IMTS 2018:правда или вымысел? Обещание Индустрии 4.0

Если отказаться от ажиотажа вокруг Индустрии 4.0 и сосредоточиться на балансе производительности и качества, результаты ее потенциальных обещаний могут быть реализованы. Мы поговорили с ветераном в области прецизионного производства и метрологических технологий на основе датчиков из Renishaw, чтобы понять, как Индустрия 4.0 может реально повлиять на процессы и производство деталей.

Индустрия 4.0 будет широко продвигаться и обсуждаться на Международной производственной выставке 2018 года. Если есть что-то, что нужно понять об интеллектуальном производстве и Индустрии 4.0, так это то, что многие организации чрезмерно упрощают то, как быстро, по их мнению, они могут интегрировать что-то значимое.

Дэн Скулан более 30 лет работает в сфере точной обработки и метрологии и хорошо разбирается в показателях производительности и качества для производителей. Как генеральный менеджер по промышленной метрологии Renishaw, Скулан хорошо понимает, как компании узнают, готовы ли они справиться с обещаниями Индустрии 4.0. Скулан специально представляет Индустрию 4.0 на сессиях конференции IMTS 2018.

Определение этого модного термина должно быть больше сосредоточено на конкретных целях производителя, чем на чем-либо еще. По словам Скулана, перспективы Индустрии 4.0 больше зависят от четкого понимания целей компании и использования надлежащих методов и инструментов, чем от внедрения какой-либо новой системы управления данными.

«Вы можете собрать огромное количество данных, но данные ценны только в том случае, если они точны и применимы к действиям», — говорит Скулан. «Индустрия 4.0 может дать очень важные результаты, но очень важно, чтобы она применялась систематически, начиная с точных и действенных данных, поступающих из ваших процессов».

<ч />

Будьте в курсе всего, что связано с IMTS, прямо здесь.

<ч />

Так что же делать производителям? Для начала им нужно проявить должную осмотрительность и убедиться, что это имеет смысл. Все хотят улучшить. Автоматизация важна, но она может оказаться очень дорогостоящей, если позволить ей работать без внутреннего контроля процесса, чтобы гарантировать поддержание качества при более высокой пропускной способности.

«Что, если процесс, который сообщает о том, что он запущен, на самом деле создал кучу брака или вообще не создал ни одной детали?» объясняет Скулан. «Необходимы хорошие системы, основанные на технологическом процессе, которые проверяют правильность установки заготовки и инструментов, а программы резки работают с присущей им точностью. Измерения в процессе должны подтвердить, что были сделаны правильные разрезы на правильной части. Именно так вы помогаете отделить хорошие реализации Индустрии 4.0 от слабых, которые просто пытаются включить более высокий уровень мониторинга данных, не гарантируя, что основной процесс находится под контролем».

С этой целью Скулан подчеркивает очень важную роль моделирования, но только в сочетании с точностью датчиков, которые проверяют процесс обработки на ключевых этапах прямо на станке.

«Наша цель состоит не только в том, чтобы убедиться, что производство идет, но и в том, чтобы убедиться, что все этапы производства соответствуют стандартам качества с минимальными потерями времени на обработку», — говорит Скулан. Здесь датчики и автоматизация играют решающую роль, но только в том случае, если данные проверяемы и точны. Это правильное сочетание технологии интеллектуальных датчиков и программного обеспечения, которое легкодоступно для операторов, чтобы четко видеть на приборной панели, что обеспечивает повышение производительности.

Опасность умного производства: завышение результатов Индустрии 4.0

Но не у всех одинаковое представление об Индустрии 4.0. Некоторые компании думают, что это святой Грааль производства, и верят, что как только они примут его, это произведет революцию в их производительности и почти сразу снизит затраты. Скулан говорит, что это может иметь огромное значение, но это не обязательно быстро реализуемые результаты, которых ожидает высшее руководство производства.

«После того, как высшее руководство согласится на реализацию стратегии 4.0, ожидается, что мгновенное повышение производительности и качества произойдет просто за счет мониторинга работы операторов в цехе», — говорит Скулан. «Это потенциально опасное мышление, которое перенимают некоторые компании. Существует реальная работа, которую необходимо проделать на уровне цеха, чтобы подготовить процессы для реализации преимуществ. Индустрия 4.0 — это не волшебная палочка».

Но Скулан быстро указывает, что этот процесс — если он сделан правильно — имеет законную ценность для производства. Чтобы проиллюстрировать его важность и перспективы, Скулан рассказывает об одном из своих крупных клиентов, который является крупным производителем аэрокосмической техники, в котором работает более 250 инженеров, занимающихся исключительно процессами и методами Индустрии 4.0. Стремление к повышению производительности и инновациям в аэрокосмической отрасли является основным элементом ее успеха.

