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Künstliche Intelligenz verbessert die Gussqualität: Condals reduziert den Ausschuss um 45 %

Die spanische Gießereigruppe Condals konnte nach der Einführung der digitalen Lösung Monitizer® von DISA einen deutlichen Rückgang der Ausschussraten verzeichnen. Während der Produktionstests mit dem Optimierungstool Monitizer | PRESCRIBE sanken die Ausschussraten bei zwei Modellen um 39 % und 45 %.

Während des Projekts aktualisierte Condals zunächst seine Monitizer | CIM-Installation und setzte dann Monitizer | GLOBAL ein, um Live-Prozessdaten von Anlagen – DISA und Nicht-DISA – auf allen drei Gießlinien zu sammeln und zu überwachen. Als Nächstes wurde die künstliche Intelligenz (KI) von Monitizer | PRESCRIBE eingesetzt, um die Gussqualität zu verbessern und den Ausschuss zu reduzieren.

Wir waren daran interessiert, eine KI-Lösung zu finden, die uns hilft, unsere Ausschussrate so weit wie möglich zu senken", sagt David de la Cruz, CIO bei der Condals Group. „DISA bot mit Monitizer eine Komplettlösung an. Andere konkurrierende Lösungen betrachten nur Teile des Prozesses im Detail und optimieren nur bestimmte Parameter – Formausrichtung, Temperatur, Porosität – während Monitizer | PRESCRIBE den gesamten Prozess optimiert, um den Ausschuss zu reduzieren. Genau das haben wir gesucht.“

Auf dem Weg zur datengesteuerten Gießerei

An den beiden spanischen und slowakischen Standorten produziert die Condals Group mit ihren drei DISAMATIC®-Formanlagen jährlich über 43.000 Tonnen Eisengussteile für Kunden aus der Automobil-, Eisenbahn- und Baubranche. Als erfahrener digitaler Wegbereiter wollte Condals mehr Wert aus seinen Prozessdaten ziehen und den Mitarbeitern eine einzige, vertrauenswürdige Informationsquelle zur Verfügung stellen.

„Unser Ziel ist es, ein datengesteuertes Unternehmen zu sein, das Entscheidungen auf Basis der Daten aus unserem Prozess trifft“, sagt de la Cruz. „Wir hatten Monitizer | CIM bereits installiert und das hat bei uns gut funktioniert. Monitizer | GLOBAL lässt uns viele zusätzliche Dinge erledigen und ist ein wirklich leistungsfähiges Werkzeug, um alle unsere Daten an einem zentralen Ort zu platzieren und leicht verfügbar zu machen. Die Reduzierung von Ausschuss war allerdings immer unser Hauptziel.“

Monitizer kann jede Gießerei in jeder Phase ihrer digitalen Reise unterstützen, egal ob Anfänger oder Experte. Mit dem modularen Ansatz von Monitizer können Gießereien zunächst Daten sammeln und dann schnell zu komplexeren digitalen Anwendungen übergehen, um bei jedem Schritt für einen Mehrwert zu sorgen.

Durch den Einsatz von Monitizer | CIM mit DISA-Maschinen können einzelne Gießereien Daten sammeln, eine automatische Prozesssteuerung implementieren und ihre DISA-Anlagen perfekt synchronisieren – sodass keine manuellen Eingriffe mehr nötig sind. Monitizer | GLOBAL sammelt Daten von Maschinen eines beliebigen Herstellers über mehrere Gießereien, Anlagen oder Standorte hinweg und präsentiert sie den Anwendern, die sie überwachen und analysieren können, um die gewonnenen Erkenntnisse dann für Verbesserungen zu nutzen, in Echtzeit.

Monitizer: bewährte digitale Tools von Gießereiexperten

Das Projekt wurde größtenteils während der Pandemie 2020 durchgeführt, wobei Condals und das DISA-Team die Remote-Arbeitsfunktionen von Monitizer in vollem Umfang nutzten. Das Monitizer | CIM-Upgrade machte zuverlässige, zeitgestempelte, strukturierte Daten von DISA-Geräten verfügbar und sorgte für weitere Vorteile wie eine verbesserte Automatisierung und Rezepturverwaltung.

Monitizer | GLOBAL kam als nächstes und gab Condals eine Live-Ansicht des gesamten Prozesses und speicherte die zusammengeführten Daten für historische Analysen. Das Unternehmen installierte NoriGate-Hardware, um Daten sicher zu sammeln und an die Cloud-Datenbank von GLOBAL zu übermitteln, und verband damit die komplette spanische Gießerei sowie das Mischen und Formen von Sand in der Slowakei.

