Quaker Houghton: Digitale Optimierung von Fluiden und Prozessen

Das Management von Prozessflüssigkeiten wird oft nur am Rande behandelt. Eine stärkere Konzentration auf diese Flüssigkeiten könnte Herstellern und Produzenten jedoch zahlreiche Vorteile bringen, so Rob Garee, Global Senior Director of Fluidcare bei Quaker Houghton.

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Hersteller konzentrieren sich in der Regel auf die Verbesserung der Prozesseffizienz. Im aktuellen wettbewerbsintensiven und inflationären Umfeld sind die Hersteller noch stärker auf die Verbesserung der Prozesseffizienz und die Senkung der Gesamtkosten fokussiert. Infolgedessen setzen immer mehr Hersteller auf Industrie 4.0-Initiativen, indem sie zusätzliche Automatisierung und Digitalisierung von Prozessen einführen - und so im Wesentlichen mit weniger mehr erreichen.

Die Einsatzorte für die Implementierung von Industrie 4.0 sind in der Regel die primären Fertigungssysteme - aber was ist mit den verschiedenen unterstützenden Nebensystemen? Diese Nebensysteme können rudimentär und sehr manuell betrieben sein, was sie perfekt für Verbesserungen durch digitale Automatisierung und Steuerung macht. Ein Beispiel: Bei der Herstellung von Teilen für die Automobilindustrie kann ein Hauptprozess das Druckgießen eines präzise geformten, hochwertigen Motorblocks aus geschmolzenem Aluminium sein.

Die Effizienz des gesamten Druckgussprozesses wird in hohem Maße durch den Einsatz von Schmiermitteln beeinflusst, die den Metallfluss erleichtern, die Benetzungs- und Ausbreitungszeit optimieren oder die Formtemperatur innerhalb eines engen Bereichs halten. Während der Druckgießprozess automatisiert und gesteuert wird, ist es typisch, dass das Hilfssystem, das wichtige Prozesshilfsmittel wie Druckschmiermittel bereitstellt, vollständig manuell ist, ohne auch nur die grundlegendsten Formen der Automatisierung oder Steuerungstechnik. Das ist ziemlich ironisch für einen Hersteller, der bewusst Präzision, Qualität und Effizienz anstrebt und viel Geld für Prozessflüssigkeiten ausgibt, um diese Ergebnisse zu maximieren.

Der erste Schritt zum besseren Verständnis des Verbesserungspotenzials beginnt für die Hersteller mit der Generierung von Daten, auch über Hilfssysteme, die Prozessflüssigkeiten erfassen.

Warum es wichtig ist
Daten können Herstellern dabei helfen, zu erkennen, wo die Fluidmanagementprozesse verbessert werden können, wo unnötige Kosten entstehen und wo die Produktivität beeinträchtigt wird. Wenn Prozessflüssigkeiten manuell verwaltet werden, treten in der Regel eines oder mehrere dieser drei nachgelagerten Fertigungsprobleme auf:

• Beschleunigter Verschleiß der Werkzeuge - dies führt zu mehr Maschinenwartung, höheren Kosten für den Austausch von Werkzeugen und sogar zu längeren Ausfallzeiten.

• Geringere Qualität der fertigen Teile - dies wirkt sich direkt auf die Gewinnspanne des Herstellers aus - ein Produkt, das bestimmte Qualitätsziele nicht erfüllt, wird in der Regel für eine minderwertige Anwendung herabgestuft, nachbearbeitet oder einfach verschrottet.

• Schlechter Zustand der Flüssigkeit - instabile Flüssigkeitskonzentration und instabiler pH-Wert können ein Zeichen für einen schlechten Zustand der Flüssigkeit sein, was zu erhöhten Kosten aufgrund eines übermäßigen Verbrauchs oder der Notwendigkeit einer vollständigen Wiederbefüllung führen kann. Letzteres bedeutet, dass die Flüssigkeit entsorgt und wieder aufgefüllt werden muss, was wiederum die Kosten für die Entsorgung der alten und das Auffüllen der neuen Flüssigkeit erhöht.

