аўтаматычнае фармаванне

Ліцейныя прадпрыемствы ўсё часцей выкарыстоўваюць аўтаматызацыю працэсаў на аснове даных для дасягнення доўгатэрміновых мэтаў па павышэнні якасці, меншай колькасці адходаў, максімальнай бесперабойнай працы і мінімальных выдатках.Цалкам інтэграваная лічбавая сінхранізацыя працэсаў залівання і фармавання (бясшвоўнае ліццё) асабліва каштоўная для ліцейных цэхаў, якія сутыкаюцца з праблемамі своечасовай вытворчасці, скарачэння часу цыкла і больш частай змены мадэлі.Дзякуючы аўтаматызаваным сістэмам фармавання і ліцця, якія бесперашкодна злучаюцца паміж сабой, працэс ліцця становіцца больш хуткім, а дэталі больш высокай якасці вырабляюцца больш паслядоўна.Аўтаматызаваны працэс залівання ўключае кантроль тэмпературы залівання, а таксама падачу прышчэпкі і праверку кожнай формы.Гэта паляпшае якасць кожнай адліўкі і зніжае ўзровень лому.Гэтая комплексная аўтаматызацыя таксама зніжае патрэбу ў аператарах з шматгадовым спецыялізаваным вопытам.Аперацыі таксама становяцца больш бяспечнымі, таму што ў цэлым задзейнічана менш рабочых.Гэта бачанне не з'яўляецца бачаннем будучыні;Гэта адбываецца цяпер.Такія інструменты, як аўтаматызацыя ліцейнай вытворчасці і робататэхніка, збор і аналіз даных развіваліся на працягу дзесяцігоддзяў, але апошнім часам прагрэс паскорыўся з распрацоўкай даступных высокапрадукцыйных вылічэнняў і перадавых сеткавых датчыкаў Industry 4.0 і сумяшчальных сістэм кіравання.Рашэнні і партнёры цяпер дазваляюць ліцейным прадпрыемствам ствараць надзейную інтэлектуальную інфраструктуру для падтрымкі больш амбіцыйных праектаў, аб'ядноўваючы некалькі раней незалежных падпрацэсаў для каардынацыі сваіх намаганняў.Захоўванне і аналіз даных аб працэсах, сабраных гэтымі аўтаматызаванымі інтэграванымі сістэмамі, таксама адкрывае шлях да добрага цыклу бесперапыннага ўдасканалення на аснове дадзеных.Ліцейныя прадпрыемствы могуць збіраць і аналізаваць параметры працэсу, вывучаючы гістарычныя дадзеныя, каб знайсці карэляцыю паміж імі і вынікамі працэсу.Затым аўтаматызаваны працэс забяспечвае празрыстае асяроддзе, у якім любыя паляпшэнні, выяўленыя ў выніку аналізу, могуць быць старанна і хутка пратэставаны, пацверджаны і, дзе магчыма, рэалізаваны.
