DE102019119989A1 - Device and method for monitoring and / or controlling an industrial method for manufacturing a steel product - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Überwachung und/oder Steuerung eines industriellen Verfahrens zur Herstellung eines Stahlerzeugnisses, insbesondere einer Stahlhalbzeugproduktion, die eine Einrichtung (2) zur automatisierten Überwachung zumindest eines Fertigungsschrittes des Herstellungsverfahrens und zur Speicherung zumindest einer Überwachungsinformation, die bei der Überwachung erzeugt wird, aufweist. Erfindungsgemäß ist die Überwachungseinrichtung (2) dazu vorgesehen, die Überwachungsinformation automatisch zum Abruf über ein Computernetzwerk bereitzustellen. Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung dazu vorgesehen, die Überwachungsinformation live, insbesondere in Echtzeit, zum Abruf über das Computernetzwerk, das vorzugsweise das Internet ist, bereitzustellen. Die Bereitstellung zum Abruf erfolgt vorzugsweise rechtzeitig oder unmittelbar nach Ermittlung der Überwachungsinformation. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Position des Fertigungsprodukts in dem Herstellungsverfahren zu erfassen und die Überwachungsinformation die Position in dem Herstellungsverfahren umfasst. Zweckmäßigerweise umfasst die Überwachungsinformation zumindest einen Parameter einer Behandlung des Fertigungsprodukts oder eine, insbesondere stoffliche oder mechanische, Eigenschaft des Fertigungsprodukts.Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung eines industriellen Herstellungsverfahrens zur Herstellung eines Stahlerzeugnisses, insbesondere einer Stahlhalbzeugproduktion.The invention relates to a device (1) for monitoring and / or controlling an industrial process for the manufacture of a steel product, in particular a semi-finished steel product, which has a device (2) for the automated monitoring of at least one manufacturing step of the manufacturing process and for the storage of at least one piece of monitoring information generated during the Monitoring is generated, has. According to the invention, the monitoring device (2) is provided to automatically provide the monitoring information for retrieval via a computer network. The device is expediently provided to provide the monitoring information live, in particular in real time, for retrieval via the computer network, which is preferably the Internet. The provision for retrieval is preferably carried out in good time or immediately after the monitoring information has been determined. In one embodiment of the invention, the monitoring device is set up to detect a position of the manufactured product in the manufacturing process and the monitoring information includes the position in the manufacturing process. The monitoring information expediently comprises at least one parameter of a treatment of the manufactured product or one, in particular material or mechanical, property of the manufactured product. The invention also relates to a method for monitoring and / or controlling an industrial manufacturing method for manufacturing a steel product, in particular a steel semifinished product.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung eines industriellen Verfahrens zur Herstellung eines Stahlerzeugnisses, insbesondere eines Stahlhalbzeugs, die eine Einrichtung zur automatisierten Überwachung zumindest eines Fertigungsschrittes des Herstellungsverfahrens und zur Speicherung zumindest einer Überwachungsinformation, die bei der Überwachung erzeugt wird, aufweist.The invention relates to a device for monitoring and / or controlling an industrial process for manufacturing a steel product, in particular a semi-finished steel product, which has a device for automated monitoring of at least one manufacturing step of the manufacturing process and for storing at least one piece of monitoring information generated during monitoring.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung eines industriellen Verfahrens zur Herstellung eines Stahlerzeugnisses, insbesondere eines Stahlhalbzeugs.The invention also relates to a method for monitoring and / or controlling an industrial method for producing a steel product, in particular a semi-finished steel product.
Solche Überwachungs- und/oder Steuerungsvorrichtungen sind durch Benutzung in verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Bei der Stahlblechproduktion wird beispielsweise die Position von Stahlblechen im Walzwerk automatisiert überwacht, so dass stets bekannt ist, an welcher Stelle sich ein bestimmtes, zu fertigendes Blech befindet.Such monitoring and / or control devices are known through use in the most varied of embodiments. In sheet steel production, for example, the position of sheet steel in the rolling mill is automatically monitored so that it is always known where a certain sheet to be manufactured is located.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Möglichkeiten zur Nutzung der eingangs genannten Vorrichtung zu erweitern.The invention is based on the object of expanding the possibilities for using the device mentioned at the beginning.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung dazu vorgesehen ist, die Überwachungsinformation automatisch zum Abruf über ein Computernetzwerk bereitzustellen.According to the invention, this object is achieved in that the device is provided to automatically provide the monitoring information for retrieval via a computer network.
Durch die Bereitstellung der Überwachungsinformation in dem Computernetzwerk werden die Möglichkeiten zum Abrufen der Überwachungsinformation erheblich verbessert, da die Überwachungsinformation dadurch einfacher zugänglich gemacht werden kann.By providing the monitoring information in the computer network, the possibilities for calling up the monitoring information are considerably improved, since the monitoring information can thereby be made accessible more easily.
Die Erfindung erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn das Computernetzwerk ein Teil eines weltweiten Verbunds von Rechnernetzwerken, insbesondere des Internets, ist. Die Überwachungsinformation lässt sich dann nicht nur lokal, sondern - sofern Zugang zum Internet besteht - weltweit abrufen. Eine standortunabhängige Überwachung wird dadurch möglich.The invention proves to be particularly advantageous when the computer network is part of a global network of computer networks, in particular the Internet. The monitoring information can then not only be called up locally but - provided there is access to the Internet - worldwide. This enables location-independent monitoring.
Insbesondere im Bereich der Stahlerzeugnisherstellung, bei der die Überwachungsinformation nicht nur für den Stahlerzeugnishersteller selbst von Interesse ist, sondern auch Käufern der Stahlerzeugnisse und oftmals Prüfern von betriebsexternen Prüfgesellschaften, die für die Käufer tätig werden, zur Verfügung gestellt werden muss, ergeben sich durch die erfindungsgemäßen Bereitstellung der Überwachungsinformation zum Abruf erhebliche Vorteile.In particular in the field of steel product manufacture, in which the monitoring information is not only of interest to the steel product manufacturer itself, but also has to be made available to buyers of the steel products and often testers from external testing companies who work for the buyers, result from the invention Providing monitoring information for retrieval has significant benefits.
