BFI VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

In der Prozessindustrie sind in der Regel sehr viele Informationen in verschiedenen IT- und OT-Systemen vorhanden. Die Verfügbarkeit von günstigen Speicherlösungen führt zu einem umfangreichen Angebot von Daten, die durch die Anlagenbediener sowie die Prozessexperten interpretiert werden müssen. Auch stehen neue Messsysteme zur Verfügung, deren Informationen für den Anwender aufbereitet und visualisiert werden müssen.

Das BFI entwickelt mit Hilfe aktueller Entwicklungswerkzeuge auf den Kunden zugeschnittene Softwarelösungen, die sich harmonisch in die IT- und OT-Umgebung der Werke integrieren. Je nach Kundenvorgabe werden individuelle Anforderungen als Einzelplatzlösung oder als Web-Service im Netzwerk des Werkes umgesetzt.

Weiterhin bietet das BFI einige schlüsselfertige Lösungen an, die lediglich an die vorhandenen Datenschnittstellen der Werke angepasst werden müssen. In den folgenden Abschnitten sind einige Beispiele aufgeführt.

Durch den Einsatz moderner Messsysteme fallen bei der Herstellung  von Flachstahlprodukten in zunehmendem Maße hochaufgelöste (high resolution, HR) Daten entlang der gesamten Prozesskette an. Diese Daten werden in werksweiten Qualitätsdatenbanken abgelegt, die für einen bandweisen Zugriff optimiert sind.
Um systematische Probleme in der Produktion aufdecken zu können, genügt es jedoch nicht, einzelne Bänder zu betrachten. Eine überlagerte Betrachtung vieler Bänder ermöglicht eine wesentlich schnellere und zielgenauere Suche nach möglichen Fehlerursachen.
Liegen außerdem mehrere Prozessschritte zwischen der eigentlichen Messung der Qualitätsgröße (z.B. Oberflächenfehler) und der verursachenden Anlage, so müssen die Qualitätsdaten zunächst virtuell durch die Produktion „zurückgewickelt“ werden, um sie überhaupt mit den Anlagendaten vergleichen zu können. Dieser Schritt lässt sich mit bestehenden Datenmodellen nicht effizient implementieren.

In Ergänzung zur DIN EN 10045-1 beschreibt das Stahl-Eisen-Prüfblatt SEP 1670 die Bestimmung der FATT (Fracture Appearance Transition Temperature) und erläutert die Auswertung der Ergebnisse. Das Stahl-Eisen-Prüfblatt gilt für geschmiedete Stähle insbesondere nach SEW 555 und soll zur Vereinheitlichung der Versuchsauswertung beitragen. Eine Anwendung auf andere Produktgruppen ist zulässig. Die im Stahlinstitut VDEh entwickelte Methodik zur FATT-Berechnung erlaubt, verglichen mit bisherigen Verfahren, eine wesentliche Verringerung der Streuung der FATT-Werte.

Für die Sicherstellung einer den Kundenanforderungen entsprechenden Oberflächenqualität werden an verschiedenen Stellen der Prozesskette Optische Oberflächeninspektionsgeräte (OIS) eingesetzt. Diese von unterschiedlichen Herstellern angebotenen Systeme inspizieren die Produkte lückenlos und liefern, neben den Bildern von erkannten Defekten, eine Liste der erkannten und klassierten Defekte mit deren Koordinaten. Dabei treten die folgenden Herausforderungen auf:

• OIS können enorme Datenmengen produzieren.
• Zuverlässigkeit von OIS-Ergebnissen ist nicht automatisch nachweisbar.
• Ein OIS ist kein Messsystem.
• Die OIS-Ergebnisse sind nicht vergleichbar da sie in der Regel individuell trainiert werden.

Ein wesentlicher Beitrag zur Kreislaufwirtschaft bei der Stahlerzeugung ist die Verwendung von Stahlschrott als Einsatzmaterial. Ein zielgerichteter Einsatz der verschiedenen Schrottsorten erfordert die Kenntnis über ihre Eigenschaften, die stark variieren, und die Bestimmung des kostenoptimalen Schrottmixes für die zu produzierenden Stahlqualitäten.