Traditionell ist die manuelle Verwaltung von Flüssigkeiten mit viel "Schätzen" verbunden. Viele Hersteller überwachen ein Flüssigkeitsbad einfach nach Augenmaß und zeichnen keine aussagekräftigen Daten auf. In diesen Fällen werden die Flüssigkeiten nur dann manuell nachgefüllt, wenn sie visuell als niedrig erscheinen, oder noch schlimmer, wenn ein nachgelagertes Problem auftaucht. Dies ist im Grunde genommen ein Agieren im Dunkeln, was Flüssigkeitsmenge, -konzentration und -zustand angeht - ein reaktiver Ansatz zur Lösung von Problemen, anstatt ein proaktiver Ansatz zur Vermeidung von Problemen in nachgelagerten Prozessen.

Durch den Einsatz von Automatisierungstechnik zur Überwachung der Flüssigkeitskonzentration und anderer wichtiger Parameter, die zur Bestimmung des Flüssigkeitszustands beitragen, können Hersteller aus der Dunkelheit herauskommen und vorhersehbare Ergebnisse erzielen. Durch den Einsatz von automatisierter Steuerungstechnologie, die auf regelmäßiger Datenerfassung und -analyse basiert, kann der Hersteller mit weniger Aufwand mehr erreichen - weniger Arbeit, weniger Ausfallzeiten, weniger Flüssigkeitsverbrauch und insgesamt geringere Gesamtbetriebskosten.

Intelligenz hinzufügen
Quaker Houghton hat eine Plattform entwickelt, die speziell auf solche Herausforderungen eingeht und es Herstellern ermöglicht, von der Optimierung von Flüssigkeiten und Prozessen zu profitieren.

QH FLUID INTELLIGENCE™ bietet Echtzeit-Überwachung und -Kontrolle von Flüssigkeitsleistung und -kosten und liefert schnelle, präzise und umsetzbare Erkenntnisse. Die Lösung ist anpassbar, skalierbar und lässt sich leicht in den Produktionsbetrieb integrieren, wodurch Verschwendung, Risiken und Gesamtbetriebskosten gesenkt werden.

Die Plattform kombiniert vier Schlüsselelemente: Die erstklassigen Flüssigkeiten von Quaker Houghton, das Anwendungs-Know-how, die Hardware und die Software. Was die Hardware betrifft, so nutzt die QH FLUIDMONITOR™-Familie proprietäre Sensortechnologien für die automatische Echtzeitmessung wichtiger Flüssigkeits- und Prozessparameter. Dadurch werden manuelle Probenahmen und Analysen reduziert. Die QH FLUIDCONTROL™-Hardwarefamilie integriert proprietäre Sensoren und Steuergeräte für die automatische Messung und physikalische Steuerung von wichtigen Flüssigkeits- und Prozessparametern.




Diese Hardware-Familien arbeiten im Tandem mit dem dritten Element, QH FLUIDTREND™, einer intuitiven, benutzerfreundlichen Software zur Anzeige von Echtzeit- und historischen Daten und Analysen von QH FLUIDMONITOR™ und QH FLUIDCONTROL™. QH FLUIDTREND™ bietet Herstellern nicht nur Daten, sondern auch Einblicke in die Optimierung von Fluiden und Prozessen. Dies verbessert die Vorhersagbarkeit der Ergebnisse, was von allen Herstellern sehr geschätzt wird.

Die kombinierten Elemente der QH FLUID INTELLIGENCE™-Plattform liefern Einblicke, die mit drei Worten helfen, die jeder Ingenieur gut kennt: messen, steuern, optimieren:

• Nutzen Sie die präzise und effektive Automatisierung zur Messung der wichtigsten Parameter für die Flüssigkeitsleistung;
• Diese Parameter mit Hilfe zuverlässiger Automatisierungstechnik zu kontrollieren; und
• Nutzen Sie Daten, um Erkenntnisse zur Optimierung von Fluiden und Prozessen zu gewinnen.

Das Endergebnis ist ein vorhersehbares, greifbares Ergebnis, wie z. B. verbesserte Produktivität, längere Lebensdauer von Anlagen und Werkzeugen, optimierte Arbeitseffizienz, verbesserte Gesundheit und Sicherheit und in einigen Fällen sogar verbesserte Nachhaltigkeit. Unterm Strich können Hersteller mit der QH FLUID INTELLIGENCE™-Plattform ihre Gesamtbetriebskosten weiter senken - ein Muss im heutigen wettbewerbsintensiven und inflationären Umfeld.