Bei der derzeitigen Handhabung ist es notwendig, dass die Prüfer einzelne Fertigungsschritte vor Ort überwachen und dazu an der jeweiligen Stelle, an der die Produktion durchgeführt wird, präsent sind. Dies verursacht nicht nur Kosten, sondern hat auch erhebliche Auswirkungen auf die Durchführung der Stahlerzeugnisherstellung. So können einzelne Fertigungsschritte in manchen Fällen nicht durchgeführt werden, wenn der Prüfer nicht vor Ort ist. Dies kann die Produktionsdauer erheblich verlängern und in einer Produktionsstätte, in der das Verfahren durchgeführt wird, insgesamt die Produktionsprozesse verzögern. Ferner müssen für die Präsenz der Prüfer in der Produktionsstätte besondere Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, die ebenfalls aufwendig und kostenintensiv sind.With the current handling, it is necessary for the inspectors to monitor individual production steps on site and to be present at the respective location where the production is carried out. This is not only costly, but also has a significant impact on the conduct of steel product manufacture. In some cases, individual production steps cannot be carried out if the inspector is not on site. This can considerably extend the production time and, in a production facility in which the method is carried out, delay the production processes as a whole. Furthermore, special safety precautions must be taken for the presence of the auditor in the production facility, which are also complex and cost-intensive.
Da durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen wird, die Stahlerzeugnisherstellung von der Ferne aus zu prüfen, entfällt die Notwendigkeit der Präsenz der Prüfer vor Ort.Since the invention provides the ability to remotely inspect steel product manufacture, there is no need for the inspector to be present on site.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung dazu vorgesehen, die Überwachungsinformation live, insbesondere in Echtzeit, zum Abruf bereitzustellen. Vorzugsweise wird die Überwachungsinformation gleichzeitig mit oder unmittelbar nach ihrer Ermittlung bereitgestellt. Durch diese Maßnahme wird die Stahlerzeugnisherstellung für den Käufer oder den Prüfer besonders gut überwachbar.In a particularly preferred embodiment of the invention, the device is provided to provide the monitoring information live, in particular in real time, for retrieval. The monitoring information is preferably provided simultaneously with or immediately after its determination. This measure makes steel product manufacture particularly easy to monitor for the buyer or the inspector.
Es versteht sich, dass die Vorrichtung alternativ oder ergänzend dazu derart vorgesehen sein kann, dass die Überwachungsinformation auch zeitverzögert, insbesondere zu einem beliebigen Zeitpunkt nach ihrer Ermittlung, abrufbar ist.It goes without saying that, as an alternative or in addition to this, the device can be provided in such a way that the monitoring information can also be called up with a time delay, in particular at any point in time after its determination.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Position eines Fertigungsprodukts, das bei Durchführung des Herstellungsverfahrens hergestellt wird, zu erfassen, wobei die Überwachungsinformation vorzugsweise die Position umfasst. Die Position ist bevorzugt eine räumliche Anordnung in der Herstellungsstätte und/oder ein Bearbeitungsstand des Fertigungsprodukts in dem Herstellungsverfahren.In one embodiment of the invention, the monitoring device is set up to detect a position of a production product that is produced when the production method is carried out, the monitoring information preferably including the position. The position is preferably a spatial arrangement in the manufacturing facility and / or a processing status of the manufactured product in the manufacturing process.
In einer Ausführungsform der Erfindung durchläuft das Fertigungsprodukt im Rahmen des Herstellungsverfahrens mehrere Fertigungsschritte. Dabei bildet das Fertigungsprodukt verschiedene Vorfertigungsprodukte, die sich in ihrem jeweiligen Bearbeitungsstand, insbesondere nach Gießen, Umformung, Wärmebehandlung und/oder Trennen, in dem Herstellungsverfahren unterscheiden. Bei der Stahlerzeugnisherstellung kann ein erstes Vorfertigungsprodukt eine Bramme sein, die aus einem Riegel geteilt wird, welcher mittels eines Stranggussverfahrens hergestellt wird, oder die mittels eines Blockgussverfahrens hergestellt wird. Ein zweites Vorprodukt kann ein aus der Bramme gewalztes Blech, ein drittes Vorprodukt ein durch Schneiden aus dem gewalzten Blech getrenntes Teilblech und das Endfertigungsprodukt ein Teilblech, das thermisch behandelt worden ist, sein.In one embodiment of the invention, the manufactured product goes through several manufacturing steps as part of the manufacturing method. The production product forms various prefabricated products which differ in their respective processing status, in particular after casting, forming, heat treatment and / or cutting, in the production process. In steel product manufacture, a first prefabricated product can be a slab that is divided from a bar, which is manufactured by means of a continuous casting process, or by means of a Block casting process is produced. A second preliminary product can be a sheet rolled from the slab, a third preliminary product can be a partial sheet separated by cutting from the rolled sheet, and the finished product can be a partial sheet that has been thermally treated.
Alternativ kann ein erstes Vorfertigungsprodukt ein im Gießverfahren hergestellter Rohstrang, ein zweites Vorprodukt ein aus dem Rohstrang geschnittener Knüppel, ein drittes Vorprodukt ein durch Umformung aus dem Knüppel geformter Stab und das Endfertigungsprodukt ein aus dem Stab gezogener Draht sein.Alternatively, a first prefabricated product can be a raw strand produced in the casting process, a second pre-product a billet cut from the raw strand, a third pre-product a rod formed by reshaping from the billet, and the final product a wire drawn from the rod.
