DEU TSCHE
CHIEN für den L eichtbau
CHINA
SPANI
EN POLEN
RIE N Fachbeiträge
BULGA
GAL 06 | G
egossene Bauteile für den
PORTU AND
R U S S L Leichtbau
INDIEN Gusseisen- und Aluminium
MEXIK
O werkstoffe als Alternative 16
N zu Dünnwand-Stahlguss
ITALIE TAIWA
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Dr. Ing. Wolfgang Knothe Rückblick
AKEI TAN
PAKIS
EUROGUSS 2020
SLOW Messe Nürnberg
10 | D
igitalisierung erfolgreich
RN
UNGA
nutzen durch interaktive visuelle
Datenanalyse
I
TÜRKE
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Dipl.-Ing. Dr. Harald Piringer
ro duce
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15 | Die Zeichnungs-Tolerierung,
lo c al Das ungeliebte Kind
From 22
Michael Dulas
PPLI ER 05 | Vorwort
U
Firmennachrichten
BAL S 06 | Fachbeiträge
to GLO ÜCKBLICK EUROGUSS 2020
16 | R
Messe Nürnberg
Aktuelles
VERTRIEBSPARTNER 20 | Die Berufsgruppe der Gießereiindustrie
esuch.
AUF DER GANZEN WELT 22 | Firmennachrichten
38
a u f I hren B garantieren unseren Kunden Vorteile aufgrund der hohen
uns 31 | Veranstaltungskalender
Wir freuen
Qualität der TRENNEX ® – Produkte. Sei es Beratung, hohe
Verfügbarkeit oder auch technische Unterstützung vor Ort ereinsnachrichten
36 | V Bücher und Medien
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durch ausgebildete TRENNEX ® – Techniker, unsere Partner Jahreshauptversammlung PROGUSS
stehen weltweit als kompetente Ansprechpartner zur Verfü-
gung, um Ihre Fragen hinsichtlich TRENNEX ® – Produkten Literatur
und deren Anwendung zu beantworten. Trennex wird welt-
38 | Bücher und Medien
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den Druckguss
Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 | Vorwort
VORWORT
Automobilindustrie, sondern auch die Branchen rundhe-
rum haben darunter gelitten, sodass unsere Zulieferungen
im Maschinenbau und Energietechnik mit Rückgängen zu
kämpfen hatten. Diese Situation ist leider nach wie vor
akut und ein Ende ist nicht in Sicht. Auch wenn die letzten
Einschätzungen und Prognosen von einer Seitwärtsbe-
wegung mit einem positiven emotionalen Ausblick aus-
gehen, ist jedoch die angespannte Situation bei weitem
nicht überwunden.
Für das heurige Jahr wurde im Vorstand beschlossen,
auch strukturelle Anpassungen bei der Ausgabe der Gie-
ßereirundschau zu machen. Es ist vorgesehen, heuer nur
mehr vier Ausgaben in gedruckter Form zu erstellen, aber
gleichzeitig wollen wir beginnen, das Onlineangebot auf
unserer Homepage zu erweitern, zu aktualisieren und lau-
fend mit aktuellen Nachrichten zu versehen. Dies soll ein
Schwerpunkt des heurigen Jahres im Verein sein. Bereits
verwirklicht ist, dass sich Mitgliedsunternehmen von Pro-
guss-Austria über einen Link direkt auf der Homepage prä-
sentieren können. Bereits jetzt sind einige Unternehmen
dort präsent und wir hoffen, dass dieses Angebot ange-
nommen wird und somit auch die Unternehmenspräsenz
auf unserer Homepage steigt. Ein entsprechender Link
zur Implementierung ihrer Inhalte wurde den Mitgliedern
direkt zugesandt. Wir hoffen, dass damit die Attraktivi-
tät auch weiterhin erhalten bleibt und andererseits auch
über das Onlineangebot viele neue interessante Aspekte
gewonnen werden können.
Als weiteres Angebot für unsere Mitglieder haben
„Auch wenn die letzten Dipl.-Ing. Adolf Kerbl, MSc wir im März unsere Veranstaltung zum Thema „For-
schungsprämie und Innovation als Unterstützung für Ihre
Einschätzungen und Prognosen Geschäftsführer Proguss-Austria
Zukunftsausrichtung“ beim ÖGI. Diese Aktivität der kos-
von einer Seitwärtsbewegung tenlosen Veranstaltung für Mitglieder von Proguss-Austria
soll weiter attraktiviert und ausgebaut werden.
mit einem positiven emotionalen Liebe Vereinsmitglieder! Ich hoffe, dass sich im Laufe des Jahres die Situation
wieder entspannt und Beruhigung der wirtschaftlichen
Ausblick ausgehen, ist jedoch die 2019 war ein wirtschaftlich bewegtes Jahr und hat nach
einem relativ guten 2018 mit Fortdauer des Jahres immer
Turbulenzen eintritt und wir zumindest im zweiten Halb-
jahr in ein positives Unternehmensjahr kommen.
angespannte Situation bei weitem größere Probleme in der Branche verursacht. Unsere
Hauptkunden aus der Automobilindustrie sind über den
nicht überwunden.“ Dieselskandal in Probleme gerutscht, die direkt auf uns Ich wünsche allen viel Erfolg, alles Gute, ein herzliches
durchgeschlagen haben und bei vielen Unternehmen Glück auf und bedanke mich für Ihre Unterstützung und
Dipl.-Ing. Adolf Kerbl, MSc zu drastischen Rückgängen geführt haben. Nicht nur die Mitarbeit!
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Fachbeiträge | Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 | Fachbeiträge
Rohrquerträger Diff.-Korb Anpressplatte
GEGOSSENE BAUTEILE
FÜR DEN LEICHTBAU
GUSSEISEN- UND ALUMINIUM
WERKSTOFFE ALS ALTERNATIVE Bild 1: Leichtbauteile aus Gusseisen mit Kugelgrafit Fotos: Franken Guss
ZU DÜNNWAND-STAHLGUSS Einstiegsträger Lagerblock Vorderachse Radträger
AUTOR:
Dr. Ing. Wolfgang Knothe, Entwicklung Eisenguss, Franken Guss GmbH & Co. KG, Kitzingen.
niedrigeren Schmelztemperatur exzellent gießbar. Die
Anwendung von GJS erlaubt heute die Herstellung hoch Bild 2: Leichtbauteile aus Aluminiumlegierungen © Franken Guss
belastbarer Konstruktionsteile wie sie früher den Stahl-
werkstoffen vorbehalten waren. Sie vereinen in sich:
Im Fertigungsbereich der Aluminiumwerkstoffe wer-
■ Formgebung und Einstellung der Werkstoffeigenschaf- den hauptsächlich die Legierungen EN-AC-AlSi9Cu3 (Fe),
ten erfolgen in einem einzigen Vorgang, EN-AC-AlSi10Mg (Fe) und EN-AC-AlSi12 (Cu) verarbeitet.