Bis November 2020 hatte Condals in Spanien 12 Systeme an Monitizer | GLOBAL angeschlossen, mit fast 2.000 verschiedenen Datenpunkten, die über mehr als 40 verschiedene Dashboards verfügbar waren. In der Slowakei sind derzeit zwei Systeme miteinander verbunden, die über 500 Datenpunkte an sechs Dashboards liefern.

„Jetzt kann jeder von überall aus eine Verbindung herstellen und die Daten anzeigen“, sagte de la Cruz. „Wir haben die NoriGates in der Slowakei selbst montiert, was sehr einfach war. Für Gießereien mit weniger digitaler Erfahrung tragen insbesondere die NoriGates dazu bei, die Implementierung zu beschleunigen. Außerdem sind die Monitizer-Produkte einfach zu implementieren und zu bearbeiten. Angesichts der globalen Situation verlief die gesamte Installation erstaunlich reibungslos.“

Schnelle Ergebnisse durch digitale Technologien

Nachdem die Datengrundlage geschaffen war, war Monitizer | PRESCRIBE der nächste Schritt. Angetrieben von DISAs preisgekröntem KI-Partner DataProphet liefern die automatisierten KI-gesteuerten Analysen von PRESCRIBE dynamische Prozessanalysen in Echtzeit über eine gesamte Produktionslinie hinweg, um den Ausschuss deutlich zu reduzieren und die Rentabilität zu verbessern.

Das Team extrahierte, transformierte und lud die historischen Produktionsdaten von Condals in die Monitizer | PRESCRIBE-Plattform. Über 700 Parameter beschrieben die Prozesse für die ersten fünf Testmodelle.

„Da Condals über eine hervorragende digitale Infrastruktur verfügte und Monitizer | CIM und GLOBAL dort bereits im Einsatz waren, konnten wir direkt auf diesem Fundament aufbauen“, sagt Bennie Leonard, Principle Data Scientist bei DataProphet.

Nachdem DataProphet die ersten beiden KI-Modelle gebaut und getestet hatte, begann die Inbetriebnahme im Echtbetrieb – und die Verbesserungen wurden schnell offensichtlich. Ein Testmuster hatte bereits eine sehr niedrige Ausschussquote, die jedoch um weitere 39 % reduziert wurde. Das andere Muster hatte eine hohe vorhandene Ausschussquote, welche mithilfe der Vorgaben von PRESCRIBE um 45 % gesenkt werden konnte.

„Die Ergebnisse dieser ersten Inbetriebnahme sind sehr ermutigend“, erklärte de la Cruz. „Die Ausschussquote bleibt auf niedrigem Niveau und sinkt tatsächlich noch langsam weiter. Obwohl wir uns noch in einem frühen Stadium befinden und nur für zwei Muster Ergebnisse haben, ist es der richtige Ansatz und wir gehen in die richtige Richtung. Wir erwarten definitiv weitere Verbesserungen in der Zukunft.“

Die Reise in eine digitale Zukunft beschleunigen

„Ich kann das komplette Monitizer-Paket auf jeden Fall empfehlen“, so de la Cruz. „Wir waren in der Lage, alle unsere Daten in Dashboards zu vereinheitlichen, und das ist ein klarer Vorteil. PRESCRIBE richtet alle Prozessparameter der gesamten Produktionslinie auf ein Ergebnis aus – die Gussqualität – und ist eine sehr einfach zu verstehende und zu verwendende Lösung. Die Vorgaben weisen uns in die richtige Richtung, indem sie uns zum Beispiel zeigen, welche Variablen den größten Einfluss auf unseren Prozess haben und welche Prioritäten wir daher setzen sollten.“

„Mit ihrer Innovationsbereitschaft und ihrer großen Erfahrung im Bereich Technologie und Daten für Gießereien war Condals der perfekte Partner für dieses Projekt“, so Kasper Paw Madsen, Global Product Manager for Digital Solutions bei DISA. „Wir haben gesehen, dass drei Gruppen von technischen Experten zusammen auf ein gemeinsames Ziel hinarbeiten, und ich bin sehr gespannt auf die Ergebnisse der nächsten Phase, in der wir die Anzahl der Modelle, für die Monitizer | PRESCRIBE Vorgaben bereitstellt, erweitern. Condals wird bald über Vorgaben für jedes verwendete Modell und die optimalen Einstellungen für jeden Prozess verfügen – ohne dass neue Maschinen benötigt werden.“

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