Das Fertigungsprodukt kann ferner einen Prüfkörper bilden, anhand dessen sich eine, insbesondere stoffliche oder mechanische, Eigenschaft des Fertigungsprodukts bestimmen lässt. Es versteht sich, dass der Prüfkörper jeweilig nach Durchführung unterschiedlicher Fertigungsschritte gebildet werden kann. Vorzugsweise wird er aus dem je nach Fertigungsstand jeweilig benötigten Vorfertigungsprodukt oder dem Endfertigungsprodukt gebildet.The manufactured product can also form a test body, on the basis of which a property, in particular material or mechanical, of the manufactured product can be determined. It goes without saying that the test body can be formed after different manufacturing steps have been carried out. It is preferably formed from the prefabricated product required in each case or the finished product, depending on the production status.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung dazu vorgesehen, als die Überwachungsinformation eine, insbesondere stoffliche oder mechanische, Eigenschaft des Fertigungsprodukts zu erfassen.In a further embodiment of the invention, the monitoring device is provided to detect a property, in particular a material or mechanical property, of the manufactured product as the monitoring information.
Zweckmäßigerweise wird die Überwachungsinformation zu der Eigenschaft mittels eines Prüfverfahrens, insbesondere Werkstoffprüfverfahrens, ermittelt.The monitoring information on the property is expediently determined by means of a test method, in particular a material test method.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Fertigungsprodukt, insbesondere das Vorfertigungsprodukt bzw. die Vorfertigungsprodukte, das Endfertigungsprodukt oder/und der Prüfkörper, dazu mit einer, vorzugsweise maschinenlesbaren, Kennzeichnung versehen und die Überwachungseinrichtung weist zumindest eine Einrichtung zum Erfassen der Kennzeichnung auf. Die Erfassungseinrichtung kann an verschiedenen Orten in der Produktionsstätte angeordnet sein, vorzugsweise derart, dass sich die Kennzeichnung vor und/oder beim Eintritt und/oder beim und/oder nach Austritt des Fertigungsprodukts aus einer Bearbeitungsstätte, in welcher einer der Verfahrensschritte in der Produktionsstätte durchgeführt wird, oder einer Prüfeinrichtung, mittels derer das Fertigungsprodukt geprüft wird, erfassen lässt.In one embodiment of the invention, the manufactured product, in particular the prefabricated product or the prefabricated products, the finished product and / or the test body, is provided with a preferably machine-readable marking for this purpose, and the monitoring device has at least one device for detecting the marking. The detection device can be arranged at different locations in the production site, preferably in such a way that the identification is located before and / or when entering and / or when and / or after the manufactured product leaves a processing site in which one of the method steps is carried out in the production site , or a test device, by means of which the manufactured product is tested, can be recorded.
Die Kennzeichnung, die z.B. ein Barcode, ein QR-Code oder eine Zeichenfolge sein kann, ist zweckmäßigerweise durch eine Prägung in dem Fertigungsprodukt gebildet und/oder auf das Fertigungsprodukt aufgebracht, beispielsweise als Aufkleber. Als Erfassungseinrichtung kann eine Barcodelesegerät, ein Scanner, insbesondere ein Laserscanner, und/oder eine Kamera vorgesehen sein.The identification, which can be, for example, a barcode, a QR code or a character string, is expediently formed by an embossing in the manufactured product and / or applied to the manufactured product, for example as a sticker. A barcode reader, a scanner, in particular a laser scanner, and / or a camera can be provided as the detection device.
Es versteht sich, dass die Kennzeichnung auch mittels eines Funkchips, beispielsweise eines RFID-Chips, erfolgen könnte. Die Erfassungseinrichtung ist dann vorzugsweise ein RFID-Lesegerät.It goes without saying that the identification could also take place by means of a radio chip, for example an RFID chip. The detection device is then preferably an RFID reader.
Alternativ oder ergänzend dazu lässt sich die Position des Fertigungsprodukts in der Produktionsstätte anhand des jeweiligen Transports mittels einer Transporteinrichtung, beispielsweise eines Fahrzeuges und/oder eines Kranes, erfassen. Anhand einer solchen Positionserfassung lässt sich auch ermitteln, in welchem Fertigungsstadium sich das jeweilige Fertigungsprodukt befindet. Werden die Fertigungsprodukte im Zuge der Bewegung des Herstellungsverfahrens gestapelt, lässt sich anhand der Überwachungsinformation über den Transport des Fertigungsprodukts mittels des Kranes insbesondere die Position des Fertigungsprodukts im jeweiligen Stapel ermitteln.As an alternative or in addition to this, the position of the manufactured product in the production facility can be recorded on the basis of the respective transport by means of a transport device, for example a vehicle and / or a crane. On the basis of such a position detection, it is also possible to determine the manufacturing stage of the respective manufactured product. If the production products are stacked in the course of the movement of the production process, the monitoring information about the transport of the production product by means of the crane can be used to determine in particular the position of the production product in the respective stack.
Alternativ oder ergänzend dazu ist die Überwachungseinrichtung dazu vorgesehen, den Bearbeitungsstand des Fertigungsprodukts in dem Herstellungsverfahren digital aus einer computerbasierten Bearbeitungsstandsermittlung, die bei der Stahlerzeugnisherstellung üblicherweise als „Fertigungsplan“ bezeichnet wird, zu erlangen. Dazu wird der Bearbeitungsstand zweckmäßigerweise für das jeweilige Fertigungsprodukt von einer Einrichtung zur computerbasierten Bearbeitungsstandsermittlung der Produktionsstätte abgerufen.As an alternative or in addition to this, the monitoring device is provided to obtain the processing status of the manufactured product in the manufacturing process digitally from a computer-based processing status determination, which is usually referred to as a “manufacturing plan” in steel product manufacture. For this purpose, the processing status is expediently called up for the respective production product from a device for computer-based processing status determination of the production facility.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung dazu vorgesehen, die Überwachungsinformation zu den jeweiligen Fertigungsprodukten, insbesondere den Vorfertigungsprodukten, den Endfertigungsprodukten oder/und dem Prüfkörper bzw. den Prüfkörpern, miteinander zu verknüpfen. Die Überwachungsinformation wird vorzugsweise derart verknüpft, dass sich für jedes der jeweiligen Vorfertigungsprodukte und/oder der Endfertigungsprodukte nachvollziehen lässt, welche Verfahrensschritte es durchlaufen hat, wie deren Verfahrensparameter waren, welche Eigenschaften es aufweist und/oder aus welchem Vorfertigungsprodukt es jeweilig gebildet worden ist.In one embodiment of the invention, the device is provided to link the monitoring information on the respective production products, in particular the prefabricated products, the finished products and / or the test body or the test bodies with one another. The monitoring information is preferably linked in such a way that for each of the respective prefabricated products and / or the finished products it can be traced which process steps it went through, what their process parameters were, what properties it has and / or which prefabricated product it was formed from.
