DE102020130233A1

DE102020130233A1 - Vorrichtung zum Betreiben einer Presse, Verfahren, computerlesbares-Speichermedium und System

Info

Publication number: DE102020130233A1
Application number: DE102020130233.9A
Authority: DE
Inventors: Hans Kornmeier
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2022-05-19

Abstract

Pressen werden üblicherweise in regelmäßigen Abständen gewartet, was keine optimale Nutzung von Pressen und ihren Komponenten darstellt und für die Kunden keine optimalen Kosten-Nutzung ermöglicht.Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Pressensystem (1) zum Betreiben einer Presse (10), umfassend:• eine Presse (10) mit mindestens einer Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17), wobei die Presse (10) mindestens einen Sensor (18) aufweist, der zur Abgabe von Sensordaten (31) ausgebildet ist, wobei die Sensordaten (31) einen Zustand der Presse (10) und/oder mindestens einer Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17) angeben;• eine Speichereinrichtung (52), die zur Speicherung eines Pressenmodells (44) und der Sensordaten (31) ausgebildet ist, wobei das Pressenmodell (44) eine

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben einer Presse, ein Verfahren zum Betreiben einer Presse, ein entsprechendes computerlesbares-Speichermedium und ein System.
Pressen werden in einer Vielzahl von Industrien eingesetzt. Zum Beispiel werden Pressen bei der Herstellung von größeren Blechteilen in der Automobilindustrie, wie bei der Herstellung von Motorhauben, verwendet, um Metalle entsprechend umzuformen. Darüber hinaus werden Pressen verwendet, um Keramik, Holz oder Kunststoffe zu pressen.
Eine beispielhafte Presse ist aus der DE 10 2010 037 950 A1 bekannt. Bekannte Pressen, insbesondere Ziehpressen, nach dem Stand der Technik weisen eine Matrize auf, auf welche oberhalb oder unterhalb ein Bauteil aufgelegt wird. Das Bauteil kann mittels eines Niederhalters festgehalten werden, sodass das Bauteil über die Matrize hinausragt. Ein Stempel der Ziehpresse wirkt nun von oberhalb auf das Bauteil und drückt es in die Matrize.
Die bei dem Pressen entstehenden hohen Kräfte können einerseits das verwendete Material und auch die Presse selbst beschädigen. Zum Beispiel kann durch ein falsches Einlegen des Bauteils in die Presse das Bauteil beschädigt werden. Es ist auch möglich, dass die Presse selbst, zum Beispiel der Stempel beschädigt wird. Darüber hinaus kommt es durch vielfache Verwendung der Presse zu Abnutzung von unterschiedlichen Komponenten, die ein Wartung bzw. einen Austausch der Komponenten erfordern.
Ein weiteres Beispiel einer Presse ist eine Filterpresse. Bei einer Filterpresse werden eine Vielzahl von Filtermodulen verwendet, um eine Suspension in feste und flüssige Bestandteile zu trennen. Während der Filtration wird die Suspension über Pumpen mit Druck in die Filterpresse gepumpt, z.B. 10 bar. Die Filtermodule werden während des Filtervorgangs durch einen Stempel gehalten, sodass die flüssigen Bestandteile über Auslassleitungen abgeführt werden können. Am Ende der Filtration können die festen Bestandteile aus den Filtermodulen entfernt werden.
Die Filtermodule der Filterpressen müssen regelmäßig getauscht werden, damit eine optimale Filterleistung gewährleistet wird. Insbesondere dürfen keine beschädigten Filtermodule verwendet werden, da sonst eine ordnungsgemäße Filtration nicht mehr gewährleistet werden kann.
Zum Sicherstellen der richtigen Funktionsweise unterschiedlicher Pressen ist bekannt, z.B. aus der DE 10 2018 113 880 A1 , Sensoren zur Überwachung der Pressen einzusetzen.
So können Presskraftsensoren und/oder Stößel- bzw. Stempelwegsensoren verwendet werden, um zu messen, ob die notwendige Kraft eingesetzt wird. Darüber hinaus kann ermittelt werden, ob die Kraft gleichmäßig übertragen wird oder ob es zu Kraftspitzen kommt, die zu Beschädigungen des Stößels- bzw. Stempels und/oder des Bauteils oder an den Filtermodulen führen können.
Die im Stand der Technik bekannten Lösungen ermöglichen somit das Feststellen einer Beschädigung an Bauteilen einer Presse. Um Beschädigungen vorzubeugen werden Bauteile einer Presse regelmäßig gewartet bzw. ausgetauscht. Die Austauschintervalle sind dabei fest vorgegeben und werden auf Erfahrungswerten basierend ausgewählt. Da eine beschädigte Presse zu einem großen Ausschuss von gefertigten Bauteilen und somit zu einem großen wirtschaftlichen Schaden führen kann, werden die Wartungs- und Austauschintervalle großzügig gewählt.
Die Wartung erfolgt somit unabhängig von der eigentlichen Nutzung. Das frühzeitige Austauschen von Bauteilen einer Presse kann folglich zu unnötigen Kosten für den Betreiber einer Presse führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein unnötiges Warten und/oder Austauchen von Bauteilen einer Presse zu verhindern. Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, Beschädigungen einer Presse vorzubeugen. Es ist ferner insbesondere Aufgabe der Erfindung, Wartungsintervalle einer Presse bzw. von deren Bauteilen zu maximieren. Es ist weiter bevorzugt Aufgabe der Erfindung, die Kosten des Betreibens einer Presse zu reduzieren. Es ist weiter insbesondere Aufgabe der Erfindung, eine nutzungsbasierte Bezahlung einer Presse zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Pressensystem nach Anspruch 1, ein computerimplementiertes Verfahren zum Betreiben einer Presse nach Anspruch 12, ein computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 13 und ein System nach Anspruch 14.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Pressensystem zum Betreiben einer Presse, insbesondere einer Ziehpresse und/oder einer Filterpresse, umfassend:

