Die Zusammenarbeit zwischen Berkoa Machine Tools, dem Technologiezentrum Lortek und dem Universitäts-Spin-off Vors Control führt zu einer innovativen Lösung im Bereich des fortschrittlichen Schweißens, indem ein digitaler Zwilling entwickelt wird, der die Maschine SoldAvanza zu einer Referenz in der Entwicklung von Rotationsreibschweißmaschinen auf nationaler Ebene macht.
SoldAvanza ist eines der ehrgeizigsten Projekte im Bereich des fortschrittlichen Schweißens, das auf nationalem Gebiet entwickelt wurde. Diese Rotationsreibschweißmaschine, die von Berkoa Machine Tools in Zusammenarbeit mit Lortek hergestellt wurde, ist die einzige ihrer Art, die auf nationaler Ebene hergestellt wird. Ihre Besonderheit liegt darin, dass sie zwei Arbeitsbereiche abdecken kann: bis zu 20 Tonnen Schubkraft bei 3.000 U/min und bis zu 60 Tonnen Schubkraft bei 1.500 U/min. Diese Vielseitigkeit ermöglicht ihr ein breites Anwendungsspektrum, stellt aber auch große technische Herausforderungen dar.
Da es sich um eine Maschine für die Herstellung von Kleinserien und Prototypen für Kunden handelt, ist sie mit einer Vielzahl von Formen und Materialien der zu schweißenden Teile konfrontiert, was eine Herausforderung bei der Herstellung von Teilen darstellt, die an die Kapazitätsgrenzen der Maschine stoßen. Um an diesen Grenzen gute Ergebnisse zu erzielen, ist eine Anpassung der Druckkraftsteuerung erforderlich; hier kommt die modellbasierte Steuerung ins Spiel.
Es wurde ein Modellierungsprojekt ins Leben gerufen, das als Werkzeug dienen sollte, um die Dynamik des Prozesses besser zu verstehen und die Prozesssteuerung zu optimieren, um das in Branchen wie der Automobilindustrie, dem Werkzeugmaschinenbau oder der Stromerzeugung geforderte Qualitätsniveau sicherzustellen.
Die Grundlage für die Entwicklung des Projekts war der gemeinsam mit Lortek entwickelte Controller BLSC 4.0. Dank seiner modularen Architektur und seiner Fähigkeiten zur Rückverfolgbarkeit und Speicherung von Parametern hat das System die Erstellung neuer Versuchsprozesse beschleunigt. Darüber hinaus erfolgt die Erfassung neuer Variablen automatisch, was die genaue Identifizierung der Modellparameter erleichtert.
Vors Control, ein Spin-off der öffentlichen Universität von Navarra, das sich auf fortschrittliche Steuerungstechnik spezialisiert hat, hat seine Erfahrung in der Implementierung von Steuerungsmodellen in realen Umgebungen wie der Energieerzeugung oder der Industrie eingebracht.
Dieser digitale Zwilling besteht aus einer detaillierten Modellierung des Schweißprozesses auf der Grundlage physikalischer Modelle, mit denen das tatsächliche Verhalten des Systems simuliert und vorhergesagt werden kann. Diese fortschrittliche Modellierung hat die präzise Parametrisierung der Prozesse erleichtert und sich an die spezifischen Anforderungen jeder Anwendung angepasst.
Die Modelle wurden anhand von Daten, die unter realen Betriebsbedingungen erhoben wurden, streng validiert, um ihre Zuverlässigkeit und Vorhersagekraft in industriellen Umgebungen sicherzustellen. Es wurden Anpassungen an den Steuerungssystemen vorgenommen, um die dynamische Reaktion des Prozesses zu optimieren. Zu den technischen Verbesserungen zählen insbesondere: eine deutliche Reduzierung der Störsignale im System, eine Verringerung der Überschwingungen bei transienten Reaktionen, die Korrektur von Flackern (Flickering) in der Steuerung und die Neujustierung der Parameter der Kraftregelschleife für mehr Stabilität und Präzision.
Die gemeinsame Arbeit hat es ermöglicht, Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren und eine Neugestaltung des Systems vorzuschlagen, die darauf abzielt, die Qualität und Zuverlässigkeit des Schweißprozesses weiter zu erhöhen.
Die SoldAvanza-Maschine ist zu einem wichtigen Testfeld geworden, auf dem Kunden mit neuen Verbindungslösungen experimentieren und ihre Entwürfe validieren können, bevor sie in die Großserienfertigung gehen. Dadurch erhalten Unternehmen Zugang zu fortschrittlicher Technologie, ohne eine erhebliche Anfangsinvestition tätigen zu müssen.
Das Projekt ist ein Beispiel dafür, wie die Zusammenarbeit zwischen Industrieunternehmen wie Berkoa Machine Tools, Technologiezentren wie Lortek und Universitäts-Spin-offs wie Vors Control zu hochinnovativen Lösungen führen kann, die auf spezifische Marktanforderungen zugeschnitten sind.
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