Digitalisierung und Energieeffizienz – machen Sie Ihre Gießerei wettbewerbsfähig! von Olaf M. Kramer, Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH

Energierechte Optimierung der Gießerei

Bereits bei der Konzeption der Anlagen werden moderne Gießereien so geplant, dass der Energieverbrauch so gering wie möglich gehalten wird. Dazu setzen wir FEM und FEA ein. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass wir so stabil wie nötig und so leicht wie möglich bauen. Jedes Kilogramm eingesparte bewegte Masse reduziert den Energiebedarf. Auch Antriebe können effizienter konstruiert werden.

Die Antriebstechnik hat bezüglich Energieeffizienz Quantensprünge gemacht. Sowohl elektrische als auch hydraulische Antriebe können rekuperieren. Mit moderner Steuerungstechnik sind diese Antriebe nahezu stoßfrei, hocheffizient und in guten Systemen Standard.

In der Hydraulik werden hocheffiziente Servopumpen eingesetzt, um Leerlaufzeiten sowie die Ölheizung und -kühlung zu optimieren.

Überwachung der gesamten Prozesskette

In den letzten Jahren haben unsere Produkte dank vernetzter Steuerungstechnik eine Vielzahl neuer Zusatzfunktionen erhalten. Weit über die Zustandsüberwachung hinaus überwachen Sensoren die Maschinentechnik, insbesondere den Produktionsprozess, wie beispielsweise die Überwachung der Formhärte am Modell während des Pressvorgangs. Bild 2, Bild 2-1

In der Vergangenheit lag der Fokus vor allem auf Qualitätsdaten. Aus diesen Parametern abgeleitete Nachhaltigkeits- und Effizienzdaten wurden genutzt, um neue und intelligente Steuerungs- und Regelungsvorgaben für den Betrieb der Anlagen zu entwickeln. Eine dieser Innovationen ist unsere sogenannte „Green Button“-Funktion, eine hocheffiziente automatische Abschaltung der Hydraulik, die die Energiekosten im Leerlauf deutlich senkt.

Ein anderes Ziel ist die eindeutige Identifizierung der Gussteile. Auf der letzten GIFA fand das Lasermarkierungsverfahren der SINTOKOGIO-Gruppe große Beachtung. Nicht nur Fachleute erkannten, dass die auf die Gussteile übertragbare Markierung von Kernen und sogar Grünsandformen genau die Lücke schließt, die bisher immer gewünscht war, um die gesamte Produktionskette einem bestimmten Gussteil zuordnen zu können. Anhand der Identifikationsnummer oder eines QR-Codes auf dem Gussteil können Chargendaten der Sandaufbereitung, alle Mess- und Regelparameter der Formlinie, Historien-Daten der Kerne sowie alle Daten des Gießofens oder der Gießmaschine dem Gussteil zugeordnet werden.

Ein anderes Ziel ist die eindeutige Identifizierung der Gussteile. Auf der letzten GIFA fand das Lasermarkierungsverfahren der SINTOKOGIO-Gruppe große Beachtung. Nicht nur Fachleute erkannten, dass die auf die Gussteile übertragbare Markierung von Kernen und sogar Grünsandformen genau die Lücke schließt, die bisher immer gewünscht war, um die gesamte Produktionskette einem bestimmten Gussteil zuordnen zu können. Anhand der Identifikationsnummer oder eines QR-Codes auf dem Gussteil können Chargendaten der Sandaufbereitung, alle Mess- und Regelparameter der Formlinie, Historien-Daten der Kerne sowie alle Daten des Gießofens oder der Gießmaschine dem Gussteil zugeordnet werden.

Alle diese anlagen-, prozess- und gussteilspezifischen Daten werden in der Anlagenleitsystem erfasst und können an jedes beliebige MES- oder ERP-System übertragen werden.

So entsteht eine lückenlose Historie des Gussteils über den gesamten Fertigungsprozess. Genau das wünschen sich Gießereien, aber auch die Abnehmer der Produkte seit jeher.

Reduzierung der Ausschussquote

Eine konsequente Ausrichtung auf Gutteile in Verbindung mit den gewonnenen Erkenntnissen führt zu einer Reduzierung des Ausschusses als Abfallprodukt.

Mit einer konsequenten Gutteilorientierung in der Steuerungstechnik wird das Ziel verfolgt, bei Nicht-Erfüllung der Qualitätsanforderungen an eine Form nachfolgende Ressourcen einzusparen:

Wenn der Sand nicht den Vorgaben entspricht, wird er direkt entsorgt. Liegt der Pressdruck der Formmaschine nicht innerhalb der vorgegebenen Vorgaben, wird die Form als „fehlerhaft“ gekennzeichnet, damit die nachgelagerten Maschinen wissen:

Kein Gießtrichter, keine Luftlöcher bohren
Keine Kerne und keine Filter verwenden
Die Form darf nicht ausgegossen werden
Und der Formkasten wird auf dem kürzesten Weg durch die Kühlleitungen geleitet, um keine unnötigen Kühlkapazitäten zu belegen.

Es wäre fatal, wenn schlechte Gussteile erst in der Entgratungswerkstatt oder, noch schlimmer, erst beim Kunden bemerkt würden. Diese Maßnahmen sollen dies ausschließen.

Ergebnis

In den letzten 30 Jahren hat sich die Produktion in der Gießerei durch den Einzug der Hochtechnologie erheblich verändert. Wenn der Gießer zusätzlich zu seinem handwerklichen Können digitale Unterstützung erhält, hat er die Möglichkeit, das perfekte Gussteil reproduzierbar herzustellen. Bislang mussten Gießereien verschiedene Variablen so aufeinander abstimmen, dass am Ende ein akzeptables Produkt entstand. Durch die konsequente Ausrichtung auf gute Teile kann der Gießprozess fast als Konstante betrachtet werden.

Warum also Zeit mit der Fehlersuche verschwenden? Die gewonnene Zeit ist besser genutzt, um den Prozess und die Produkte bis an die Grenzen des Machbaren zu optimieren. Das motiviert auch junge Menschen, bei uns zu arbeiten, und genau das ist es, was den gewünschten technologischen und Wettbewerbsvorteil ausmacht.

Dies ist nicht nur ein Thema für Neuanlagen. Die Steigerung der Effizienz ist ausdrücklich auch ein echtes Thema für bestehende Gießereien.

Es sind die cleveren Ideen und die konsequente Fokussierung auf Effizienz, die die Lebenszykluskosten und damit die Stückkosten jedes Gussteils minimieren.

Olaf M. Kramer, 14.04.2025

Digitalisierung und Energieeffizienz – machen Sie Ihre Gießerei wettbewerbsfähig! von Olaf M. Kramer, Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH 30. Juni 2025

Firmeninfo

Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH

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Inbetriebnahme der schnellsten kastengebundenen Grünsandformanlage in Indien

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Is this for real? Yes! Now, every foundry can be a DISA foundry