• eine Presse mit mindestens einer Pressenkomponente, wobei die Presse mindestens einen Sensor aufweist, der zur Abgabe von Sensordaten ausgebildet ist, wobei die Sensordaten einen Zustand der Presse und/oder mindestens einer Pressenkomponente angeben;
• eine Speichereinrichtung, die zur Speicherung eines Pressenmodells und der Sensordaten ausgebildet ist, wobei das Pressenmodell eine Abnutzung der mindestens einen Pressenkomponente unter Berücksichtigung der Sensordaten angibt;

Ein Kerngedanke der Erfindung ist, dass durch die Überwachung der Presse bzw. von Pressenkomponenten, ein Austauschzeitpunkt bzw. eine Restlaufzeit der mindestens einen Pressenkomponente bzw. Presse bestimmt werden kann. Dazu wird ein Pressenmodell verwendet, welches das Verhalten einer Presse auf einem Computer simulieren kann. Durch das bestimmen eines Austauschzeitpunktes bzw. einer Restlaufzeit kann eine Wartung bzw. ein Austausch von Pressenkomponenten oder der gesamten Presse optimal geplant werden. Dadurch werden unnötige Wartungsarbeiten ebenso verhindert, wie der Austausch von voll funktionsfähigen Komponenten. Insgesamt können somit Kosten und Material eingespart werden. In einer Ausführungsform ist es denkbar, dass die Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Austauschzeitpunkt und/oder der Restlaufzeit bereits im Vorfeld eine Bestellung eines Ersatzteils auszulösen. Somit kann auch die Zeit des Austauschs minimiert werden, was einen weiteren Vorteil darstellt.
In einer Ausführungsform kann der mindestens eine Sensor als ein Kraftsensor, ein Kraft-Weg-Sensor, ein Temperatursensor und/oder als ein Weg-Sensor ausgebildet sein, wobei die Sensordaten insbesondere eine Kraft, eine Kraft und einen Weg, eine Temperatur und/oder einen Weg angeben können.
Es sind unterschiedliche Sensoren denkbar, die unterschiedliche Sensordaten detektieren bzw. angeben. So kann ein Kraftsensor verwendet werden, um eine durch einen Stößel auf ein Werkstück aufgebrachte Kraft zu messen, die als Sensordaten abgegeben werden können. Ein Kraftsensor kann jedoch auch verwendet werden, um die auf Filtermodule aufgebrachte Kraft eines Stößels bzw. Stempels zu messen. Dabei kann der Kraftsensor verwendet werden, um zu überprüfen, ob eine Kraft punktuell, d. h. nur für eine kurze Zeit oder über längeren Zeitraum auf ein Werkstück einwirkt. Kraftspitzen können zu einer Beschädigung des Stößels bzw. der Bauteile führen, sodass dies auf einen erhöhten Verschleiß hinweist. Darüber hinaus können Kraftspritzen auch auf einen unzureichenden Spindelantrieb hinweisen, der keinen gleichmäßigen Vortrieb für den Stößel bietet.
Ein Temperatursensor kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Betriebstemperatur eines Spindelantriebs zu detektieren. Eine erhöhte Temperatur kann auf einen erhöhten Verschleiß hinweisen, sodass der Spindelantrieb frühzeitig gewartet bzw. ausgetauscht werden muss.
Ein Kraft-Weg Sensor kann dazu ausgebildet sein, in Beziehung zu einem Weg eine Kraft anzugeben. Dies kann eingesetzt werden, um zum Beispiel einen Stößel-Weg in Abhängigkeit der aufgebrachten Kraft zu messen.
In einer Ausführungsform kann die mindestens eine Pressenkomponente als ein Pleuel, ein Stößel, ein Spindelantrieb und/oder als ein Filtermodul ausgebildet sein.