■ Automatisierte Formanlagen mit voll aufbereitbaren Es sind 12 Druckgießzellen im Einsatz, die im Verbund mit
Quarzsanden, Robotern für den Transport der Gussteile aus der Form
■ hohes Gussausbringen, über die Abgrat-Presse bis hin zur Transporteinheit arbei-
■ leichte mechanisierte Gussstücktrennung vom Gieß- ten. Die größte Gießzelle hat eine Schließkraft von 2000 t.
laufsystem, Die Anwendung von Wärmebehandlungstechniken, wie
■ der Gusszustand ist eigenspannungsarm, T 5 oder T 6 ist hier ohne Einschränkung möglich, da die
■ Wärmebehandlungen ermöglichen die gezielte Einstel- Art der Formfüllung Gasporositäten vermeidet.
lung von Sonderqualitäten, Das Produktportfolio für Gusseisen und Aluminium
■ Schweißbarkeit, umfasst verschiedenste Großserienteile, die den aktuells-
■ komplexe Funktionen in einem Bauteil. ten Anforderungen des Leichtbaues entsprechen (Bilder
1 und 2). Zur Prototypenfertigung steht eine moderne
Gegossene Leichtbauteile lassen sich mittels modernster Die erfolgreichen Anwendungen von Konstruktions- Lasersinteranlage bereit, die nach dem Prinzip der Additi-
Verbindungstechniken (Laserschweißen) zu hoch Schweißverbindungen von GJS und Stahl eröffnen hier ven Fertigung arbeitet, mit dem Resultat eines einbaufer- Bild 3: Bauteile können bei Franken Guss zunächst additiv
belastbaren und wirtschaftlichen Konstruktionsteilen Chancen für Innovationen im Leichtbau in der Verbindung tigen Prototyps (Bild 3). als Prototypen gefertigt werden, bevor sie in Serie gehen.
verbinden. © Franken Guss gegossener mit umgeformten Stahlbauteilen. © Franken Guss
LEICHTBAUKONZEPT
Dem Wunsch des Einsatzes von Stahlwerkstoffen hat der FERTIGUNGSVERFAHREN BEI FRANKEN GUSS Bestimmend für die Auslegung von Konstruktionsteilen DIE ENTSCHEIDENDE WERKSTOFFKENN
Gießtechnologie vor allem aus wirtschaftlichen Gründen Der Bereich Eisengießerei ist für sämtliche Gusseisen- für den Fahrzeugbau sind der statische und dynamische GRÖSSE IST DER ELASTIZITÄTSMODUL!
Grenzen gesetzt. Die sehr hohe Schmelz- und Gießtempe- werkstoffe, wie Gusseisen mit Lamellengrafit (GJL), Lastfall, aber als Besonderheit das Crashverhalten. Nur Der Elastizitätsmodul der Gusseisenwerkstoffe ist abhän-
ratur, das ausgeprägte Schrumpfungsverhalten und auf- Gusseisen mit Vermiculargrafit (GJV) und Gusseisen der statische Lastfall kann mit den quasi statisch ermit- gig von der Grafitausbildung, also der verwendeten
wendige Wärmebehandlungen sind dafür die Ursache. mit Kugelgrafit (GJS) eingerichtet und verfügt über drei telten Kennwerten, wie Zugfestigkeit Rm, Streckgrenze Rp Werkstoffsorte wie GJL, GJV oder GJS. Er ist aber für die
Mit der Entwicklung der modernen Werkstoffe Gusseisen mechanisierte sowie automatisierte Formanlagen. Diese oder Dehnung A5 bewertet werden. Die dynamisch ermit- kompakten bis kugelförmigen Grafitausbildungen unab-
mit Kugelgrafit (GJS) und T6-Aluminiumguss ist diese modernen Fertigungseinrichtungen ermöglichen end- telten Werkstoffkennwerte, wie die ertragbare Mittelspan- hängig von der vorliegenden Werkstofffestigkeit nahezu
Hürde überwunden. Der klassische Leichtbauwerkstoff maßnahe Geometrien und der installierte Datenverbund nungsamplitute, werden vom Kerbfaktor der Auslegung konstant. Die Werkstoffanforderungen für den Leichtbau
Aluminium hat dadurch nichts an Bedeutung verloren. eine stabile Prozessfähigkeit. Im Einsatz sind automati- des Bauteiles dominiert. Da mit steigender Werkstofffes- bestimmen sich vielmehr aus dem Verformungsverhalten,
GJS hat Werkstoffeigenschaften, die Stahlwerkstoffen sierte DISA-Formanlagen im Verbund mit lasergesteuerten tigkeit die Kerbempfindlichkeit zunimmt, scheitert der wie der Stützwirkung oder der Nutzung der Anisotropie
entsprechen, ist aber mit einer gegenüber Stahl um 400 K Gießeinrichtungen „Pouromat“. Einsatz hochfester Werkstoffe im Leichtbaukonzept. für die Zug- Drucklastbewertung.
6 7
Fachbeiträge | Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 | Fachbeiträge
b
a
Bild 7: Entwicklung eines Rohrquerträgers mit einem Schaft aus GJS und angeschweißten Flanschen aus Stahl.
a) Verbindungskonzept b) Pressschweißen der Teile im MagnetArc-Verfahren. © KUKA Augsburg
c Fazit Zum Unternehmen
■ Die Auslegung von Bauteilen unter Nutzung der Gestal-
tungsfreiheit des Gießens ermöglicht eine bedeutend Franken Guss ist ein mittelständiges Unterneh-
Bild 4: Entwicklung zur Verstärkung eines Fahrerhausträgers. a) Rahmenkopf mit Fahrerhausträger, b) Ausgangskonzept, c) höhere Belastbarkeit als vermeintlich aus der Steige- men und ist zusammen mit dem Gießereiun-
Aktueller Geometriestand im Werkstoff Gusseisen mit Kugelgrafit (Gewichtsersparnis 15%). © Franken Guss rung der Werkstofffestigkeit. ternehmen Sachsen Guss in die JORA-Holding
■ Die Methoden der Bionik empfehlen sich exklusiv für eingebunden. Es verfügt über 90 Jahre Gieße-
eine gießtechnische Formgebung. reitradition am Standort Kitzingen.
KONZEPTBEISPIELE LEICHTBAU DURCH ■ Das Konstruktionsschweißen erweitert die Funktiona-
Franken Guss hat mit seinen am Standort vorhande- KONSTRUKTIONSSCHWEISSEN lität und ermöglicht Leichtbau durch die Verbindung
nen Fertigungstechniken exzellente Möglichkeiten, den Das Konstruktionsschweißen (Bild 6) wird für den Bauteil- gegossener Bauteile aus Gusseisen mit Kugelgrafit und Die Inhalte dieses Beitrages wurden bereits vorge-
Dialog der Werkstoffauswahl zwischen Gusseisen- und verbund mit Stahlbauteilen aus der Umformtechnik einge- Stahlformteilen. stellt auf dem IFU-Kongress NEMU am 14. /15. Mai
Aluminiumwerkstoffen zu führen und daraus einen setzt. Üblich sind das Schmelz- und das Pressschweißen. ■ Die Massivumformung und das Gießen sind sich 2019.
Anwendungsvorschlag selbst zu erarbeiten. Die Firma hat Eine breite Anwendung besteht hier für den Verbund ergänzende Formgebungsverfahren, die dem Leicht-
sich heute vom Dienstleister zum Entwicklungspartner gegossener Ausgleichsgehäuse mit Tellerrad (Bild 7), also bau neue Impulse geben für neue hochbelastbare und Nachdruck: Originalveröffentlichung in der GIFA-Ausgabe der
aufgebaut. Das beinhaltet die Anwendung von Simulati- einer Verbindung von GJS und Stahl. wirtschaftliche Konstruktionsteile. GIESSEREI (09-2019) und Livarski Vestnik 3, 65/2018
onstechniken sowie die Bewertung von Werkstoffverhal-
ten in den unterschiedlichen Lastfällen. An vorliegenden
gewichtsoptimierten Serienteilen wie einem verstärkten
Fahrerhausträger aus Gusseisen mit Kugelgrafit (Bild 4) Schmelzschweißen
oder einem neu konstruierten Federbock aus der Alumi-
niumlegierung EN-AC-AlSi10Mg T6 (Bild 5) kann die prakti- mit
sche Bewährung solcher Konzepte gezeigt werden. Schweißzusatzwerkstoffen
Laser Lichtbogen Gas
Pressschweißen FACHBEITRÄGE & KURZINFORMATIONEN
ohne Proguss-Austria Mitglieder sind jederzeit eingeladen, der Redaktion der GIESSEREI RUNDSCHAU
Schweißzusatzwerkstoffe Fachbeiträge zu Schwerpunktthemen der GIESSEREI RUNDSCHAU oder Neuigkeiten zu senden.