Die Bereitstellung der Überwachungsinformation live erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Kamera aufweist, mittels derer sich zumindest eine Bildaufnahme, insbesondere eine Fotografie oder ein Videofilm, des Fertigungsprodukts und/oder einer Anlage zur Durchführung des zumindest einen Fertigungsschritts, erzeugen und abrufen lässt. Eine Fotografie oder ein Videofilm, der mittels der Kamera erzeugt wird, kann live, insbesondere mittels eines Live-Video-Streams, oder zeitverzögert über das Rechnernetzwerk übertragen werden. Zweckmäßigerweise ist die Kamera derart angeordnet, dass sie das Fertigungsprodukt bei Durchführung des Fertigungsschritts und/oder eines Prüfverfahrens zur Prüfung des Fertigungsprodukts, insbesondere Werkstoffprüfverfahrens, erfassen kann.Providing the monitoring information live proves to be particularly advantageous if the device according to the invention has a camera by means of which at least one image recording, in particular a photograph or a video film, of the manufactured product and / or a system for performing the at least one manufacturing step can be generated and retrieved leaves. A photograph or a video film that is generated by means of the camera can be performed live, in particular by means of a live video stream, or with a time delay via the computer network. The camera is expediently arranged in such a way that it can capture the production product when the production step and / or a test method for testing the production product, in particular material testing method, is carried out.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kamera über das Rechnernetzwerk fernsteuerbar, insbesondere um den Aufnahmebereich, der mit der Kamera erfasst wird, zu verändern. Auf diese Weise erhalten die Prüfer die Möglichkeit, das Herstellungsverfahren und/oder die Durchführung des Prüfverfahrens besonders umfassend zu überwachen.In one embodiment of the invention, the camera can be remotely controlled via the computer network, in particular in order to change the recording area that is captured by the camera. In this way, the testers are given the opportunity to monitor the manufacturing process and / or the implementation of the test process particularly comprehensively.
Zweckmäßigerweise ist die Kamera derart vorgesehen, dass sie mit der Bildaufnahme eine Kennzeichnung des Fertigungsprodukts, eine Kennzeichnung einer Anlage zur Durchführung des Fertigungsschritts oder/und eine Kennzeichnung und/oder eine Anzeige einer Prüfeinrichtung, mittels derer das Fertigungsprodukt geprüft wird, erfasst. Vorteilhaft lässt sich dadurch die Identität des jeweiligen Fertigungsprodukts überprüfen und mit dem jeweiligen Fertigungsschritt und/oder der jeweiligen Prüfung korrelieren. Zweckmäßigerweise ist die Kennzeichnung mittels optischer Erfassung maschinenlesbar.The camera is expediently provided in such a way that, with the image recording, it captures an identification of the manufactured product, an identification of a system for performing the manufacturing step and / and an identification and / or display of a test device by means of which the manufactured product is tested. In this way, the identity of the respective production product can advantageously be checked and correlated with the respective production step and / or the respective test. The marking is expediently machine-readable by means of optical detection.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung zur Überwachung einer Entnahme des genannten Prüfkörpers vorgesehen, anhand dessen die genannten Eigenschaften des Fertigungsprodukts ermittelt werden. Zweckmäßigerweise wird die Entnahme des Prüfköpers mittels einer Kamera aufgenommen, mittels derer sich eine Bildaufnahme, insbesondere eine Fotografie oder ein Videofilm, des Fertigungsprodukts und/oder des Prüfkörpers bei der Entnahme des Prüfkörpers erzeugen und abrufen lässt.In a particularly preferred embodiment of the invention, the monitoring device is provided for monitoring the removal of the named test body, on the basis of which the named properties of the manufactured product are determined. The removal of the test body is expediently recorded by means of a camera, by means of which an image recording, in particular a photograph or a video film, of the manufactured product and / or the test body can be generated and retrieved when the test body is removed.
Vorzugsweise ist die Überwachungseinrichtung ferner dazu vorgesehen, aufzunehmen, wie der Prüfköper gekennzeichnet wird.The monitoring device is preferably also provided to record how the test body is identified.
Sie ist zweckmäßigerweise ferner dazu eingerichtet, die Position und einen Bearbeitungsstand zumindest eines Prüfkörpers, an welchem das Prüfverfahren durchgeführt wird, im Zuge des Werkstoffprüfverfahrens zu erfassen. Vorzugsweise werden die Positionsinformationen und die ermittelte Eigenschaft miteinander verknüpft.It is also expediently set up to record the position and a processing status of at least one test body on which the test method is carried out in the course of the material test method. The position information and the property determined are preferably linked to one another.
In dem Bereich, der von der Kamera erfasst wird, könnte eine Datums- und/oder Uhrzeitanzeige vorgesehen sein, um die Überprüfbarkeit der abrufbaren Überwachungsinformation zu verbessern.In the area captured by the camera, a date and / or time display could be provided in order to improve the verifiability of the retrievable monitoring information.
