Aufgrund ihrer direkten Nähe zu Werkzeug und Werkstück sind Werkzeugspannsysteme bestens geeignet, prozessrelevante Parameter zu erfassen und aussagekräftige Daten zu generieren. Eine durchgängige Prozessüberwachung – kombiniert mit gezielter Auswertung und klarer Visualisierung der Daten – kann die Fertigung stabilisieren und ihre Planbarkeit verbessern. Nun ist eine Nachrüstlösung, die das Fraunhofer IWU gemeinsam mit einem Hersteller von Spannsystemen entwickelt hat, marktreif: Anwender profitieren von einem effizienteren Produktionsprozess mit konstant hoher Werkstückqualität und minimalen Stillstandszeiten.
Wichtige Prozessdaten inline erfassen und auswerten
Wie das Fraunhofer IWU ausführt, sind Werkzeugspanner die mechanische Schnittstelle zwischen Umformmaschine und Werkzeug. In den nun vorgestellten Werkzeugspanner ist ein smartes Sensormodul integriert, das kleinste elastische Deformationen am Pressenstößel während des Umformvorgangs erfasst. Das Modul lässt sich auch an vorhandenen Werkzeugspannsystemen nachrüsten, so das IWU. Einmal installiert, arbeitet die Software völlig autark. Sie muss weder parametriert werden, noch stellt sie besondere Qualifizierungsanforderungen an das Bedienpersonal.
Auch der Aufwand für die Nachrüstung der Spanntechnik mit Sensoren ist gering. Das System arbeitet direkt an der Wirkstelle und erfasst wichtige Prozessdaten inline. Ob bei kleineren Stückzahlen oder großen Serien, sehr kompakten oder großformatigen Bauteilen – „BERGtronic“ macht laut IWU auch ältere Pressen fit für die Produktion im digitalen Zeitalter. Die jüngste Evolutionsstufe der Software überwacht weiterhin den Werkzeugspanner, legt nun jedoch den Fokus auf die Analyse des Umformprozesses.
Mit Anomalie-Detektion Fehler schneller identifizieren und gezielt beheben
Sensordaten – etwa zum Presskraftverlauf oder zur Verteilung der Prozesskräfte – lassen sich produktionsbegleitend auswerten. Sollten Abweichungen auftreten, bilden diese die Grundlage für eine gezielte Ursachenanalyse. Die an mehreren Stellen erfassten Daten sind, wie das IWU ausführt, einzeln oder korreliert auswertbar. Eine Hüllkurvenüberwachung, bei der eine obere und untere Toleranzgrenze (die „Hülle“) automatisch gesetzt wird, erkennt während der Produktion zuverlässig Prozessunregelmäßigkeiten. So ist eine schnelle Reaktion möglich, bei Bedarf von Hub zu Hub.
Die Software entwickelt den Angaben zufolge ein „Gedächtnis“ für Fehlertypen, legt erkannte Abweichungen gegenüber dem Soll in einem Log-Buch ab und vergleicht einen erkannten Fehler mit früher aufgetretenen Ereignissen. Die ausgewerteten Daten und Informationen können gezielt übergeordneten Systemen wie Datenbanken und Anlagensteuerungen zur Verfügung gestellt werden.
Fehler in Werkzeugen werden identifiziert
Die Anomalie-Erkennung identifiziert laut IWU außerdem gezielt Fehler in Werkzeugen. Sie basiert auf einer automatischen Erkennung des Arbeitszyklus und liefert so die Grundlage für eine Werkzeug-spezifische Ursachenanalyse. Spezialwissen für die Anwendung der Analyse-Algorithmen ist nicht erforderlich, so das IWU.
„Die sensorierte Spanntechnik lässt sich unabhängig vom Steuerungskonzept in Pressen integrieren. Ob sich eine Maschine für die Nachrüstung eignet und ob die Lösung zur geplanten Überwachungsaufgabe passt, lässt sich mit wenig Aufwand prüfen.“ Mohaned Alaluss, Projektleiter am IWU
Ein Beispiel: Seit März 2026 sind die intelligenten Spanner und die am Fraunhofer IWU entwickelte Software als Hightech-Nachrüstlösung bei der Magna Body & Chassis Germany GmbH unter den rauen Produktionsbedingungen des Presshärtens im Einsatz.
Gemeinsamer Auftritt mit Berg & Co. GmbH Spanntechnik in Hannover
Das Fraunhofer IWU demonstriert vom 20. bis 23. Oktober auf der Euro-Blech am Stand der Berg & Co. GmbH Spanntechnik (27-F51) live die neu entwickelte Software zur Prozessüberwachung – direkt an einer Umformpresse. Die Forschenden freuen sich auf Gäste, die sich von den Vorteilen einer effizienten Anomalieerkennung in Umformprozessen überzeugen lassen möchten.
(Quelle: Fraunhofer IWU)
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