Chefredaktion: Mag. Dietburg Angerer
angerer@proguss-austria.at
+43 664 1614 308
Reib- Magnetarc- Kondensator-
schweißen schweißen entladungs-
schweißen
Bild 5: Neukonstruktion des vorderen Federbocks (Werk-
stoff: EN-AC-AlSi10Mg T6) (Gewichtsersparnis 30%) Bild 6: Mögliche Schweißverfahren zur Verbindung von
© Franken Guss (Leicht-) Gussteilen mit Stahlelementen.
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Fachbeiträge | Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 | Fachbeiträge
Industriebetriebe erst dann das volle Potential von Digi- In der Gießerei kann die Visualisierung großer Datenmen-
talisierung ausschöpfen können, wenn sie ihre eigenen, gen wichtige Fragen effektiv beantworten, wie zum Bei-
bestehenden Fachexperten in die Lage versetzen, Daten spiel:
selbständig und effizient zu nutzen [4, 5]. Das Spektrum ▶ Folgen Prozessparameter bestimmten Trends oder
DIGITALISIERUNG ERFOLGREICH reicht dabei von täglichen Aufgaben wie etwa der Sicher-
stellung einer reibungslosen Produktion bis hin zu strate-
sind sonstigen Anomalien unterworfen?
▶ Wie verteilt sich Ausschuss zeitlich bzw. über Gieß-
NUTZEN DURCH INTERAKTIVE gisch wichtigen Projekten - etwa einer kreativen Analyse
der eigenen Daten hinsichtlich Identifikation von Potenti-
lose, Formen, oder Prozessparameter?
▶ Gibt es Korrelationen zwischen Gießparametern bzw.
VISUELLE DATENANALYSE
alen für Prozessoptimierung und Automatisierung. Gießparametern und Qualitätsmessungen?
Dies erfordert eine Technologie, die es auch Fachex- ▶ und viele mehr…
perten ohne Data Science Ausbildung ermöglicht, rasch
wesentliche Erkenntnisse aus großen Datenmengen zu Spätestens seit John W. Tukey den Begriff der „explorati-
gewinnen und mit ihrem Fachwissen die Analyse flexi- ven Datenanalyse“ geprägt hat, ist Visualisierung zu einem
bel steuern zu können. Standardsoftware wie Excel oder wichtigen Bestandteil in der Statistik geworden [8]. Durch
AUTOR: diverse Statistikpakete sind zwar sehr breit einsetzbar, die Schaffung eines geistigen Bildes ermöglicht geeignete
Dipl.-Ing. Dr. Harald Piringer, hp@visplore.com können aber diesem Ziel nur sehr bedingt gerecht wer- Visualisierung dem Menschen in Sekunden, Ausreißer,
den, da sie meist nicht für große Datenmengen skalieren, Muster und Zusammenhänge zu erkennen, selbst wenn
den Benutzer nicht von selbst zu relevanten Aspekten füh- diese nicht vermutet bzw. nach diesen gesucht wurde
ren und kaum Dynamik bei der Analyse zulassen. Genau (s. Abb. 1). Die qualitative Datenanalyse durch Visualisie-
ABSTRACT richten sowie diversen Statistikpaketen dramatisch diese Lücke füllt interaktive visuelle Datenanalyse. rung ist somit eine wesentliche und für Anwender intuitiv
Ziel der Digitalisierung in der Industrie ist es, aus Daten erhöhen. Visplore ist eine Software zur interaktiven zugängliche Ergänzung zu einer quantitativen Analyse auf
einen wirtschaftlichen Nutzen zu ziehen. Trotz Trends visuellen Datenanalyse, die mit Fokus auf Anforderun- INTERAKTIVE VISUELLE DATENANALYSE Basis von statistischen Kennzahlen.
zu künstlicher Intelligenz und Data Science können gen der Industrieproduktion entwickelt wurde. Erste Visualisierung hat sich als hochwirksames Medium zur
Betriebe das volle Potential ihrer Daten erst dann aus- Pilotprojekte von Visplore zeigen im Bereich der Gieße- Vermittlung von Information an Menschen bewährt. Eine Herausforderung in der Praxis ist jedoch die Diskre-
schöpfen, wenn ihre eigenen Fachexperten diese in ihrer rei Anwendungspotentiale, die vom Wissensaufbau für Das Sprichwort „Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte“ trifft panz zwischen der Komplexität realer Produktionsdaten
täglichen Arbeit effizient nutzen, etwa für Problemana- die weitere Digitalisierungsstrategie über die Erklärung insofern zu, als der Mensch durch Sehen mehr Informati- und dessen, was in üblichen, gängigen Diagrammen sinn-
lysen und datenbasierte Entscheidungen. Interaktive von Ausschuss und die Analyse von Prozessanomalien onen erhält als durch alle anderen Sinne zusammen [6]. voll darstellbar ist. Beispielsweise umfassen Daten aus der
visuelle Datenanalyse ist eine innovative Methode, um bis hin zur Datenaufbereitung reichen. Die interaktive Kombiniert mit der „Rechenleistung“ von Milliarden von Gießerei dutzende Prozessparameter, diverse Kontextin-
Fachexperten ohne Data Science Hintergrund genau visuelle Datenanalyse kann somit zu einem wichtigen Neuronen im Gehirn ist der menschliche Sehapparat ein formationen (etwa Zeitpunkt, Gießlos, Werkzeug, Form,
dies auf intuitive Weise zu ermöglichen. Eine enge Kom- Schritt auf dem eigenen Digitalisierungsweg werden. effektiver Sucher und Deuter von Mustern. Darüber hinaus Auftragsnummer, etc.), Qualitätsmessungen, ggf. weitere
bination von Datenvisualisierung, Benutzerinteraktion Ein konkreter wirtschaftlicher Nutzen ergibt sich etwa zeigen Trends wie die wachsende Popularität von Infogra- Prozessdaten wie Schusskurven sowie Informationen
und intelligenten Algorithmen kann die Geschwindig- durch raschere Problemanalysen für einen reibungslo- fiken in der Wirtschaft und im Journalismus, dass Visuali- über Material und Nachverarbeitung – und das für hun-
keit, Menge und Tiefe an gewonnenen Erkenntnissen sen Betrieb und optimierten Prozessen für eine höhere sierung nicht nur eine effektive, sondern auch eine offene, derttausende Bauteile oder mehr. Mit statischen Diagram-
gegenüber Standardsoftware wie Excel, Standardbe- Ressourceneffizienz. integrative Sprache ist, die Zielgruppen aus verschiede- men ist diese Komplexität nicht sinnvoll abdeckbar, wenn
nen Bereichen erreicht [7]. man nicht vorab genau weiß, welchen Teilaspekt man
betrachten will. Ebenso verlieren die meisten Diagramme
DER FAKTOR MENSCH IN DER INDUSTRIELLEN sowie unrealistischen Erwartungen [2] warnen und sogar
DIGITALISIERUNG den Hype-Zyklus rund um KI auf ein „Tal der Ernüchte-
Kaum ein Trend prägt die Industrie derzeit in einem ähnli- rung“ zusteuern sehen [3]. Diese Stimmen kommen von
chen Ausmaß wie die Digitalisierung. Unternehmen sehen KI Experten, die betonen, dass die zu Grunde liegenden
sich einem zunehmenden Innovationsdruck ausgesetzt, Methoden nur für gewisse Anwendungszwecke geeignet
um in diesem Bereich Schritt zu halten. Technologien zur sind. Dies sind insbesondere Klassifikationsaufgaben
Erfassung, Vernetzung, Speicherung und Verarbeitung bei Existenz einer sehr umfassenden Datenbasis. Von
großer Datenmengen waren dabei in den letzten Jahren einer „Intelligenz“ im Sinne einer allgemeinen Fähigkeit
im Fokus der Aufmerksamkeit und sind ein wichtiges Fun- zur Problemlösung sind die derzeitigen Methoden der KI
dament für die Umsetzung von Digitalisierung im eigenen jedoch auf absehbare Zeit weit entfernt.