Alternativ oder ergänzend dazu könnte die Vorrichtung zur Verbesserung der Überprüfbarkeit derart eingerichtet sein, dass ein Benutzer der Vorrichtung einen von der Kamera erfassten Bereich so verändern kann, dass dies in einem aufgenommenen Bild erkennbar ist. Dazu könnte in dem erfassten Bereich ein Bildschirm angeordnet sein. Wenn der Benutzer die auf dem Bildschirm wiedergegeben Darstellung verändern kann und die aufgenommene Bildfolge live übertragen wird, kann er überprüfen, ob tatsächlich eine Live-Übertragung stattfindet.As an alternative or in addition to this, the device for improving the verifiability could be set up in such a way that a user of the device can change an area captured by the camera in such a way that this can be recognized in a recorded image. For this purpose, a screen could be arranged in the recorded area. If the user can change the representation shown on the screen and the recorded image sequence is transmitted live, he can check whether a live transmission is actually taking place.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet, als die Überwachungsinformation zumindest eine Information über die Stahlerzeugung zu erfassen.In a further embodiment of the invention, the monitoring device is set up to record at least one piece of information about steel production as the monitoring information.
Bei der Stahlerzeugung kann der Parameter einer der nachfolgend genannten Größen sein:
- - Herstellungszeitpunkt
- - Herstellungszeitraum
- - Informationen über die verwendeten Ausgangsprodukte
- - Legierungszusammensetzung
- - Gießparameter, beispielsweise Gießtemperatur, ggf. Gießüberhitzung, Gießgeschwindigkeit
- - date of manufacture
- - Manufacturing period
- - Information about the raw materials used
- - alloy composition
- - Casting parameters, for example casting temperature, possibly casting overheating, casting speed
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet, als die Überwachungsinformation zumindest eine Behandlungsinformation, insbesondere zumindest einen Parameter einer, vorzugsweise mechanischen und/oder thermischen, Behandlung des Fertigungsprodukts, zu erfassen. Zweckmäßigerweise umfasst die Behandlungsinformation technische Größen, welche die thermische Behandlung, beispielsweise in einem Ofen oder einer Kühlanlage, oder/und die mechanische Behandlung, beispielsweise beim Walzen oder beim Ziehen, betreffen.In a further embodiment of the invention, the monitoring device is set up to detect as the monitoring information at least one treatment information item, in particular at least one parameter of a, preferably mechanical and / or thermal, treatment of the manufactured product. The treatment information expediently comprises technical variables which relate to the thermal treatment, for example in an oven or a cooling system, and / and the mechanical treatment, for example during rolling or during drawing.
Bei der Stahlerzeugnisherstellung kann der Parameter einer der nachfolgend genannten Größen sein:
- - Ofentemperatur
- - Ofentemperaturverlauf, insbesondere Ofenstart- und/oder-endtemperatur, Aufheizgeschwindigkeit
- - Walzparameter, insbesondere Start- und/oder Endwalztemperatur, Verformungsgrade
- - Abkühltemperatur
- - Abkühltemperaturverlauf, Abkühlstart- und/oder-endtemperatur, Abkühlgeschwindigkeit
- - Temperatur des Fertigungsprodukts bei Anordnung in einem Stapel und bei Abnahme von einem Stapel
- - die jeweilige Behandlungs- oder/und Verweildauer
- - oven temperature
- - Oven temperature curve, in particular oven start and / or end temperature, heating rate
- - Rolling parameters, in particular start and / or end rolling temperature, degrees of deformation
- - cooling temperature
- - Cooling temperature profile, cooling start and / or end temperature, cooling rate
- - Temperature of the manufactured product when placed in a stack and removed from a stack
- - the respective treatment and / or length of stay
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung dazu vorgesehen, als die Überwachungsinformation eine, insbesondere stoffliche oder mechanische, Eigenschaft des Fertigungsprodukts zu erfassen. Das Prüfverfahren wird vorzugsweise an dem genannten Prüfkörper vorgenommen.In a further embodiment of the invention, the monitoring device is provided to detect a property, in particular a material or mechanical property, of the manufactured product as the monitoring information. The test method is preferably carried out on the test specimen mentioned.
Zweckmäßigerweise wird die Überwachungsinformation zu der Eigenschaft mittels eines Prüfverfahrens, insbesondere Werkstoffprüfverfahrens, ermittelt.The monitoring information on the property is expediently determined by means of a test method, in particular a material test method.
Das Prüfverfahren umfasst vorzugsweise zumindest eines der nachfolgend genannten Verfahren:
- - Zugversuch
- - Kerbschlagversuch,
- - Battelle drop-weight tear test (BDWTT)
- - Härtemessung, beispielsweise nach Vickers oder Rockwell
- - Größen- und Formprüfung, insbesondere Prüfung der Ebenheit von Blechen
- - Korrosionsbeständigkeit gegen Wasserstoff induzierte Rissbildung (HIC - hydrogen induced cracking)
- - Crack Tip Opening Displacement (CTOD) - Messung
- - Resistance to sulfite stress cracking corrosion cracking (SSC) - Messung
- - Wirbelstromprüfung
- - Ultraschallprüfung
- - Oberflächeninspektion
- - Gefügeuntersuchung
- - tensile test
- - notched impact test,
- - Battelle drop-weight tear test (BDWTT)
- - Hardness measurement, for example according to Vickers or Rockwell
- - Size and shape testing, especially testing the flatness of sheet metal
- - Corrosion resistance against hydrogen induced cracking (HIC)
- - Crack Tip Opening Displacement (CTOD) measurement
- - Resistance to sulfite stress cracking corrosion cracking (SSC) measurement
- - Eddy current testing
- - ultrasonic testing
- - surface inspection
- - structural examination
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Computernetzwerk mit einem Netzwerkdienst versehen, bei dem für Benutzer des Netzwerkdienstes verschiedene, vorzugsweise zugangskontrollierte, Benutzerkonten vorgesehen sind. Im Rahmen des Netzwerkdienstes ist zweckmäßigerweise eine grafische Benutzeroberfläche vorgesehen, mittels derer sich die Überwachungsinformation abrufen lässt.In one embodiment of the invention, the computer network is provided with a network service in which different, preferably access-controlled, user accounts are provided for users of the network service. In the context of the network service, a graphical user interface is expediently provided by means of which the monitoring information can be called up.