Wie bereits ausgeführt, kann ein Stößel dazu verwendet werden, ein Bauteil in eine Matrize zu drücken. Darüber hinaus ist es denkbar, dass ein Stößel verwendet wird, um Filtermodule einzuklemmen, insbesondere bei einer Filterpresse. Ein Spindelantrieb kann dazu verwendet werden, Vortrieb für den Stößel bereitzustellen. Ein Spindelantrieb kann dabei mit mehr als 60.000 Umdrehungen/min betrieben werden.
In einer Ausführungsform kann die Speichereinrichtung dazu ausgebildet sein, die Sensordaten als ein Vektor, als ein Array und/oder als eine Matrix zu speichern.
Zur besseren Datenverarbeitung können die Sensordaten als ein Vektor zusammengefasst werden, wobei jedem Sensor eine Dimension des Vektors zugeordnet werden kann. Darüber hinaus ist es denkbar, eine Matrix zur Speicherung der Sensordaten zu verwenden, wobei jeder Reihe ein Sensortyp und jeder Spalte ein bestimmter Sensor zugeordnet sein kann. Damit wird die Datenverarbeitung insgesamt effizienter ausgestaltet.
In einer Ausführungsform kann die Speichereinrichtung zur Speicherung eines Regressionsmodells ausgebildet sein, z.B. eines künstlichen neuronalen Netzwerks, wobei die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein kann, den Austauschzeitpunkt und/oder die Restlaufzeit auch unter Verwendung des Regressionsmodells zu bestimmen. In einer Ausführungsform können die Sensordaten Messwerte angeben. Das Pressenmodell kann nunmehr dazu ausgebildet sein, erwartete Messwerte für die Sensordaten zu berechnen, zum Beispiel durch Simulation des Betriebs der Presse. Das Regressionsmodell kann dazu ausgebildet sein, basierend auf Abweichungen der erwarteten Messwerte von den durch die Sensordaten angegebenen Messwerte, den Austauschzeitpunkt und/oder die Restlaufzeit zu bestimmen.
In einer Ausführungsform kann das Pressenmodell dazu ausgebildet sein, eine Beschaffenheit, insbesondere eine Größe eines mittels der Presse zu verarbeitenden Bauteils beim Angeben der Abnutzung zu berücksichtigen.
Neben den Eigenschaften der Presse selbst, kann das Pressenmodell somit auch die Beschaffenheit der zu verarbeitenden Bauteile berücksichtigen. Dadurch ergibt sich eine genauere Vorhersage des Verhaltens bzw. der Abnutzung der Presse bzw. der Pressenkomponenten. Insgesamt kann somit der Austauschzeitpunkt bzw. die Restlaufzeit genauer vorhergesagt werden.
In einer Ausführungsform kann das Pressenmodell dazu ausgebildet sein, eine Presskraft, einen Stößelhub, eine Stößelbreite, eine Stößellänge, eine Tischbreite, eine Tischlänge, einen Abstand zwischen Sensoren, insbesondere Kraftsensoren und/oder einen Werkzeugtyp beim Angeben der Abnutzung zu berücksichtigen.
Durch das berücksichtigen des Werkzeugtyps können weitere spezifische Informationen bei der Bestimmung des Austauschzeitpunkts bzw. der Restlaufzeit berücksichtigt werden. Somit wird weiter eine genauere Bestimmung des Austauschzeitpunkts bzw. der Restlaufzeit möglich.
In einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, unter Verwendung des Pressenmodells und der Sensorwerte ein Kippmoment und/oder eine Presskraft zu bestimmen, wobei die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein kann, das Bestimmen des Austauschzeitpunkts und/oder der Restlaufzeit unter Verwendung des Kippmoments und/oder der Presskraft auszuführen.
In einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, unter Berücksichtigung des Austauschzeitpunkts und/oder der Restlaufzeit eine Leasingrate und/oder einen Mietpreis der Presse zu bestimmen.