Unternehmen. Das Hauptaugenmerk sollte jedoch stets Aus diesem Grund darf bei der Digitalisierung kei-
auf das Ziel gerichtet sein, aus all den gesammelten Daten nesfalls auf die zentrale Rolle des Faktors Mensch – der
einen konkreten wirtschaftlichen Nutzen zu ziehen. Die- menschlichen Intelligenz, Intuition und Erfahrung – ver-
ser kann beispielsweise in der Reduktion von Ausschuss, gessen werden. Vor diesem Hintergrund konnte sich das
einer gesteigerten Ressourceneffizienz sowie der Automa- Berufsbild des „Data Scientists“ etablieren. Doch stellt
tisierung von Prozessen in Produktion und Logistik liegen. auch dieser Trend die Industrie vor Herausforderungen:
Die starke mediale Präsenz des Themas „künstliche Intel- Einerseits sind Data Scientists mit entsprechendem Aus-
ligenz“ (KI) vermittelte in den letzten Jahren mitunter den bildungshintergrund rar und teuer, andererseits ist oft das
Eindruck, als sei KI die zentrale Schlüsseltechnologie zur Wissen um den konkreten Produktionsprozess bei Data
Nutzung von Digitalisierung. Tatsächlich belegen erfolg- Science Experten zunächst nur eingeschränkt vorhanden
reiche Anwendungen wie etwa automatische Fehlerklas- und muss im Laufe der Zeit aufgebaut werden, was für
sifikation an Hand von Bilddaten das Potential von KI. eine rasche Beantwortung konkreter Fragen hinderlich Abb. 1: Das Quadrat von Anscombe [9] zeigt vier Datensätze mit jeweils zwei Variablen und elf Datenpunkten. Während die
Allerdings mehren sich in letzter Zeit Stimmen, die im sein kann. Visualisierung jeden Datensatz als strukturell stark unterschiedlich zeigt, sind wesentliche Statistiken aller vier Datensätze
Zusammenhang mit KI von inhärenten Problemen [1] Zahlreiche Studien kommen daher zum Schluss, dass ident.
10 11
Fachbeiträge | Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 | Fachbeiträge
Abb. 2: Darüber hinaus zeichnet sich Visplore durch eine Perfor- Erkenntnis, dass eine Prüfanlage verstellt war, was
Grundlegende mance aus, die Benutzern selbst bei der Analyse und Ein- wesentlich mehr manuelle Nachprüfungen als
Methodik der zelbetrachtung von Millionen Datensätzen Antworten in nötig verursachte.
interaktiven Sekundenbruchteilen liefert.
visuellen 4. Detaillierte Problemanalyse: Tritt ein Problem in
Datenanalyse.
KONKRETE ANWENDUNGEN IN DER GIESSEREI der Produktion auf, besteht ein effektiver Ansatz
Erste Pilotprojekte mit Gießereien zur interaktiven visu- zur Fehlersuche darin, die Daten zu einem fehler-
ellen Datenanalyse durch Einsatz von Visplore laufen freien Zeitbereich als Referenz zu vergleichen. So
bereits. Diese Validierung wird im Rahmen des soeben lässt sich erkennen, welche Prozessparameter
gestarteten Projekts COMMA unter der Leitung des öster- anders verteilt sind oder inwiefern sich die Daten in
reichischen Gießereiinstituts (ÖGI) [13] weitergeführt und sonstigen Aspekten wie etwa Schwankungen oder
ausgebaut. Korrelationsverhalten unterscheiden. Hier erleich-
In diesen Projekten sowie Projekten in verwandten tert interaktive visuelle Analyse die Auswahl geeig-
Bereichen der diskreten Fertigungsindustrie konnten neter Zeitbereiche und führt durch intelligente
unter anderem folgende Anwendungsfälle für Gießereien Algorithmen in Sekunden zu möglichen Ursachen,
identifiziert werden. um diese durch Fachexperten sofort qualitativ und
tendenziell ihre Aussagekraft, wenn zu viele Datenpunkte eine Betrachtung der Daten aus verschiedenen Blickwin- quantitativ beurteilen zu können. Ein ähnliches
gleichzeitig dargestellt werden. keln, was häufig zur Entdeckung unerwarteter Muster und 1. Wissensaufbau für weitere Digitalisierungs- Vorgehen verhilft auch zu einem umfassenden Wis-
Die interaktive visuelle Analyse löst diese Herausfor- Zusammenhänge führt [6]. Am wichtigsten ist jedoch der strategie: Unternehmen, die sich noch in einer sen über Auswirkungen von Prozessumstellungen,
derung, indem sie die Visualisierung großer Datenmengen Aspekt, dass dieser interaktive Ansatz so intuitiv ist, dass frühen Phase der Digitalisierung befinden, bietet einem Vergleich von Maschinen und Änderungen
eng mit Benutzerinteraktion und dem Einsatz von Algo- er auch Fachexperten ohne Hintergrund in Statistik oder sich meist schon ein sehr großer Mehrwert, wenn im Material.
rithmen zur Wissensextraktion verknüpft. Im Kern geht Programmierung ermöglicht, rasch selbständig komplexe bereits gesammelte Daten zunächst einmal ohne
es darum, Visualisierungen von Daten nicht nur als stati- Fragen auf Basis der Daten und des eigenen Prozesswis- konkretem Analyseziel „erforscht“ werden können. 5. Datenaufbereitung: Für zahlreiche Anwendungen
sche Grafiken zur Präsentation zu verwenden, sondern als sens zu beantworten. Das kann durch eigene Prozessexperten sein oder müssen Daten von Fehlern und Anomalien berei-
intuitive Benutzeroberfläche im Umgang mit den Daten durch Dienstleister, die mit dem Prozess hinrei- nigt werden, die durch die Datenerfassung und
[10]. Diese erlaubt es, auf Basis gewonnener Erkenntnisse VISPLORE chend vertraut sind. Hier ergeben sich oft bereits Verarbeitung entstanden sind. Zu solchen Feh-
sofort passende weitere Fragen ans System zu stellen und Visplore ist eine Software, die einen solchen interaktiven nach Minuten bis wenigen Stunden wichtige lern zählen etwa Lücken und Ausreißer auf Grund
somit die Geschwindigkeit und Anzahl an Erkenntnissen Ansatz mit Schwerpunkt auf Datenanalyse in der Industrie Erkenntnisse über Potentiale und Probleme der von Sensorfehlern. Die Anwendungen reichen von
dramatisch zu erhöhen (s. Abb. 2). umsetzt [11]. Basierend auf 15 Jahren Forschung und Ent- eigenen Datenbasis. Dieses Wissen schafft als einer Standardberichten bis hin zu einer statistischen,
Ein Beispielszenario kann wie folgt aussehen: ein wicklung am Wiener Forschungszentrum VRVis [12] setzt der ersten Schritte einer Digitalisierungsstrategie prädiktiven Modellierung. Die Datenaufbereitung
Benutzer entdeckt in einer automatisch generierten Über- Visplore – im Gegensatz zu gängigen Lösungen aus dem eine ideale Voraussetzung für eine fundierte und ist dabei eine Tätigkeit, deren Aufwand oft stark
sicht über dutzende Prozessparameter dank visueller Her- Bereich Business Intelligence – einen Fokus auf Anforde- realistische Planung weiterer Schritte und Ziele. unterschätzt wird (manche Studien besagen, dass
vorhebung sehr rasch Auffälligkeiten und kann diese mit rungen aus der diskreten Fertigung. Dazu zählt beispiels- sie bis zu 80% des Gesamtaufwands von Data
einem Klick im Detail betrachten. In automatisch passend weise: 2. Erklären von Ausschuss: Dieser Anwendungs- Science Projekten ausmacht [14]) und die zudem
konfigurierten Detaildarstellungen wählt der Benutzer ▶ Darstellung von hunderten quantitativen Datenattri- fall kann als wichtiger Spezialfall des allgemei- zwingend Prozesswissen voraussetzt, um Verfäl-
direkt in der Grafik Bauteile mit auffälligen Parameter- buten wie etwa Prozessparametern nen Themas gesehen werden, Qualitätsdaten mit schungen zu vermeiden. Bei der Datenaufberei-
werten sowie interessante Zeitbereiche aus. Intelligente ▶ Visualisierung und Auswahl von tausenden Kurven, Informationen zum Prozess und zum Material zu tung lassen sich somit starke Gewinne in Qualität
Algorithmen ermitteln daraufhin Zusammenhänge dieser etwa Schusskurven oder Spektren korrelieren. Algorithmen helfen etwa, dutzende und Effizienz erreichen, wenn Prozessexperten sie
Auswahl mit weiteren Daten. Das erklärt, ob etwa eine ▶ Integration von statistischer Prozesskontrolle, etwa Prozessparameter ihrer Relevanz nach bezüglich in intuitiven grafischen Tools selbständig durch-
Korrelation mit Ausschuss oder anderen Prozessparame- durch die Unterstützung von Sollwerten und Tole- Zielinformation wie etwa bestimmte Ausschuss- führen können.