Zweckmäßigerweise ist der Netzwerkdienst derart vorgesehen, dass Benutzern, vorzugsweise durch Anlegung von Benutzerkonten, spezifisch unterschiedliche Rechte zur Durchführung von Handlungen in dem Computernetzwerk vergeben werden können. So lassen sich mittels des Netzwerkdienstes benutzerspezifisch beispielsweise Rechte für den Zugriff auf lediglich bestimmte Informationen, Rechte für den Abruf bestimmter Informationen und/oder Rechte zum Blockieren und/oder Freigeben eines oder mehrerer Fertigungsschritte vergeben.The network service is expediently provided in such a way that users, preferably by creating user accounts, can be assigned specifically different rights to carry out actions in the computer network. For example, user-specific rights for access to only certain information, rights for calling up certain information and / or rights for blocking and / or releasing one or more production steps can be assigned by means of the network service.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird über den Netzwerkdienst unter der grafischen Benutzeroberfläche die Überwachungsinformation, insbesondere die Behandlungsinformation, die mittels des Prüfverfahrens ermittelte Eigenschaft und/oder die Bildaufnahme dargestellt. Sie kann ergänzend oder alternativ dazu auch zum Download bereitgestellt werden.In a further embodiment of the invention, the monitoring information, in particular the treatment information, the property determined by means of the test method and / or the image recording is displayed via the network service under the graphical user interface. In addition or as an alternative, it can also be made available for download.
In der grafischen Benutzeroberfläche wird vorzugsweise angezeigt, ob mit der Überwachungsinformation ermittelte Werte, insbesondere Messwerte, innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegen oder nicht. Beispielsweise kann angezeigt werden, ob in einem Fertigungsschritt ein einzuhaltender Sollwert erreicht wird oder nicht.In the graphical user interface, it is preferably displayed whether or not values determined with the monitoring information, in particular measured values, are within a predefined value range. For example, it can be indicated whether or not a target value to be maintained is reached in a production step.
Zweckmäßigerweise werden die Überwachungsinformationen, vorzugsweise produktbezogen, in der grafischen Benutzeroberfläche gruppiert zugeordnet zu dem jeweiligen Fertigungsschritt, den sie betreffen, dargestellt. Beispielsweise kann eine Bildaufnahme, die die Durchführung eines Fertigungsschrittes zeigt, gemeinsam mit den jeweilig zu dem Fertigungsschritt gehörenden Behandlungsinformationen und/oder mit dem Prüfverfahren ermittelten Eigenschaften angezeigt werden.The monitoring information, preferably product-related, is expediently displayed in the graphical user interface in a grouped manner and assigned to the respective production step to which it relates. For example, an image recording showing the execution of a production step can be displayed together with the treatment information belonging to the production step and / or properties determined with the test method.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung dazu vorgesehen, die erfasste Eigenschaft des Fertigungsprodukts gemeinsam mit, vorzugsweise im Vergleich zu, einem Sollwert- und/oder einem Sollwertbereich darzustellen, der bei Durchführung des Verfahrens erreicht werden soll. Dabei kann vorgesehen sein, dass Abweichungen von dem Sollwert- und/oder dem Sollwertbereich grafisch hervorgehoben werden, um sie besonders gut kenntlich zu machen.In a further embodiment of the invention, the monitoring device is provided to display the detected property of the manufactured product together with, preferably in comparison to, a target value and / or a target value range that is to be achieved when the method is carried out. It can be provided that deviations from the target value and / or target value range are highlighted graphically in order to make them particularly easy to identify.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung dazu vorgesehen, die erfasste Eigenschaft des Fertigungsprodukts gemeinsam mit, vorzugsweise im Vergleich zu, einem Prognosewert darzustellen, der mittels einer Modellrechnung aus Informationen über die bereits durchgeführten Verfahrensschritte, insbesondere die oder zumindest einzelne der entsprechenden Überwachungsinformationen, prognostiziert wird.In a further embodiment of the invention, the monitoring device is provided to display the recorded property of the manufactured product together with, preferably in comparison to, a prognosis value, which by means of a model calculation from information about the process steps already carried out, in particular the or at least some of the corresponding monitoring information is forecast.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung dazu vorgesehen, aus der Überwachungsinformation automatisch ein Prüfprotokoll oder/und ein Prüfzeugnis zu erstellen, welches vorzugsweise zum Abruf über das Computernetzwerk bereitgestellt wird.In a further embodiment of the invention, the device is provided to automatically create a test protocol and / or a test certificate from the monitoring information, which is preferably provided for retrieval via the computer network.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, einen Abruf der Überwachungsinformation zu kontrollieren und vorzugsweise zu protokollieren. Vorteilhaft kann damit erfasst werden, ob der betreffende Fertigungsschritt tatsächlich überwacht worden ist. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherheit sowohl für den Hersteller als auch für den Käufer oder die Prüfgesellschaft geschaffen. Eine erzeugte Abrufinformation kann den Zeitpunkt des Abrufs, die Dauer des Abrufs, das abrufende Benutzerkonto oder/und Informationen zu der Identität des Abrufenden, insbesondere Login-Daten und Informationen zu dem Computer, mit dem der Abruf erfolgt (z.B. IP-Adresse oder dergleichen) umfassen.In a particularly preferred embodiment of the invention, the device is set up to control a retrieval of the monitoring information and preferably to log it. It can thus advantageously be detected whether the relevant production step has actually been monitored. This creates additional security both for the manufacturer and for the buyer or the auditing company. A generated retrieval information can include the time of retrieval, the duration of the retrieval, the retrieving user account and / or information on the identity of the retriever, in particular login data and information on the computer with which the retrieval is made (e.g. IP address or the like) include.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung ein Kommunikationsmodul auf, mittels dessen die Stahlerzeugnisherstellung betreffende Kommunikation übertragen werden kann. Zweckmäßigerweise ist das Kommunikationsmodul dazu vorgesehen, die jeweiligen Benutzer über die Abrufbarkeit von Daten zu informieren. Den Benutzern kann dazu über das Internet eine Nachricht, beispielsweise in Form einer Push-Nachricht oder einer Email, gesandt werden. Beispielsweise kann der Benutzer über den Zeitpunkt einer Durchführung eines der Fertigungsschritte informiert werden, wenn eine Beobachtung des Fertigungsschritts, beispielsweise durch Betrachtung eines Live-Streams zur Prüfung erforderlich ist.In a further development of the invention, the device has a communication module, by means of which communication relating to steel product manufacture can be transmitted. The communication module is expediently provided to inform the respective user about the availability of data. To this end, users can be sent a message via the Internet, for example in the form of a push message or an email. For example, the user can be informed about the point in time when one of the production steps is carried out if it is necessary to observe the production step, for example by viewing a live stream for checking.