Besonders vorteilhaft ist, dass durch die Bestimmung des Austauschzeitpunkts bzw. der Restlaufzeit einzelner Pressenkomponenten oder der Presse selbst, die für einen Kunden anfallenden Kosten individuell bestimmt werden können. Insbesondere kann eine Leasingrate oder ein Mietpreis bestimmt werden. Somit trägt die Erfindung dem Wunsch von Kunden Rechnung, eine funktionierende Anlage zu betreiben ohne die Wartungskosten individuell zu betrachten. Die Wartung oder der Austausch einzelner Komponenten einer Presse ist üblicherweise außerhalb der Priorität des Kunden. Von daher kann einem Kunden für ein Anwendungsszenario ein entsprechendes Angebot mit einer individuellen Leasingrate gemacht werden und für den Kunden und Hersteller kann ein optimales Ergebnis erzielt werden. Es ist ferner möglich, variable Leasingraten zu bestimmen, die sich während der Laufzeit verändern, je nach Beanspruchung der verwendeten Komponenten der Presse.
In einer Ausführungsform kann das System ein ERP-System (Engl.: „enterprise resource planning system“) umfassen, wobei das EPR-System dazu ausgebildet sein kann, einen Preisdatensatz für die mindestens eine Pressenkomponente und/oder der Presse anzugeben, wobei die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein kann, eine Leasingrate und/oder einen Mietpreis auch unter Berücksichtigung des Preisdatensatzes zu bestimmen.
Es wird also eine Möglichkeit angegeben, ein ERP direkt anzubinden, um somit auf einen zentralisierten Unternehmensdatensatz zuzugreifen. Dabei kann die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, Leasingraten und/oder Mietpreise auch basierend auf historischen Daten zu besimmen. Insbesondere kann der Preisdatensatz einen Austauschpreis für die mindestens eine Komponente und/oder Presse angeben. Basierend auf einer aktuellen Laufzeit und/oder einer bestimmten Restlaufzeit kann somit durch die Recheneinrichtung eine Leasingrate und/oder ein Mietpreis bestimmte werden.
In einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung dazu ausgebildet sein, eine/die Leasingrate der Presse unter Berücksichtigung der in einem vorgegeben Zeitraum notwendigen Austauschvorgänge zu bestimmen.
Ein Indikator für die zu bestimmende Leasingrate kann die Anzahl der notwendigen Austauschvorgänge einzelner Pressenkomponenten innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums sein. Damit können die Kosten besonders gut abgeschätzt werden. Neben Kostenfragen kann jedoch auch frühzeitig mit der Beschaffung entsprechender Komponenten begonnen werden. Beispielsweise können Bestellvorgänge entsprechend automatisch geplant und ausgelöst werden.
In einer Ausführungsform kann das Pressensystem eine Ausgabeeinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet sein kann, die Restlaufzeit und/oder die Leasingrate auszugeben.
Es ist ferner denkbar, dass eine Ausgabeeinrichtung vorgesehen ist, mit der der Kunde und/oder der Hersteller den aktuellen Zustand der Presse überwachen kann. Insbesondere kann die Leasingrate, der (aktuelle) Mietpreis und/oder die Restlaufzeit angezeigt werden.
Die Aufgabe wird ferner insbesondere gelöst durch ein computerimplementiertes Verfahren zum Betreiben einer Presse, insbesondere einer Ziehpresse und/oder einer Filterpresse, die folgenden Schritte aufweisend:

• Abgeben von Sensordaten, wobei die Sensordaten einen Zustand der Presse und/oder mindestens einer Pressenkomponente angeben;
• Speichern der Sensordaten;
• Bestimmen eines Austauschzeitpunkts und/oder einer Restlaufzeit mindestens einer Pressenkomponente der Presse und/oder der Presse unter Verwendung eines Pressenmodells und der Sensordaten.

In einer Ausführungsform kann das Verfahren ein Bestimmen eines Kippmoments und/oder einer Presskraft umfassen, wobei das Bestimmen unter Verwendung des Pressenmodells und der Sensorwerte ausgeführt werden kann, wobei das Bestimmen des Austauschzeitpunkts und/oder der Restlaufzeit unter Verwendung des Kippmoments und/oder der Presskraft ausgeführt werden kann.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren ein Bestimmen einer Leasingrate der Presse umfassen, wobei das Bestimmen der Leasingrate unter Berücksichtigung des Austauschzeitpunkts und/oder der Restlaufzeit ausgeführt werden kann.
In einer Ausführungsform kann das Verfahren ein Ausgeben der Restlaufzeit und/oder Leasingrate umfassen.
Es ergeben sich ähnliche oder identische Vorteile, wie sie bereits im Hinblick auf das Pressensystem beschrieben worden sind.
Die Aufgabe wird ferner insbesondere gelöst durch ein computerlesbares-Speichermedium, welches Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor dazu veranlassen, ein Verfahren wie es vorstehend beschrieben ist, zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt werden.
Die Aufgabe wird ferner insbesondere gelöst durch ein System, umfassend ein Pressensystem, wie es vorstehend beschrieben ist und ein mobiles Endgerät, wobei das mobile Endgerät dazu ausgebildet ist, eine Restlaufzeit und/oder eine Leasingrate von einer Ausgabeeinrichtung des Pressensystems zu empfangen.
Es ist explizit vorgesehen, dass Ausführungsformen, insbesondere einzelne Verfahrensschritte oder Ausgestaltung anderer Merkmale, die hinsichtlich des Pressensystems beschrieben sind, auch hinsichtlich des beschriebenen Verfahrens als offenbart angesehen werden und andersherum.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:

1: eine schematische Ansicht eines Pressensystems;
2: einen beispielhaften Temperaturverlauf eines Spindelantriebs;
3: ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Betreiben einer Presse; und
4 eine schematische Darstellung eines Systems.