tern besteht. Diese Zusammenhänge können in weiteren ranzgrenzen und darauf basierenden Statistiken gründe oder Qualitätsindikatoren zu reihen. Die
Darstellungen untersucht sowie beurteilt werden und so ▶ Direkte Unterstützung wiederkehrender Fragen hin- Visualisierung macht die Struktur dieser Zusam- 6. Vergleich und Merkmalsextraktion aus Schuss-
letztlich datenbasiert über konkrete Aktionen entschieden sichtlich Korrelationsanalysen, Regressionsmodellie- menhänge verständlich und ermöglicht es den Pro- kurven: Die pro Bauteil vorhandenen Daten gehen
werden. rung, Trendanalysen, Ausreißererkennung und vielem zessexperten, sie auf Plausibilität und Relevanz hin über einfache numerische Werte hinaus und
Weitere Interaktionsmechanismen wie Zoomen, Fil- mehr durch vorkonfigurierte, sofort einsetzbare Ana- zu beurteilen. Ergebnis können gezielte Maßnah- umfassen insbesondere auch komplexe Daten wie
tern und das Verknüpfen mehrerer Ansichten ermöglichen lyseoberflächen (s. Abb. 3) men zur Prozessverbesserung sein, oder auch die Schusskurven sowie Bilder zur optischen Quali-
Erstellung mathematischer Modelle zur Vorhersage tätskontrolle. Diese Daten können für Problema-
der Produktqualität aus Prozessdaten. nalysen und die Prozessoptimierung sehr wichtig
sein, lassen sich allerdings mit Standardsoftware
Abb. 3: Drei Beispiele 3. Erkennen von Prozessanomalien: Anomalien wie Excel allein schon ihrer Datenmenge wegen
vorkonfigurierter können dabei Datenanomalien wie etwa Aus schwer bis gar nicht nutzen. Mit sehr performanten
Analysecockpits von reißerwerte und Fehlwerte in einzelnen Prozess Datenvisualisierungen von Visplore können hin-
Visplore: Analyse parametern ebenso umfassen wie strukturelle gegen tausende Schusskurven mit Qualitäts- und
von Korrelationen, Parameterschwankungen, Sensordrifts, sprung- Prozessparameter in Sekundenbruchteilen korre-
Vergleich vieler Pro-
hafte Veränderungen von Prozess- und Qualitäts- liert werden. Zudem erlauben intuitive Werkzeuge,
duktionsvorgänge
parametern und vieles andere mehr. Oftmals ist Merkmale zu extrahieren (s. Abb. 4), die in Folge
sowie Erstellung von
Regressionsmodel- es wesentlich, solche Anomalien so rasch wie für weitere Analysen, einer statistischen Modellie-
len. möglich zu erkennen und zu verstehen, um die rung und für Reporting zur Verfügung stehen. Eine
Ursache zeitnahe beheben zu können. Ein konkre- Integration von Bilddaten ist eine wichtige Erweite-
tes Beispiel aus einem Pilotprojekt war etwa eine rung für die Zukunft.
12 13
Fachbeiträge | Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 | Fachbeiträge
DIE ZEICHNUNGS-TOLERIERUNG,
DAS UNGELIEBTE KIND
INTERVIEW MIT:
Michael Dulas
Die Form- und Lagetolerierung wird gemeinhin als kom- Luft- und Raumfahrt sowie Kunststoffspritzgussteile beson-
pliziert empfunden. Das Problem besteht darin, dass ders davon betroffen.
Abb. 4: Das Bild zeigt die Analyse von Kurven der Kolbenposition zu knapp 4.000 Bauteilen. Über 100 Kurven zeigen dabei das gewünschte Bauteil im Konstruktionsprozess so
ein leicht verzögertes Verhalten. Durch Auswahl direkt in der oberen Grafik können diese Bauteile identifiziert und ihre modelliert werden muss, dass trotz fertigungsbedingten FMI: Welchen Sinn erfüllen dabei die ASME-Normen?
Verteilung über den Beobachtungszeitraum hinweg analysiert werden (untere Grafik). Weiters zeigt die Darstellung der Abweichungen vom gewünschten Maß die volle Funkti- DULAS: „ASME“ steht für „American Society of Mecha-
Zeitdauern bis zum Überschreiten des Werts 600 (benutzerseitig in der oberen Ansicht mittels grüner Linie definiert), welchen onsfähigkeit des Bauteils gewährleistet ist. Wie wichtig nical Engineers“ und ist ein Berufsverband der Maschi-
Schwankungen diese Dauer über die Bauteile hinweg unterworfen ist (Y-Achse der unteren Ansicht). es daher ist, Zeichnungstolerierungen im Unternehmen nenbauingenieure in den USA. Unter diesem Begriff sind
aktuell zu halten und zu pflegen, weiß Michael Dulas, ein alle nationalen USA-Normen verfasst, die sich mit dem
Mitglied des „Think-tanks“ des Weiterbildungsanbieters Maschinenbau auseinandersetzen. Die ASME Y14.5-2009
Technisch lässt sich im Allgemeinen eine Anbindung REFERENZEN LearnTech Academy. fasst in einer Norm alles an Form- und Lagetolerierungen
von Datenbanken als Datenquelle zu Prozessparametern 1 Douglas Heaven. „Deep Trouble for Deep Learning“, zusammen, wofür in der europäischen Normierung unter-
einfach herstellen, was eine rasche Anwendung durch Nature, Vol. 574, S. 163 ff., 2019 schiedliche Normen notwendig sind. Aber wir können nicht
Fachexperten erlaubt. Als gewisse Hürde hat sich in den FACHVERBAND METALLTECHNISCHE INDUSTRIE: Begin- beliebig zwischen den Normen springen. Je nachdem, ob
2 Marcus Gary. „Deep learning: A critical appraisal“ arXiv
ersten Pilotprojekten allerdings die Anbindung an kom- nen wir beim Grundsätzlichen: Was sind Form- und Lage- der Produktenwickler amerika- oder europalastig ist, ent-
preprint arXiv:1801.00631, 2018.
plexere Datenstrukturen wie etwa Schusskurven her- toleranzen? scheidet er, nach welchen Normen die Baugruppe spe-
ausgestellt. Diese Daten liegen oftmals in proprietären, 3 Thomas Nield. „Is Another AI Winter Coming?“, https:// MICHAEL DULAS: In der Produktion entstehen durch zifiziert wird. Und danach müssen sich dann alle in der
Hersteller-spezifischen Formaten vor. Eine Einbindung hackernoon.com/is-another-ai-winter-coming- unterschiedliche Ursachen am Werkstück Abweichun- Prozesskette richten.
dieser Daten erfordert somit mangels Standardisierung ac552669e58c, 2019. gen, die nicht allesamt durch einfache Toleranzen („Plus/
derzeit einen jeweils maßgeschneiderten Datenvorverar- 4 Digital Analytics Association, „Industrial Analytics Minus-Toleranzen“) beschrieben werden können. Denken FMI: Wie kann das Thema in einen Betrieb implementiert
beitungsschritt. 2016/2017“, 2016. Sie zum Beispiel daran, dass beim einfachen Drehprozess werden?