Ferner kann der Benutzer, beispielweise aufgrund einer während der Durchführung des Herstellungsverfahrens erhaltenen Überwachungsinformation, für den jeweilig relevanten Fertigungsschritt die Erstellung eines zusätzlichen Prüfkörpers und ggf. die Durchführung zumindest einzelner der Prüfverfahren anfordern. Die Anforderung könnte alternativ auch automatisiert erfolgen, wenn Überwachungsinformationen vorliegen, die dies verlangen, bspw. wenn bei einer Behandlung des Fertigungsprodukts vorgegebene Sollwerte nicht erreicht werden.Furthermore, the user can request the creation of an additional test body and, if necessary, the implementation of at least some of the test methods for the respective relevant production step, for example on the basis of monitoring information received during the execution of the production process. As an alternative, the request could also be made automatically if there is monitoring information that requires this, for example if predetermined setpoints are not achieved during treatment of the manufactured product.
Zweckmäßigerweise ist Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, zu prüfen, ob Voraussetzungen zur Durchführung eines der Fertigungsschritte, einer Prüfkörperentnahme oder eines Prüfverfahrens erfüllt sind. Dabei kann eine Voraussetzung sein, dass bestimmte Daten über das Netzwerk abgerufen worden sind und/oder dass die Fertigungsschritte und/oder die Prüfergebnisse als akzeptiert gekennzeichnet worden sind.The control device is expediently set up to check whether the requirements for carrying out one of the manufacturing steps, a test specimen removal or a test method are met. A prerequisite for this can be that certain data have been called up via the network and / or that the production steps and / or the test results have been marked as accepted.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, bei Durchführung einer Folge der Fertigungsschritte die Durchführung zumindest eines der Fertigungsschritte zu blockieren. Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung vorgesehen derart, dass eine Durchführung des blockierten Fertigungsschritts erst nach Erhalt einer über das Computernetzwerk, insbesondere mittels des Kommunikationsmoduls, übertragenden Freigabeinformation erfolgt, wobei die Freigabeinformation bevorzugt lediglich von einem Benutzer übertragen werden kann, der über die dafür notwendigen Rechte verfügt. Solche Rechte können beispielsweise lediglich den Prüfern gegeben werden, so dass lediglich diese nach erfolgter Prüfung der vorherigen Fertigungsschritte die Freigabeinformation zur Erteilung der Freigabe versenden können.In a further embodiment of the invention, the device is set up to block the implementation of at least one of the production steps when a sequence of the production steps is carried out. The device is expediently provided in such a way that the blocked manufacturing step is only carried out after receipt of release information transmitted via the computer network, in particular by means of the communication module, the release information preferably only being able to be transmitted by a user who has the necessary rights. Such rights can, for example, only be given to the testers, so that only they can send the release information for issuing the release after checking the previous production steps.
Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, die Freigabeinformation nur dann zu übertragen, wenn die Überwachungsinformation zumindest eine, zu einzelnen, zu mehreren oder zu sämtlichen der Fertigungsschritte, die vor dem blockierten Fertigungsschritt durchzuführen sind, abgerufen worden ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Freigabe nicht erteilt werden kann, wenn die Überprüfung der Überwachungsinformation nicht stattgefunden hat.The device is expediently set up to transmit the release information only when the monitoring information has been called up at least one, for individual, for several or for all of the production steps that are to be carried out before the blocked production step. This ensures that the release cannot be given if the monitoring information has not been checked.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen und den beiliegenden Zeichnungen, die sich auf die Beispiele beziehen, näher erläutert. Es zeigen:
-
1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, und -
2 schematisch die Überwachung einzelner Verfahrensschritte mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
1 schematically a device according to the invention, and -
2 schematically the monitoring of individual process steps by means of the device according to the invention.