Ein bewährtes Produkt
Obwohl die QH FLUID INTELLIGENCE™-Plattform ein relativ neues Markteinführungsmodell für Quaker Houghton ist, haben mehrere große Hersteller sie bereits erfolgreich eingesetzt - und die Ergebnisse sind beeindruckend. Ein globales Automobilunternehmen, das QH FLUID INTELLIGENCE™ zur Optimierung der, in seinen Schleifprozessen, verwendeten Flüssigkeiten einsetzte, sparte 300.000 US-Dollar pro Jahr, verringerte die Ausfallzeiten um 75 % und verbesserte die Produktivität um 1.000 Stunden pro Jahr.

In der Luft- und Raumfahrtbranche profitiert ein Hersteller von Flügelrippen in mehrfacher Hinsicht von QH FLUID INTELLIGENCE™. Durch den Einsatz der Plattform spart das Unternehmen manuelle Arbeit bei der Befüllung und Pflege des Kühlmittels, verlängert die Lebensdauer des Kühlmittels, reduziert Abfall und Ausfallzeiten beim Wechsel des Kühlmittels, verbessert die Lebensdauer der Werkzeuge und reduziert Defekte, da die Konzentration der Flüssigkeit konstant bleibt.

Die Liste der Industriesegmente, die sich für die QH FLUID INTELLIGENCE™-Plattform und ihre Anwendungen interessieren, ist lang - von Konversionsbeschichtungen für Oberflächenbehandlungen über Aluminiumwarmwalzen bis hin zum Stahlkaltwalzen und einer Vielzahl von Metallbearbeitungsanwendungen.




Die Zukunft der Flüssigkeiten
Wenn es um Automatisierungstechnik für Prozessflüssigkeiten geht, besteht ein wesentlicher Unterschied im Angebot von Quaker Houghton darin, dass die Hardwareprodukte QH FLUIDMONITOR™ und QH FLUIDCONTROL™ im eigenen Haus von einem engagierten Team von Ingenieuren und Chemikern entwickelt und kalibriert werden, die sich nicht nur mit industriellen Sensortechnologien, sondern auch mit Rezepturen und Anwendungen für industrielle Prozessflüssigkeiten auskennen. Mit diesem Fachwissen hat Quaker Houghton ein einzigartiges, geschütztes Know-how zur Kalibrierung von Prozessflüssigkeiten für Sensoren entwickelt, um das Risiko falscher Messwerte zu verringern und sicherzustellen, dass sie auch unter schweren Betriebsbedingungen genau bleiben - etwas, das andere nicht erreichen konnten.

In ähnlicher Weise wurden die in QH FLUIDTREND™ eingebetteten Analysen und die daraus resultierenden Optimierungsempfehlungen von QH-Softwareingenieuren entwickelt und durch das institutionelle Wissen der technischen Experten von QH untermauert. Das interne Fachwissen von Chemikern, Physikern, Ingenieuren und Anwendungsexperten bei Quaker Houghton wird von Anfang an während des Produktentwicklungsprozesses genutzt und berücksichtigt, nicht erst bei der Produkteinführung.

Was die Industrie 4.0 für den primären Fertigungsprozess gebracht hat, bringt Quaker Houghton nun auch für die unterstützenden Prozesse in der Fertigung. Quaker Houghton hat sich erfolgreich Automatisierungs- und Steuerungstechnologien zunutze gemacht, um diese oft vergessenen Teile des Puzzles zu digitalisieren und zu optimieren. Ganz gleich, ob Sie ein Druckgussunternehmen oder ein Stahlwerk sind, die QH FLUID INTELLIGENCE™-Plattform kann dazu beitragen, die Vorhersagbarkeit der Ergebnisse zu erhöhen und gleichzeitig die Verschwendung zu verringern, die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken.

QH FLUID INTELLIGENCE™ repräsentiert die intelligente Zukunft der Fluide. Für weitere Informationen besuchen Sie

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www.quakerhoughton.com

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