5 McKinsey Global Institute. „Skill Shift Automation and the alleine durch die Zustellkraft des Werkzeugs an das Werk- DULAS: In erster Linie muss der Konstrukteur aufgrund der
SCHLUSSFOLGERUNG Future of the Workforce“, 2018. stück eine Verformung desselben auftreten kann. Diesen Bauteilfunktion das Bauteil beschreiben. Das macht er,
Insgesamt lässt sich feststellen, dass die interaktive visu- möglichen Abweichungen von der Nenngestalt trägt man indem er ein Datenmodell oder eine Konstruktionszeich-
6 Colin Ware, „Information Visualization: Perception for
elle Datenanalyse ein sehr großes Potential hat, um mit Form- und Lagetoleranzen Rechnung. Einfache Bei- nung anlegt, die die Bauteilfunktion darstellt. Aus der Bau-
Design“. Morgan Kaufmann, 2004.
Gießereien einen greifbaren Nutzen aus der stark wach- spiele dazu sind Geradheit, Ebenheit, Position oder Nei- teilfunktion leiten sich die Bezüge, Maße und Toleranzen
senden Datenmenge zu erschließen. Der intuitive Zugang 7 Scott Berinato, „Good Charts: The HBR Guide to Making gung. ab, die ebenfalls zu defi-nieren sind. Als nächstes muss die
zur Datenanalyse ermöglicht insbesondere Prozessex- Smarter, More Persuasive Data Visualizations“, Harvard Fertigung verstehen, was der Konstrukteur meint, um die
perten ohne Data Science Hintergrund, das Potential der Business Review Press, 2016. FMI: Welche Anwender können von Form- und Lagetole- Anforderungen in die Realität umzusetzen. Und schluss
Daten in der täglichen Arbeit ebenso wie in innovativen 8 J. W. Tukey, „Exploratory Data Analysis“, Addison-Wesley, ranzen profitieren? endlich müssen die Leute aus der QS und dem QM die
Optimierungsprojekten umfassend und selbständig zu 1977. DULAS: So ziemlich alle, die mit einer Artikelzeichnung Anforderungen verstehen, um sie überprüfen beziehungs-
nutzen. Das verspricht nicht nur höhere Effizienz und 9 F. J. Anscombe, „Graphs in Statistical Analysis.“ In oder der Teileherstellung beschäftigt sind: Der Konstruk- weise nachweisen zu können. Es muss also die einheitli-
Zufriedenheit, sondern auch konkrete wirtschaftliche American Statistician, Vol. 27, Nr. 1, S. 17 – 21, 1973. teur kann mit weniger Zeichnungseinträgen sein Produkt che Sprache erlernt, verstanden und umgesetzt werden,
Einsparungen durch raschere Problemanalysen und opti- genauer spezifizieren und der Hersteller kann sich leichter die es ermöglicht, Form- und Lageabweichungen sinnvoll
10 Tamara Munzner, „Visualization Analysis and Design.“ AK
mierte Prozesse. Ein Kennenlernen dieser Technologie ist in die Funktion des Bauteils hineinversetzen und versteht zu definieren und zu lesen. Das erfolgt sinnvoller Weise in
Peters Visualization Series, CRC Press, 2015.
im Rahmen eines Pilotprojekts mit geringen Ressourcen eher, worauf es ankommt. Die QS beziehungsweise das QM einer Schulung, an der die betroffenen Vertreter der jeweili-
seitens der Gießerei möglich und stellt einen sinnvollen 11 www.visplore.com müssen ebenfalls darüber Bescheid wissen, da zuerst eine gen Fachbereiche teilnehmen. Hier jemanden auszulassen,
Schritt auf dem eigenen Digitalisierungsweg dar. 12 www.vrvis.at Risikoabschätzung bei der Anfrage und später die Nach- spart nur scheinbar Kosten. In Wirklichkeit verursacht die
13 www.ogi.at weisführung über die Einhaltung der Spezifikation erfolgen entstehende Wissenslücke interne Kommunikationspro-
müssen. Jeder Betrieb, der Bauteile konstruiert oder her- bleme und im schlimmsten Fall die Nichteinhaltung der
14 New York Times, „For Big-Data Scientists, ‘Janitor Work’ Is
stellt muss in der Lage sein, die Form- und Lagetoleranzen Kundenforderungen.
Key Hurdle to Insights“, 18.8.2014.
zu verstehen und sie richtig anwenden können. Das betrifft
in erster Linie natürlich den Maschinenbau mit all seinen FMI: Wie oft müssen die Anwender nach Einführung von
Zweigrichtungen. Hier sind die Automobilindustrie sowie Form- und Lagetoleranzen geschult werden?
14 15
Fachbeiträge | Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67 | Rückblick Euroguß 2020
DULAS: Das hängt natürlich von der Frequenz und Intensi- DULAS: Der Vorteil ist, dass diese Tolerierungsart dem
tät ab, in der diese Anforderungen im Betrieb gelebt wer- Konstrukteur mehr Möglichkeiten bietet, sein Teil zu spe-
den. Aber eine jährliche Auffrischung ist in den meisten zifizieren. Er kann ein Werkstück mit weniger Zeichnungs-
Fällen sinnvoll. Vereinzelt kann eine spezifische Schulung einträgen genauer und umfangreicher beschreiben und
oder ein Workshop ergänzend notwendig sein. Überhaupt tolerieren. Diese Tolerierungsarten schränken ja nicht
stellen wir aber immer wieder fest, dass Maschinenbauer unbedingt den Fertigungsspielraum ein sondern bieten
oft Schwierigkeiten im richtigen Umgang mit Form- und auch wirtschaftlich sinnvolle Toleranzerweiterungen. Der
Lagetoleranzen haben. Das hat uns darin bestärkt, uns Nachteil ist, dass man dazu aber wesentlich mehr Wissen
näher mit der Materie auseinander zu setzen und dieses über den normgerechten Zeichnungseintrag besitzen und
Wissen auch weiterzugeben. die Lieferantenkette die Zeichnungssprache verstehen und
richtig interpretieren muss. Hier gilt wie in anderen Berei-
FMI: Wann würden Sie zu einer Schulung raten? chen auch: Neues zu lernen ist mit Aufwand verbunden,
DULAS: Sobald man im Maschinenbau ein Teil der Liefe- doch die Anwendung der neuen Sprache lohnt sich.
rantenkette ist. Irgendwann kommt bestimmt jemand, der
sein Teil mit dieser Systematik spezifiziert. Wenn man dann Wolfgang Ulm, wolfgang.ulm@ learntech-academy.com
erst anfängt, sich dafür zu interessieren, ist es zu spät. Es www.learntech-academy.com
braucht schon eine Weile, um die Systematik zu verinner-
lichen und sich vom eindimensionalen „Plus/Minus-Tole-
ranz“-Denken zu verabschieden.
NürnbergMesse/Frank Boxler
FMI: Würden Sie generell den Konstrukteuren anraten,
Form- und Lagetoleranzen anzuwenden?