Узнайте об успехах аэрокосмической отрасли в действии в нашей инфографике "В бесконечность и дальше:взлет аэрокосмических возможностей в производстве".

Индустрия 4.0 и ценность управления процессами

Достоверны только измерения пропускной способности, но они могут иметь свои собственные ограничения.

Многие производители уделяют большое внимание времени цикла обработки, что может повысить производительность, но это может ввести в заблуждение. «Операции механической обработки могут показывать высокий уровень активности, но может случиться так, что машины на самом деле не производят качественные детали или вообще какие-либо детали», — говорит Скулан.

Эффективное применение Индустрии 4.0 — это то, которое уравновешивает производительность и качество за счет использования технологии, позволяющей проводить проверку в процессе. И все это должно сообщать текущую информацию операторам и руководителям предприятий.

«Вместо окончательной проверки детали производители должны собирать точную информацию на каждом этапе процесса обработки, поскольку эти процессы происходят, чтобы они могли повлиять на изменения до того, как возникнет какое-либо несоответствие, гарантируя качество на выходе в процессе», — предлагает Скулан. По его мнению, это требование для реализации обещаний Индустрии 4.0:«Теперь у нас есть возможность проверять качество и корректировать его в режиме реального времени на основе точности данных. Качество, обеспечиваемое внутримашинным автоматическим управлением технологическим процессом с использованием датчиков и программного обеспечения, помогает убедиться, что информация, просматриваемая на уровне управления, является точной и применимой к действиям».

«Если вы посмотрите на данные после производства деталей, что сейчас делает большинство компаний, это достоверная информация, но она не поможет вам изменить процесс», — говорит Скулан. «Что вам действительно нужно, так это измерить отдельные характеристики, которые имеют решающее значение для производственного процесса на каждом этапе сборки и резки компонента, и получить эти данные с помощью датчиков и методов, подтверждающих их достоверность».

Задача состоит в том, чтобы определить, какие критические характеристики компонента необходимо измерить для управления технологическим процессом? Во многих случаях в одном процессе может быть вырезано более 30 функций, но, скорее всего, есть только пара ключевых параметров, которые имеют решающее значение для гарантии качества исходного потока, поэтому требуется глубокое понимание того, что можно настроить и отслеживать в реальном времени. время

Индустрия 4.0:ценность адаптивных инструментов и замкнутого цикла

Если цель состоит в том, чтобы воспользоваться преимуществами и адаптироваться в процессе обработки, то важно понимать роль более новых, более совершенных адаптивных инструментов. В мире Индустрии 4.0 это также означает понимание того, как датчики и автоматизированные измерительные инструменты могут помочь сообщать и проверять множество данных измерений и данных динамической обработки. Эти данные включают в себя такие области, как динамическая рабочая коррекция, контроль центральной точки инструмента и определение фактической глубины и ширины резания путем динамического измерения эффективной траектории полета фрезы.

«Эволюция, которая произошла с 5-осевыми станками и возможностью одновременного перемещения деталей и инструментов в сочетании с измерением в процессе, может работать невероятно хорошо, чтобы обеспечить среду замкнутого цикла», — говорит Скулан.

«При моделировании вы не хотите просто имитировать то, что изображено на чертеже, вы хотите имитировать то, что на самом деле происходит на машине в этой среде «цифрового двойника», — добавляет Скулан. «Вам также необходимо изменить свои инструменты и методологию процесса, чтобы поддерживать управление процессом с обратной связью».

Как ты это делаешь? Скулан приводит пример использования круговой интерполяции. Например, вместо использования фиксированного одноточечного сверлильного инструмента, который необходимо устанавливать вручную в автономном режиме, в методе Индустрии 4.0 будет выбрано движение фрезы по круговой схеме, что позволяет использовать методы резки на основе калибра.

«Можно выполнить автоматическую резку, удалив только половину припуска, а затем измерить результирующий элемент с помощью щупа в процессе. , в этот момент времени, в этой конкретной температуре в реальном времени и в точной среде обработки, а затем автоматически обновлять траектории в цикле — говорит Скулан. — Это замкнутый контур управления. Таким образом, процесс становится полностью автоматизированным и гибким».

Чтобы узнать больше о перспективах Индустрии 4.0, Скулан представляет доклад «Максимизация производительности производства в информационную эпоху» в четверг, 13 сентября, на сессиях конференции IMTS 2018. Требуется регистрация.

Как ваш магазин использует методы Индустрии 4.0 сегодня? Поделитесь своими историями.