In
Der Server
Der Server
Die Datenbanken
Zweckmäßigerweise ist auch die Verbindung zwischen dem Server
Darüber weist der Server
In der Datenbank
- - Herstellungszeitpunkt
- - Herstellungszeitraum
- - Informationen über die verwendeten Ausgangsprodukte
- - Legierungszusammensetzung
- - Gießparameter, beispielsweise Gießtemperatur, ggf. Gießüberhitzung, Gießgeschwindigkeit
- - date of manufacture
- - Manufacturing period
- - Information about the raw materials used
- - alloy composition
- - Casting parameters, for example casting temperature, possibly casting overheating, casting speed
In der Datenbank
Der Server
- - Behandlungszeit
- - Behandlungszeitraum
- - Ofentemperatur(en), insbesondere Aufheiztemperatur(en), Aufheizgeschwindigkeit, Verweilzeit im Ofen
- - Walzparameter wie Blechdicken, Verformungsgrade, Positionen der Walzen im Walzgerüst, Startwalztemperaturen und/oder Endwalztemperaturen,
- - Abkühlbedingungen wie Abkühltemperaturen, Abkühlgeschwindigkeiten und/oder Abkühltemperaturverläufe
- - Abstapelbedingungen, insbesondere Ein- und/oder Ausstapeltemperaturen und/oder Verweilzeit im Stapel
- - treatment time
- - treatment period
- Oven temperature (s), in particular heating temperature (s), heating rate, dwell time in the oven
- - Rolling parameters such as sheet thicknesses, degrees of deformation, positions of the rolls in the roll stand, start roll temperatures and / or end roll temperatures,
- - Cooling conditions such as cooling temperatures, cooling speeds and / or cooling temperature profiles
- - Stacking conditions, in particular stacking and / or stacking temperatures and / or dwell time in the stack
In der Datenbank
In der Datenbank
- - Zugversuch
- - Kerbschlagversuch,
- - Battelle drop-weight tear test (BDWTT)
- - Härtemessung, beispielsweise nach Vickers oder Rockwell
- - Größen- und Formprüfung, insbesondere Prüfung der Ebenheit von Blechen
- - Korrosionsbeständigkeit gegen Wasserstoff induzierte Rissbildung (HIC - hydrogen induced cracking)
- - Crack Tip Opening Displacement (CTOD) - Messung
- - Resistance to sulfite stress cracking corrosion cracking (SSC) - Messung
- - Wirbelstromprüfung
- - Ultraschallprüfung
- - Oberflächeninspektion
- - Gefügeuntersuchung
- - tensile test
- - notched impact test,
- - Battelle drop-weight tear test (BDWTT)
- - Hardness measurement, for example according to Vickers or Rockwell
- - Size and shape testing, especially testing the flatness of sheet metal
- - Corrosion resistance against hydrogen induced cracking (HIC)
- - Crack Tip Opening Displacement (CTOD) measurement
- - Resistance to sulfite stress cracking corrosion cracking (SSC) measurement
- - Eddy current testing
- - ultrasonic testing
- - surface inspection
- - structural examination
Mittels des genannten Kommunikationsmoduls
In der Datenbank
- - Lagerung der Brammen, Transport der Brammen, Aufbringung von Kennzeichnungen an den Brammen, Kennzeichnungen der Brammen,
- - verschiedene Anlagenbereiche im Walzwerk unter Bearbeitung der Brammen bzw. der daraus gebildeten Walztafeln, Aufbringung von Kennzeichnungen auf die Bleche, Kennzeichnungen der Bleche, Ausbildung von Blechen aus den Walztafeln, Anlagen zur Behandlung und Bearbeitung der Bleche,
- - Entnahme von Prüfkörpern aus den Walztafeln und/oder den Blechen, Durchführung der Prüfungen der Prüfkörper, jeweilig der Erfassung der Prüfanlagen und der jeweiligen Prüfkörperkennzeichnungen,
- - Erfassung der Brammen, Walztafeln, Blechen und/oder Prüfkörpern beim Transport und/oder beim Ein- und/oder Austritt aus einer Anlage zur Behandlung oder zur Prüfung.
- - Storage of the slabs, transport of the slabs, application of markings to the slabs, identification of the slabs,
- - Different plant areas in the rolling mill with processing of the slabs or the rolled plates formed from them, application of markings to the plates, identification of the plates, formation of plates from the rolled plates, systems for the treatment and processing of the plates,
- - Taking test specimens from the rolled plates and / or the metal sheets, performing the tests on the test specimens, recording the test systems and the respective test specimen markings,
- - Detection of the slabs, rolled plates, sheets and / or test specimens during transport and / or when entering and / or leaving a plant for treatment or testing.
Die Bildaufnahmen sind zweckmäßigerweise mit einer Kennung der Kamera, die die Bildaufnahme erzeugt hat, und Angaben über den Zeitpunkt der Aufnahme versehen, so dass sie stets räumlich und zeitlich eindeutig zugeordnet werden können. Es versteht sich, dass die Bildaufnahmen vorzugsweise digital gespeichert werden und dass entsprechende Bildaufnahmedateien die Kennung enthalten können.The image recordings are expediently provided with an identifier of the camera that generated the image recording and information about the time of the recording so that they can always be clearly assigned spatially and temporally. It goes without saying that the image recordings are preferably stored digitally and that corresponding image recording files can contain the identifier.
Die Bildaufnahmedatenbank
Die genannte Steuerungseinrichtung
Ferner kann das Kommunikationsmodul
Mittels des genannten Netzwerkdienstes
Der Zugriff kann beispielsweise lediglich für Daten gewährt werden, die bestimmte Stahlerzeugnisse betreffen. So wird zweckmäßigerweise der Zugriff für die Käufer oder die Prüfer lediglich für die Stahlerzeugnisse gewährt, die sie in Auftrag gegeben bzw. die sie zu prüfen haben. Darüber hinaus kann Zugriff auf die Daten lediglich einzelner der Datenbanken
Über die Benutzerkonten können dem jeweiligen Benutzer ferner Berechtigungen bezüglich der Benutzung der Steuerungseinrichtung
Mittels des Kommunikationsmoduls
Der Server
Der Server
In
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Die anhand
Es versteht sich, dass das oben beschriebene Beispiel auch auf andere Verfahren zur Herstellung von Stahlerzeugnissen benutzt werden kann. Ein weiteres Beispiel ist die Herstellung von Draht, bei dem zunächst im Stranggussverfahren ein Stahlblock hergestellt, daraus ein Knüppel geschnitten und aus dem Knüppel ein Draht gezogen wird.It goes without saying that the example described above can also be applied to other methods of manufacturing steel products. Another example is the production of wire, in which a steel block is first produced in a continuous casting process, a billet is cut from it and a wire is drawn from the billet.
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