RÜCKBLICK EUROGUSS 2020 zur Elektromobilität. Beide Entwick- von Kraftfahrzeugen müssen sich an Wie der Technologiewechsel hin zu
MESSE NÜRNBERG lungen sind miteinander verbunden
und haben große Auswirkungen auf
die Zulieferketten der Automobilin-
diese Entwicklungen anpassen, um
weiterhin auf dem Markt bestehen
zu können. Diese Unternehmen ste-
elektrifizierten Antrieben aussehen
kann war Thema in etlichen Fachbei-
trägen. Neben dem Batterieantrieb
dustrie, unter denen die Druckgussin- hen darüber hinaus vor der Heraus- wird auch an anderen Techniken
dustrie eine gewichtige Stellung hat. forderung, komplexe Mobilitäts- und gearbeitet wie beispielsweise Hyb-
Transportlösungen anbieten zu kön- rid-Antriebe, Wasserstoff-Brenn-
▶ Über 750 Aussteller in erstmals vier Hallen Mobilitätsbedürfnisse nen, die auf neuen Fahrzeug-Betrei- stoffzellenantriebe, Erdgas- und
Fachleute erwarten, dass die globale bermodellen wie Car-Sharing und Flüssiggasantriebe, und Antrieb auf
▶ 3D-Druck im Fokus: Pavillon „Additive Manufacturing“ Entwicklung sich künftig immer stär- dem intelligenten Einsatz von Fahr- Basis von synthetisch hergestellten
ker auf städtische Ballungszentren zeugen beruhen. Kraftstoffen. Während Fachleute sich
▶ Premiere: Verleihung des EUROGUSS Talent Awards zentrieren wird. Damit ist künftig eine uneins darüber sind, welche Bedeu-
weitaus größere Nachfrage nach elek- Automobilindustrie tung den verschiedenen Antriebs-
trischer Energie verbunden, unter im Wandel techniken im Laufe der Zeit
anderem um die Mobilitätsbedürf- Die gesamte Automobilindustrie zukommen wird, herrscht Einigkeit
Die EUROGUSS 2020 in Nürnberg Mobil mit Druckguss und die Forderung nach Leichtbau nisse der Bewohner zu befriedigen. dürfte in den kommenden zehn darüber, dass Fahrzeuge mit alter-
war ausgebucht. Die Fachmesse – Mobilität, neue erfüllen. Außerdem ergeben sich für Strom wird beispielsweise benötigt Jahren einen vollständigen Wan- nativem Antrieb einen wachsenden
war sowohl in der Fläche als auch Antriebstechnologien Druckgießereien im Zusammenhang für den emissionsfreien Antrieb von del erleben. Dieser Wandel wird Anteil an der weltweiten Kraftfahr-
ausstellerseitig gewachsen. Rund und Marktchancen für mit der Digitalisierung neue Markt- Straßen-, U- und Eisenbahnen, aber auch deshalb völlig neuartig sein, zeugproduktion haben werden. Den-
750 Unternehmen präsentieren den Druckgießereien möglichkeiten. auch elektrisch angetriebene Omni- weil er von einer bislang eher kon- noch wird weiter daran gearbeitet,
Fachbesuchern ihre Produkte und Die etablierten und die aufstre- busse, Lieferwagen und individuell tinuierlichen, langsamen Techno- Verbrennungsmotoren zu optimie-
Dienstleistungen. Mit den Pavil- Der Technologiewandel in der benden Industrieländer erleben genutzte Fahrzeuge müssen zuver- logieentwicklung zu disruptiven ren.
lons „Additive Manufacturing“, Automobilindustrie weg vom Ver- eine Mobilitätswende. Dabei spie- lässig mit Strom versorgt werden. Technologiesprüngen führt. Ein
„Oberflächentechnik“ sowie der brennungsmotor und hin zu elektri- len Megatrends wie Urbanisierung, Strom ist außerdem für Verkehrs- zentrales Thema ist die Entwick- Neue Antriebe,
Sonderschau „Forschung die Wis- fizierten und anderen alternativen Nutzung erneuerbarer Energiequel- management-Systeme nötig, die lung neuer, als alternativ bezeich- Leichtbaulösungen,
sen schaf(f)t“ und dem EUROGUSS Antrieben wirkt sich auch auf die len und die Berücksichtigung von mit Echtzeit-Daten Verkehrsströme neter Antriebstechniken. In vielen Digitalisierung
Talent Award hatte die EUROGUSS Druckgussindustrie aus. Durch Druck- Umweltbelangen eine wichtige Rolle. intelligent steuern und helfen, die für Regionen der Erde zwingen gesetz- Druckgießereien müssen davon aus-
2020 auch ein hochkarätiges Rah- gießen lassen sich dünnwandige Parallel dazu befindet sich die Auto- den Verkehr zur Verfügung stehenden geberische Vorgaben die Auto- gehen, dass bestimmte, für konven-
menprogramm zu bieten. komplexe Werkstücke herstellen, die mobilindustrie am Anfang eines tief- Flächen optimal zu nutzen, sowie für mobilindustrie dazu, vermehrt tionell angetriebene Kraftfahrzeuge
ideal an die jeweiligen technologi- greifenden Wandels. Die mit Abstand die Kommunikation von Verkehrs- Kraftfahrzeuge mit schadstofffreien gefragte Komponenten – die bei-
schen Anforderungen angepasst sind größte Veränderung ist der Trend hin mitteln untereinander. Die Hersteller Antrieben auf den Markt zu bringen. spielsweise für den Motorblock, den
16 17
Rückblick Euroguß 2020 | Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67
Stärken des Druckgusses
Auf die zu erwartenden Veränderun-
gen dürfte Druckgussbranche gut
vorbereitet sein. Deren Unterneh-
ERFOLG
men haben bereits Erfahrung mit
Umwandlungsprozessen, die die
Automobilindustrie erlebt hat. Hierzu
IST MEHR ALS
SIMULATION!
gehören die seit langem vielfach dis-
kutierte Forderung nach Gewichts-
einsparung durch Leichtbau und die
damit verbundene Miniaturisierung
von Komponenten. Das Druckgieß-
verfahren bietet generell die Mög-
lichkeit, Automobilkomponenten so
herzustellen, dass die Anforderun-
gen nach Leichtbau optimal erfüllt
werden. Es erlaubt ein hohes Maß an
Gestaltungsfreiheit, um Werkstoffe
ideal passend einzusetzen, und hilft,
mehrere Funktionen in ein Bauteil zu
Im Druckgießverfahren hergestellte Aluminium-Flachleiterspule für integrieren. Durch die Möglichkeit,
Elektromotoren. sehr kleine Wanddicken zu erzeu-
(Quelle: Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen) gen, sind dünnwandige Batteriege-
häuse und -träger herstellbar, die mit
Getriebeblock, das Kühlsystem, die Hybridfahrzeuge gilt, dass sie leichter komplexen Kühlkanälen zur Tempe-
Kraftstoffversorgung und die Abgas- werden müssen, damit das Gewicht rierung der Batterie versehen sein
behandlung unverzichtbar sind – der Batterie kompensiert und die können.
nicht mehr in den bislang gewohnten Reichweite verlängert wird. Auch Ein zusätzliches Gebiet, wo
Mengen gefragt sein werden. Elek- hier erweist sich Druckgießen als vor- Druckgießereien zukunftsweisende
tromotoren wiederum benötigen teilhaft. In ein Druckgussteil können Lösungen anbieten können, betrifft
weniger Teile: Bestehen Motor und nämlich mehrere Funktionen integ- die Digitalisierung. Automobilher-
Getriebe bei einem konventionell riert werden, so dass einzelne Teile steller werden künftig nicht mehr nur
angetriebenen Pkw aus rund 1.400 eingespart und so auch die durch die Autos bauen und ausliefern, sondern
Teilen, so sind es bei einem Elek Batterie verursachten Gewichtserhö- komplexe Mobilitäts- und Trans-
tromotor samt Getriebe nicht mehr hungen abgeschwächt oder ausgegli- portlösungen anbieten, die auf dem
als rund 200. Für Fahrzeuge mit Bat- chen werden können. intelligenten Einsatz von Fahrzeugen
terieantrieb wird es aber durchaus Druckgießverfahren bieten auch beruhen.
einen großen Bedarf an Druckgus- vielversprechende Einsatzmöglich- Damit ergeben sich auch für
steilen geben. Auch diese Antriebs- keiten, um andere Verarbeitungs- Druckgießereien neue Geschäftsmo-
technik braucht ein Getriebe und verfahren zu ersetzen. Forscher des delle. Druckgusskomponenten lassen
damit komplexe Aluminium-Druck- Fraunhofer-Instituts für Fertigungs- sich beispielsweise mit eingegosse- VERSTEHEN,
gusskomponenten. Für die Batterie,
den Elektromotor, das Getriebe, die
technik und Angewandte Materialfor-
schung (IFAM) in Bremen haben zum
nen RFID-Transpondern herstellen,
die unterschiedliche Informationen
BESCHLEUNIGEN,
Leistungselektronik, Sensoren und Beispiel ein Druckgussverfahren zum speichern können. Dies bietet Auto- OPTIMIEREN,
andere Komponenten sind Gehäuse Herstellen von Aluminium-Flachlei- mobilherstellern die Möglichkeit, den
nötig, die sich ideal durch Druckgie- terspulen für Elektromotoren ent- Fahrzeugbetreibern Informationen zu ZIELE SICHER ERREICHEN.
