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LinePlanIndustrielle Architektur
DIGITAL TWINEisen & Stahl · Stahlwerk und Stranggussanlage (CCM)2026-10-21 · 7 Min. Lesezeit

Hallenbildschirme und 3D-Digital-Twin-Architektur in Stahlwerken und Stranggussanlagen (CCM)

Architekturüberblick zur Steuerung von Schmelzenaufträgen (Heats) vom Schrottkorb bis zum Kühlbett über Stations-Bedienerpanels, Spektrometerdialoge und einen thermischen 3D-Digital-Twin.

Management-Zusammenfassung — Zentrale Erkenntnisse

  • Jede Schmelze (Heat) wird vom Schrott-/Roheiseneinsatz bis zur Knüppelmarkierung über 5 aufeinanderfolgende Stationsdialoge verfolgt.
  • Spektrometer-Analysewerte werden in Echtzeit mit den Grenzwerten der Ziel-Stahlgüte abgeglichen und am Leitstand angezeigt.
  • Der Mischguss-Dialog (Intermix) trennt bei Sequenzgüssen automatisch die Übergangsknüppel zwischen zwei Schmelzen.
  • Ein 3D-Stahlwerks-Digital-Twin mit 1640°C-Wärmekarte vereint den gesamten Anlagenfluss in einer einzigen Szene.

1. Schrittweiser Bildschirmfluss auf der Stahlwerksbühne

Die Stahlwerksproduktion besteht aus eng getakteten metallurgischen Folgeprozessen unter höchsten Temperaturen. Die Hallenarchitektur gliedert sich in 5 Hauptstationen: Rohstoff-/Schrottchargierung, Primärschmelze (EAF / Konverter), Sekundärmetallurgie (LF / VD), Strangguss (CCM) sowie Kühlbett/Knüppellager.

An jeder Station nutzen Bediener fokussierte Bedienerpanels (POD), während Schichtleiter die Synchronisation aller aktiven Schmelzen über das zentrale Planungs- und Leitstands-Cockpit steuern.

[1. Schrottkorb- / Torpedowagen-Wiegedialog]
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[2. Lichtbogenofen (EAF) / Konverter Schmelz- & Legierungsdialog]
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[3. Pfannenofen (LF) / Vakuum (VD) & Spektrometer-Analysedialog]
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[4. Strangguss (CCM)-Cockpit & Mischguss-Trennungsdialog]
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[5. Wendekühlbett, Roboter-Barcoding & Knüppelbestandsdialog]

2. Spektrometer-Integration und Mischguss-Management (Intermix)

Sobald Flüssigstahlproben aus der Sekundärmetallurgie im optischen Emissionsspektrometer analysiert werden, erscheinen die Messwerte unmittelbar auf den Pfannenofen- und Qualitätsbildschirmen. Das System gleicht 13 chemische Elemente und das Kohlenstoffäquivalent (Cev) mit der Zielrezeptur des Auftrags ab und hebt Toleranzabweichungen optisch hervor.

Werden auf der Stranggussanlage (CCM) unterschiedliche Stahlgüten ohne Verteilerwechsel im Sequenzguss vergossen, überwacht ein spezieller Mischguss-Dialog die Übergangszone nach Tonnage und Gießstrang und trennt diese Knüppel von regulären Standardknüppeln.

  • Stationsbezogene automatische Verbrauchsmeldung für Ferrolegierungen, Fülldraht, Sauerstoff und elektrische Energie
  • Überwachung der Feuerfeststandzeiten und Umlaufzahlen von Gießpfannen und Verteilern (Tundish)
  • Stranggenaue Halbzeug-Bestandsbuchung geschnittener Knüppel mit Einzelbarcode und Schmelzennummer

3. 3D-Stahlwerks-Digital-Twin und Thermische Überwachung

Ergänzend zu den tabellarischen Leitständen visualisiert der 3D-Stahlwerks-Digital-Twin sämtliche Aggregate — von den Schrottplatzkranen über den Lichtbogenofen und die Pfannentransferwagen bis zur 4-strängigen Stranggussanlage und dem Kühlbett — mit Live-SPS- und MES-Daten.

Produktionsleiter wechseln per Klick zwischen der industriellen Standardansicht und dem 1640°C-Wärmebildmodus, um Schmelzentemperaturen, Pfannenpositionen und den Abkühlverlauf der Knüppel auf dem Kühlbett zentral zu kontrollieren.

Unternehmensarchitektur & Shopfloor-Engineering

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Die in dieser Publikation beschriebenen Architekturmuster basieren auf produktiven Fertigungs- und Integrationssystemen in Stahlwerken, Warmwalzwerken, FMCG-, Papier-/Converting- und Serienfertigungsanlagen.