IMTS 2018: Разрушение мифов и реализация обещаний Индустрии 4.0

Когда вы снимаете хайп Индустрии 4.0 и фокусируетесь на балансе выпуска и качества, результаты её потенциального обещания могут быть реализованы. Мы говорили с ветераном прецизионного производства и сенсорно-базированной метрологической технологией из Renishaw, чтобы понять, как Индустрия 4.0 может фактически повлиять на процесс и изготовление деталей.

Индустрия 4.0 будет продвигаться и обсуждаться в большой длине на Международной торговой выставке производственной технологии 2018. Если есть одна вещь, чтобы понять о умном производстве и Индустрии 4.0, это то, что многие организации упрощают, как быстро они думают, что могут интегрировать что-то значимое.

Дэн Скулан работал в прецизионной обработке и метрологическом измерении более 30 лет — и знает свой путь вокруг продуктивности и метрик качества для производителей. Как генеральный менеджер промышленной метрологии для Renishaw, Скулан имеет глубокое понимание того, как компании узнают, готовы ли они обработать обещание Индустрии 4.0. Скулан представляет специально на Индустрии 4.0 на конференционных сессиях IMTS 2018.

Определение того модного термина должно больше фокусироваться на том, какие конкретные цели производителя, чем на любом другом. Обещание Индустрии 4.0 зависит больше от четкого понимания целей компании и использования правильных техник и оснащения, чем от включения любой новой системы управления данными, согласно Скулану.

«Вы можете собирать огромное количество данных, но данные ценны только если они точны и действенны», — говорит Скулан. «Есть очень валидные результаты, которые Индустрия 4.0 может принести, но действительно важно, чтобы она внедрялась системным способом, начиная с точных и действенных данных, исходящих из ваших процессов».

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

Так что должны делать производители? Для начала, они должны практиковать надлежащую долigence — и убедиться, что это имеет смысл. Все хотят улучшить. Автоматизация важна, но она может оказаться очень дорогой, если позволяют ей работать без внутреннего процессного контроля для обеспечения качества на более высокой пропускной способности.

«Что если процесс, который сообщает, что он работает, фактически создал кучу брака или никаких деталей вообще?» — объясняет Скулан. «Хорошие процесс-базированные системы, которые верифицируют, что заготовка и оснастка правильно установлены и режущие программы, которые работают с инhérентной точностью, это то, что нужно. Внутрипроцессовые измерения должны верифицировать, что правильные резы на правильной детали были сделаны. Вот как вы помогаете отделить хорошие внедрения Индустрии 4.0 от слабых, которые просто пытаются включить более высокие степени мониторинга данных без обеспечения того, что базовый процесс под контролем».

Для того конца, Скулан подчеркивает очень важную роль симуляции — но только если сцеплена с сенсорно-базированной точностью, которая проверяет обработочный процесс на ключевых этапах прямо в станок.

«Наша цель — не просто верифицировать, что производство происходит, но верифицировать, что все стадии производства соответствуют стандартам качества с минимальным потерянным временем обработки», — говорит Скулан. Здесь сенсоры и автоматизация играют критически важную роль — но только если данные верифицируемо точны. В правильной комбинации смарт-сенсорной технологии, работающей в концерте с программным обеспечением, которое легко доступно для операторов для четкого видения на дашборде, улучшенная продуктивность реализуется.

Опасность умного производства: Переобещание результатов Индустрии 4.0

Но не у всех одинаковая картина Индустрии 4.0. Некоторые компании думают, это святой грааль производства и верят, что как только они примут его, оно революционизирует их продуктивность и снизит затраты почти немедленно. Скулан говорит, это может сделать огромную разницу, но это не обязательно быстро реализуемое обещание результатов, которое старшее производственное менеджмент ожидает, что оно будет.

«Как только старшие менеджеры покупают внедрение стратегии 4.0, есть ожидание, что мгновенный рост продуктивности и качества произойдет просто мониторингом производительности операторов цеха», — говорит Скулан. «Это потенциально опасное мышление, которое некоторые компании принимают. Есть реальная работа, которая должна быть сделана на уровне цеха для подготовки процессов, так что выгоды реализуются. Индустрия 4.0 — не волшебная палочка».

Но Скулан быстро указывает, что этот процесс — когда сделан хорошо — имеет легитимную заслугу в производстве. Чтобы помочь проиллюстрировать его важность и его обещание, Скулан говорит об одном из его крупных клиентов, который является крупным авиационным производителем с более чем 250 инженерами, исключительно посвященными процессам и практикам Индустрии 4.0. Драйв улучшить продуктивность и инновировать в авиационной отрасли — главный элемент его успеха.