ßen herstellen lassen. Dasselbe gilt wickelt. Gemäß einer IFAM-Studie vermitteln, die beispielsweise Sicher-
auch für bestimmte Komponenten,
die alle Arten von Kraftfahrzeugen
erhöhen diese Spulen die kontinu-
ierliche Leistung elektrischer Maschi-
heit, Wartung und Unterhaltung
betreffen.
IMPLEMENTIERUNG
benötigen, zum Beispiel Struktur- nen, verglichen mit Spulen mit MIT WIRKUNG.
bauteile für Fahrwerk und Karosserie Kupferwicklungen, reduzieren die
sowie Teile für die Innenausstattung. Betriebstemperatur und das Gewicht, VON MAGMA
Mit Blick auf die Auftragsent- sparen Rohstoffkosten und ermög-
wicklung dürfte für Druckgießereien lichen es, den verfügbaren Einbau-
ebenfalls interessant sein, dass Hyb- raum besser auszunutzen [https:// Quelle:
ridfahrzeuge eine größere Zahl an www.foundr y-planet.com/de/d/ Pressemitteilung Nürnberg-Messe
Bauteilen benötigen, weil diese Fahr- ger-alternative-im-druckguss-die- Kontakt:
zeuge mit zwei Antriebssystemen gegossene-spule-fuer-den-e-an- Katja Spangler, Simon Kögel
bestückt sind. Für Elektro- wie auch trieb/]. simon.koegel@nurenbergmesse.de
18 19
Committed to casting excellence. www.magmasoft.deDie Berufsgruppe der Gießereiindustrie | Giesserei Rundschau 01/2020 JHG 67
FISI – European FISI – European Foundry Industry Sentiment Indicator January 2020
Foundry Industry Ferrous Castings
Sentiment 180
Indicator
DIE BERUFSGRUPPE DER January 2020
155
While the assessment of
the current business
GIESSEREIINDUSTRIE
situation worsened in
January, expectations for
130 the first half of 2020
improved
105
80
Jan-08 Jan-09 Jan-10 Jan-11 Jan-12 Jan-13 Jan-14 Jan-15 Jan-16 Jan-17 Jan-18 Jan-19 Jan-20
current situation
expectations for six months
Source CAEF, Index 2010 = 100, country weight based on production 2018
!1 © CAEF, www.caef.eu
INFORMATIONEN VOM CAEF
Beiliegend finden Sie veröffentlichte Zahlen vom CAEF betreffend FISI – European Foundry Industry Sentiment Indicator January 2020
Non-Ferrous Castings
180
Euro Area EuroEuro
AreaArea Business
Business Climate
Climate Indicator
Indicator (BCI)(BCI) January
January 2020 2020 • At the start of the year, the
current situation stabilised
155
Business following a downward trend
Climate 20 4 in 2019
Euro Area Business Climate Indicator (BCI) January 2020
20 4
Indicator (BCI) 130 • The outlook for the coming
15 3
January 2020 15 3 Snapshot January: months is more optimistic
Snapshot January:
Industrial Production Change in % yoy
Recovery
Industrial Production Change in % yoy
10 20 Recovery 2 4The BCI for the euro area
10 2 105
The BCI for the euro area
increased slightly.
Business Climate
5 increased
3 slightly.
1
15
Business Climate
5 1
Snapshot January:
All the components
increased:increased:
Industrial Production Change in % yoy
0 Recovery 0 the components 80
0 10 0 All 2 Jan-08 Jan-09 Jan-10 Jan-11 Jan-12 Jan-13 Jan-14 Jan-15 Jan-16 Jan-17 Jan-18 Jan-19 Jan-20
No (!) cycle while managers´
The
while managers´ productionBCI forproduction
the euro area
No (!) cycle
-5
-5 -1
-1 expectations
expectations improved improved
increased sharply,
slightly.
sharply,
current situation
Business Climate
5 1
their
expectations for six months
on views on past production,
Downturn
Downturn
due to rising their views past production,
-10 due to rising -2 export
export order order
books andbooks and overall
overall
-10 All the components increased:
Source CAEF, Index 2010 = 100, country weight based on production 2018
uncertainties -2
0 uncertainties 0
order books improved to a !2 © CAEF, www.caef.eu
order books improved to a
while managers´ production
-15 -15 No (!) cycle -3 lesser extent.
-5
-3 lesser extent. -1 expectations improved sharply,
Recession Recession
-20 -20 Downturn
-4rising -4 their views on past production,
Mar dueMar
to
Mar Sep
Mar Sep-10 Sep Mar Sep Mar
Mar Sep Mar Sep
Sep Mar
Mar Sep
Sep Mar
Mar Sep
Sep Mar
MarSep
SepMar
MarSep
SepMar
MarSep
SepMar
MarSep
SepMar
MarSep
SepMar
MarSep
Sep Mrz Sep Mrz
uncertainties
-2 export order books and overall
08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16
08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 16 17 17 18 18 19 19 20
order books improved to a
-15 Industrial Industrial
ProductionProduction Business Climate
Business Climate -3 lesser extent. FISI – European Foundry Industry Sentiment Indicator January 2020
Snapshot January : Recession
Steel Castings
Source:
Source: Eurostat, -20
Eurostat,
calculation calculation
CAEF, CAEF,
Industrial Industrial
Production Production
November November 2019
2019 -4
The BCI for Marthe Sepeuro Mar Sep area Marincreased
Sep Mar Sep increased slightly.
Mar Sep Mar Sep Mar Sep Mar Sep Mar Sep Mar Sep Mar Sep Mar Sep Mrz
- 1 -20 -©1 CAEF,
- © CAEF, www.caef.eu
www.caef.eu 110
08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19
All the components increased: while managers’ production expectations improved sharply, their
• Steel foundries were less
views on past production, export order booksProduction
Industrial and overall order books
Business improved to a lesser extent.
Climate Die Grafiken satisfied with their current
102,5
entstammen business situation
Source: Eurostat, calculation CAEF, Industrial Production November 2019 der jeweiligen
• However, they were more
Rückmeldung der 95 optimistic regarding the
-1- © CAEF, www.caef.eu
einzelnen Länder coming months
zur Einschätzung 87,5 • In general: a lot of weak
der aktuellen flashs in the pan, but no
straight development
Situation in der 80
Branche und
Nov-13
Feb-14
May-14
Aug-14
Nov-14
Feb-15
May-15
Aug-15
Nov-15
Feb-16
May-16
Aug-16
Nov-16
Feb-17
May-17
Aug-17
Nov-17
Feb-18
May-18
Aug-18
Nov-18
Feb-19
May-19
Aug-19
Nov-19
Feb-20
werden vom
CAEF erstellt
current situation
und sollen eine expectations for six months
Orientierung Source CAEF, Index 2010 = 100, country weight based on production 2018
darstellen. !3 © CAEF, www.caef.eu
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