Im Folgenden werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Presse 10. Die Presse 10 weist einen Antrieb 11 auf, der über einen Pleuel 17 einen Stößel 12 antreibt. Unterhalb des Stößels 12 ist eine Matrize 13 angeordnet. Unterhalb der Matrize 13 ist wiederum mittels eines Blechhalters 16 ein Blech 14 gehalten, welches durch ein antreiben der Matrize 13 gegen einen Ziehstempel 15 gedrückt wird. Somit wird das Blech 14 umgeformt.
Bei dem Betrieb der Presse 10 wirken sehr hohe Kräfte auf die verschiedenen Komponenten 11, 12, 13, 15, 16 der Presse 10. Durch einen kontinuierlichen Betrieb der Presse 10 über einen langen Zeitraum kommt es somit zu Verschleiß bzw. Beschädigungen. Zur Überwachung der verschiedenen Komponenten 11, 12, 13, 15, 16, 17 sind daher Sensoren 18 vorgesehen, die unterschiedliche Sensordaten über den Zustand der Presse 10 sammeln. In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist beispielsweise an dem Pleuel 17 ein Dehnungsmessstreifen 18 vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, eine aufgebrachte Kraft zu messen. Darüber hinaus ist es natürlich ebenfalls denkbar weitere Sensoren, wie Temperatursensoren, Drehmomentsensoren, Spannungssensoren und/oder Kraftsensoren an den weiteren Komponenten 11, 12, 13, 15, 16 der Presse 10 anzuordnen, um so die Presse 10 vollumfassend zu überwachen.
Die 2 zeigt ein exemplarisches Temperaturdiagramm 30. In dem Temperaturdiagramm 30 ist ein gemessener Temperarturverlauf 31 und ein Modelltemperaturverlauf 32 angegeben. Der gemessene Temperaturverlauf 31 ist durch einen an der Presse 10 angeordneten Sensor aufgenommen. Beispielsweise kann es sich um einen Temperatursensor handeln, der die Temperatur eines Spindelantriebs 11 der Presse 10 misst. Der Modelltemperaturverlauf 32 ist durch ein Pressenmodell 44 (siehe 3) angegeben, welches in Abhängigkeit von Eingangsparametern erwartete Temperaturwerte 32 ausgibt. Somit kann mit dem Pressenmodell 44 ein erwarteter Temperaturverlauf 32 bestimmt werden, wie er in dem Temperaturdiagramm 30 eingezeichnet ist.
Wie aus dem Temperaturdiagramm 30 erkennbar ist, besteht zu einem Zeitpunkt t1 eine erhebliche Temperaturabweichung 35 zwischen einer gemessenen Temperatur 33 und einer durch das Pressenmodell 44 angegebenen Temperatur 34. Eine hohe Temperaturabweichung 35 kann auf eine Fehlfunktion in dem Spindelantrieb 11 hinweisen, sodass eine zeitnahe Wartung oder sogar ein Austausch notwendig sein kann.
Zur Bestimmung, ob eine Wartung oder ein Austausch notwendig ist, kann z.B. ein Regressionssystem, wie ein künstliches neuronales Netzwerk, eingesetzt werden. Das Regressionssystem kann mit Trainingsdaten trainiert werden, die angeben, bei welchem Zustand, der unter anderem durch die Temperatur in einem Antrieb angeben werden kann, eine Wartung notwendig ist. Mit diesen Trainingsdaten kann das Regressionssystem einen Zeitpunkt angeben, wann ein Austausch bzw. eine Wartung von Komponenten der Presse 10 notwendig ist.
Die 3 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren 40, welches zum Betreiben einer Presse 10 verwendet werden kann. Das Verfahren 40 weist einen Messschritt 41 auf, bei dem Sensoren 18 Sensordaten 31 aufnehmen. In einem Speichern-Schritt 42 werden die Sensordaten 31 zusammen mit einem Pressenmodell 44 gespeichert. Es ist natürlich auch möglich, dass das Pressenmodell 44 bereits in dem Speicher angeordnet ist, wenn die Sensordaten 31 gespeichert werden. Unter Verwendung des Pressenmodells 44 und der Sensordaten 31 werden in einem Bestimmen-Schritt 43 eine Angabe für einen Austauschzeitpunkts 45 und/oder eine Angabe für einen Wartungszeitpunkt 46 bestimmt.