Увидьте успех авиационной отрасли в действии в нашей инфографике: «До бесконечности и дальше: Авиационные возможности в производстве взлетают».

Индустрия 4.0 и ценность процессного контроля

Измерения пропускной способности в одиночестве валидны — но они могут иметь свои собственные инherent ограничения.

Многие производители фокусируют много внимания на циклическом времени в их обработке — что может помочь продуктивности — но это может быть вводящим в заблуждение. «Обработочные операции могут показывать высокие уровни активности, но может быть, что станки не фактически производят хорошие детали или никакие детали вообще», — говорит Скулан.

Эффективное применение Индустрии 4.0 — это то, которое балансирует и пропускную способность, и качество, используя вид технологии, который позволяет внутрипроцессовую валидацию. И всё это должно сообщать текущую информацию операторам и руководителям заводов.

«Вместо финальной инспекции детали, производители должны захватывать точную информацию на каждой стадии обработочного процесса, как эти процессы происходят, так что они могут влиять на изменение до того, как любое несоответствие происходит, обеспечивая качественный выпуск далеко вверх по потоку в процессе», — предлагает Скулан. Это, в его взгляде, требование для реализации обещания Индустрии 4.0: «Теперь у нас есть способность валидировать качество и корректировать его в реальном времени на основе точности данных. Качество, исходящее из внутримашинного автоматического процессного контроля, используя сенсоры и программное обеспечение вместе, помогает сделать уверенным, что информация, исследуемая на уровне менеджмента, точна и действенна».

«Если вы смотрите на данные после того, как детали произведены, что большинство компаний делают сейчас, это валидная информация, но это не помогает вам изменить процесс», — говорит Скулан. «Чего вы действительно хотите — это измерять дискретные характеристики, критические для производственного процесса, на каждой точке вдоль сборки и резания компонента, и брать эти данные, используя сенсоры и техники, которые подтверждают, что это валидно».

Вызов — определить, какие критические характеристики компонента измерять для процессного контроля? Во многих случаях может быть вверх 30 особенностей, резаных в одном процессе, но вероятно, есть только пара ключевых измерений, которые критичны для гарантии качества вверх по потоку, так что это требует глубокого понимания того, что может быть отрегулировано и отслеживаемо в реальном времени.

Индустрия 4.0: Ценность адаптивной оснастки и замкнутого цикла процесса

Если цель — воспользоваться преимуществом и адаптироваться в процессе обработки, тогда понимание роли более новых, более передовых, адаптивных оснасток является существенным. В мире Индустрии 4.0 это также означает получение понимания того, как сенсорные и автоматизированные зондирующие инструменты могут помочь отчитываться и валидировать множество измерительных и динамических обработочных данных. Эти данные включают области вроде динамического смещения рабочего нуля, контроля центральной точки инструмента и установки эффективной глубины и ширины резов динамическим измерением эффективной траектории полета резака.

«Эволюция, которая произошла с 5-осевыми станками и способностью двигать детали и оснастку одновременно, в сочетании с внутрипроцессовым измерением, может невероятно хорошо работать для предоставления замкнутой петлевой среды», — говорит Скулан.

«В моделировании вы не хотите просто симулировать то, что в чертеже, вы хотите симулировать то, что фактически происходит на станке в этой среде «цифрового двойника»», — добавляет Скулан. «Вам также нужно менять вашу оснастку и методологию процесса для поддержки замкнутого циклового процессного контроля».

Как вы это делаете? Скулан поднимает пример использования круговой интерполяции. Как пример, вместо использования фиксированного одноточечного растачивающего инструмента, который должен быть установлен вручную офлайн, метод Индустрии 4.0 выберет водить фрезу через круговой узор, который позволяет использовать измерительные техники на основе зонда.

«Можно сделать автоматический рез, удаляя только половину запаса на допуск, затем измерить результирующую особенность, используя зонд в процессе, в тот момент времени, в той конкретной, реальном-временной температуре и точной обработочной среде — и затем автоматически обновить траектории инструмента в цикле», — говорит Скулан «Это замкнутый цикл контроля. Таким образом процесс полностью автоматизирован и гибок».

Чтобы узнать больше об обещании Индустрии 4.0, Скулан представляет «Максимизация производственной продуктивности в информационном веке» в четверг, 13 сентября, на конференционных сессиях IMTS 2018. Требуется регистрация.

Как ваш цех использует техники Индустрии 4.0 сегодня? Поделитесь своими историями.