Die 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 100, welches ein Pressensystem 1 und ein mobiles Endgerät 60 aufweist. Das Pressensystem 1 weist eine Presse 10 sowie einen Server 50 auf. Die Presse 10 und der Server 50 sind über eine Kommunikationsverbindung 2 miteinander kommunikativ verbunden. Zum Beispiel kann es sich bei der Kommunikationsverbindung 2 um ein öffentliches Netzwerk, wie dem Internet, handeln. Bei der Presse 10 kann es sich um eine Presse 10 handeln, wie sie in der 1 dargestellt ist.
Die Presse 10 ist dazu ausgebildet, Sensordaten 31 über die Kommunikationsverbindung 2 an den Server 50 zu senden. Der Server 50 weist eine Recheneinrichtung 51, eine Speichereinrichtung 52 und eine Ausgabeeinrichtung 53 auf. Die Speichereinrichtung 52 ist dazu ausgebildet, die Sensordaten 31 zu speichern. Darüber hinaus ist die Speichereinrichtung 52 dazu ausgebildet, ein Pressenmodell 44 zu speichern. Wie bereits im Hinblick auf die 3 beschrieben, ist die Recheneinrichtung 51 dazu ausgebildet, unter Verwendung des Pressemodells 44 und der Sensordaten 31 einen Austauschzeitpunkt 45 oder eine Restlaufzeit 46 für die Presse 10 bzw. einzelne Komponenten der Presse 10 zu bestimmen.
Das mobile Endgerät 60 kann beispielsweise als ein Tablet oder als ein Mobiltelefon ausgebildet sein. Dementsprechend weist das mobile Endgerät 60 einen Monitor 61 auf, über den Informationen einem Benutzer dargestellt werden können. Darüber hinaus kann der Monitor 61 als ein touchfähiger Monitor ausgebildet sein, sodass auch Benutzereingaben entgegengenommen werden können.
Unter Verwendung des Austauschzeitpunkts 45 oder der Restlaufzeit 46 kann eine Leasingrate bzw. eine Mietrate zur Nutzung der Presse 10 bestimmt werden. Beispielsweise ist denkbar, dass bei einer starken Beanspruchung der Presse 10 bzw. einzelner Komponenten der Presse 10 ein höherer Preis anfällt als bei einer niedrigen Beanspruchung. Auch ist denkbar, dass bei einem häufigen Austausch von Komponenten der Presse 10 ein höherer Preis berechnet wird. Ferner ist denkbar, dass über die Laufzeit eines Mietvertrages dem Kunden ein variabler Preis in Rechnung gestellt wird, je nachdem wie die Presse zurzeit verwendet wird. Der Server 50 kann dazu ausgebildet sein, automaisch entsprechende Rechnungen zu generieren und dem Kunden zu übermitteln, z.B. per E-Mail. Somit könnten die Preise monatsgenau angepasst werden, sodass insgesamt der Kunde entsprechend seiner Nutzung der Presse 10 bezahlen muss.
Es ist ferner ein ERP-System vorgesehen, welches Preisdaten zu Komponenten einer Presse und/oder Preisdaten von Pressen speichert. So kann in einer relationalen Datenbank, z.B. einer SQL-Datenbank, eine Zuordnung von Preisdaten zu Komponententypen und/oder Pressentypen gespeichert sein. Für eine Presse bzw. einen Pressenkomponente eines zugeordneten Typs kann somit ein Preis abgefragt werden. Unter Berücksichtigung der bestimmten Restlaufzeit und/oder des Austauschzeitpunkts kann nunmehr eine Leasingrate und/oder ein Mietpreis bestimmt werden. Kostet der Austausch einer Komponente z.B. EUR 12.000, die bereits seit einem Jahr in Betrieb ist und wird die erwartete Restlaufzeit auf ein Jahr bestimmt, so kann eine Leasingrate besimmt werden durch folgende Formel: $Monatliche Leasingrate = Austauschkosten / (Betriebszeit + Restlaufzeit)$
In dem oben beschriebenen Beispiel würde sich eine monatliche Leasingrate somit wie folgt berechnen:

EUR 12.000 (12 Monate + 12 Monate) = EUR 1.000

Somit kann für den Kunden eine optimale Leasingrate bestimmt werden.
Bezugszeichenliste

1: Pressensystem
2, 3: Kommunikationsverbindung
10: Presse
11: Antrieb
12: Stößel
13: Matrize
14: Blech
15: Ziehstempel
16: Blechhalter
17: Pleuel
18: Dehnungsmessstreifen
30: Temperaturdiagramm
31: gemessener Temperaturverlauf
32: Modelltemperaturverlauf
33: Messwert
34: Modellwert
35: Temperaturabweichung
40: Verfahren zum Betreiben einer Presse
41: Messschritt
42: Speichern-Schritt
43: Bestimmen-Schritt
45: Austauschzeitpunkt
46: Restlaufzeit
50: Server
51: Recheneinrichtung
52: Speichereinrichtung
53: Ausgabeeinrichtung/Kommunikationseinrichtung
60: mobiles Endgerät
61: Anzeigeeinrichtung
100: System
C: Temperatur
T: Zeit
t1: Zeitpunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010037950 A1 [0003]
DE 102018113880 A1 [0007]

Claims

Pressensystem (1) zum Betreiben einer Presse (10), insbesondere einer Ziehpresse (10) und/oder einer Filterpresse, umfassend: • eine Presse (10) mit mindestens einer Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17), wobei die Presse (10) mindestens einen Sensor (18) aufweist, der zur Abgabe von Sensordaten (31) ausgebildet ist, wobei die Sensordaten (31) einen Zustand der Presse (10) und/oder mindestens einer Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17) angeben; • eine Speichereinrichtung (52), die zur Speicherung eines Pressenmodells (44) und der Sensordaten (31) ausgebildet ist, wobei das Pressenmodell (44) eine Abnutzung der mindestens einen Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17) unter Berücksichtigung der Sensordaten (31) angibt; gekennzeichnet durch eine Recheneinrichtung (51), die dazu ausgebildet ist, unter Verwendung des Pressenmodells (44) und der Sensordaten (31) einen Austauschzeitpunkt (45) und/oder eine Restlaufzeit (46) der mindestens einen Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17) zu bestimmen.
Pressensystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (18) als ein Kraftsensor (18), ein Kraft-Weg-Sensor, ein Temperatursensor und/oder als ein Weg-Sensor ausgebildet ist, wobei die Sensordaten (31) insbesondere eine Kraft, eine Kraft und Weg, eine Temperatur (33, 34) und/oder einen Weg angeben.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17) als ein Pleuel (17), ein Stößel (12), ein Spindelantrieb (11) und/oder als ein Filtermodul ausgebildet ist.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung (52) dazu ausgebildet ist, die Sensordaten (31) als ein Vektor, als ein Array und/oder als eine Matrix zu speichern.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressenmodell (44) als ein Regressionsmodell ausgebildet ist, z.B. als ein künstliches neuronales Netzwerk.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressenmodell (44) dazu ausgebildet ist, eine Beschaffenheit, insbesondere eine Größe, eines mittels der Presse zu verarbeitenden Bauteils beim Angeben der Abnutzung zu berücksichtigen.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressenmodell (44) dazu ausgebildet ist, eine Presskraft, einen Stößelhub, eine Stößelbreite, eine Stößellänge, eine Tischbreite, eine Tischlänge, einen Abstand zwischen Sensoren, insbesondere Kraftsensoren und/oder einen Werkzeugtyp beim Angeben der Abnutzung zu berücksichtigen.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (51) dazu ausgebildet ist, unter Verwendung des Pressenmodells (44) und der Sensorwerte (31) ein Kippmoment und/oder eine Presskraft zu bestimmen, wobei die Recheneinrichtung (52) dazu ausgebildet ist, das Bestimmen des Austauschzeitpunkts (45) und/oder der Restlaufzeit (46) unter Verwendung des Kippmoments und/oder der Presskraft auszuführen.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (51) dazu ausgebildet ist, unter Berücksichtigung des Austauschzeitpunkts (45) und/oder der Restlaufzeit (46) eine Leasingrate der Presse (10) zu bestimmen.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (51) dazu ausgebildet ist, eine/die Leasingrate der Presse (10) unter Berücksichtigung der in einem vorgegeben Zeitraum notwendigen Austauschvorgänge zu bestimmen.
Pressensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinrichtung (53), die dazu ausgebildet ist, die Restlaufzeit und/oder die Leasingrate auszugeben.
Computerimplementiertes Verfahren (40) zum Betreiben einer Presse (10), insbesondere einer Ziehpresse (10) und/oder einer Filterpresse, die folgenden Schritte aufweisend: • Abgeben (41) von Sensordaten (31), wobei die Sensordaten (31) einen Zustand der Presse (10) und/oder mindestens einer Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17) angeben; • Speichern (42) der Sensordaten (31); • Bestimmen (43) eines Austauschzeitpunkts (45) und/oder einer Restlaufzeit (46) mindestens einer Pressenkomponente (11, 12, 13, 15, 16, 17) der Presse (10) unter Verwendung eines Pressenmodells (44) und der Sensordaten (31).
Computerlesbares-Speichermedium (52), welches Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor (51) dazu veranlassen, ein computerimplementiertes Verfahren (40) nach Anspruch 12 zu implementieren, wenn die Instruktionen durch den mindestens einen Prozessor (51) ausgeführt werden.
System (100), umfassend ein Pressensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und ein mobiles Endgerät (60), wobei das mobile Endgerät (60) dazu ausgebildet ist, eine Restlaufzeit (45), einen Austauschzeitpunkt (46) und/oder eine Leasingrate von einer Ausgabeeinrichtung (53) des Pressensystems (10) zu empfangen.