Праблемы бесшвоўнага фармавання З-за тэндэнцыі да своечасовай вытворчасці кліентам, якія выкарыстоўваюць фармовачныя лініі DISAMATIC®, часта даводзіцца часта мяняць мадэлі паміж невялікімі серыямі.З дапамогай такога абсталявання, як аўтаматычная змена парашку (APC) або хуткая змена парашку (QPC) ад DISA, шаблоны можна змяніць усяго за адну хвіліну.Па меры таго, як адбываюцца хуткасныя змены схемы, вузкае месца ў працэсе мае тэндэнцыю ссоўвацца ў бок разлівання - час, неабходны для таго, каб уручную перамясціць прамежкавы разліў для разлівання пасля змены схемы.Бясшвоўнае ліццё - лепшы спосаб палепшыць гэты этап працэсу ліцця.Хоць ліццё часта ўжо часткова аўтаматызавана, поўная аўтаматызацыя патрабуе бесперашкоднай інтэграцыі сістэм кіравання фармовачнай лініяй і напаўняльным абсталяваннем, каб яны працавалі цалкам сінхронна ва ўсіх магчымых працоўных сітуацыях.Каб дасягнуць гэтага надзейна, разліўны блок павінен дакладна ведаць, дзе бяспечна заліць наступную форму, і пры неабходнасці адрэгуляваць становішча разліўнога блока.Дасягнуць эфектыўнага аўтаматычнага напаўнення ў стабільным працэсе вытворчасці адной і той жа формы не так складана.Кожны раз, калі вырабляецца новая форма, калона формы перамяшчаецца на аднолькавую адлегласць (таўшчыня формы).Такім чынам, блок напаўнення можа заставацца ў тым жа становішчы, гатовы запоўніць наступную пустую форму пасля спынення вытворчай лініі.Патрабуецца толькі нязначная карэкціроўка становішча залівання, каб кампенсаваць змены таўшчыні формы, выкліканыя зменамі сціскальнасці пяску.Патрэба ў гэтых тонкіх рэгуляваннях нядаўна яшчэ больш зменшылася дзякуючы новым функцыям фармовачнай лініі, якія дазваляюць заставацца больш аднастайнымі ў месцах залівання падчас стабільнай вытворчасці.Пасля завяршэння кожнай залівання фармовачная лінія зноў рухаецца на адзін ход, усталёўваючы наступную пустую форму на месца, каб пачаць наступную заліванне.Пакуль гэта адбываецца, напаўняльнік можна запраўляць.Пры змене мадэлі можа змяняцца таўшчыня формы, што патрабуе комплекснай аўтаматызацыі.У адрозненне ад працэсу гарызантальнай пясочніцы, дзе вышыня пясочніцы фіксаваная, вертыкальны працэс DISAMATIC® можа рэгуляваць таўшчыню формы да дакладнай таўшчыні, неабходнай для кожнага набору мадэляў, каб падтрымліваць пастаяннае суадносіны пяску і жалеза і ўлічваць вышыню мадэлі.Гэта галоўная перавага ў забеспячэнні аптымальнай якасці ліцця і выкарыстання рэсурсаў, але розная таўшчыня формы робіць аўтаматычны кантроль за ліццём больш складаным.Пасля змены мадэлі машына DISAMATIC® пачынае вырабляць наступную партыю формаў той жа таўшчыні, але разливочная машына на лініі па-ранейшаму запаўняе формы папярэдняй мадэлі, якая можа мець іншую таўшчыню формы.Каб змагацца з гэтым, фармовачная лінія і фасовачны завод павінны бесперашкодна працаваць як адна сінхранізаваная сістэма, вырабляючы формы адной таўшчыні і бяспечна заліваючы іншую.Бясшвовая заліванне пасля змены шаблону.Пасля змены шаблону таўшчыня астатняй формы паміж фармовачнымі машынамі застаецца ранейшай.Блок разліву, выраблены з папярэдняй мадэлі, застаецца ранейшым, але паколькі новая форма, якая выходзіць з фармовачнай машыны, можа быць таўсцейшай або танчэйшай, уся струна можа прасоўвацца на розныя адлегласці ў кожным цыкле - да таўшчыні новай формы.Гэта азначае, што з кожным ходам фармовачнай машыны сістэма бясшвоўнага ліцця павінна рэгуляваць становішча адліўкі, рыхтуючыся да наступнай адліўкі.Пасля залівання папярэдняй партыі форм таўшчыня формы зноў становіцца пастаяннай і аднаўляецца стабільная вытворчасць.Напрыклад, калі новая форма мае таўшчыню 150 мм замест формы таўшчынёй 200 мм, якая яшчэ залівалася раней, прылада для разліву павінна рухацца на 50 мм назад у бок фармовачнай машыны з кожным ходам фармовачнай машыны, каб быць у правільным становішчы для разліўкі..Для таго, каб разліўная ўстаноўка падрыхтавалася да залівання, калі калона формы спыняе рух, кантролер разліўной ўстаноўкі павінен дакладна ведаць, у якую форму яна будзе заліваць, а таксама калі і куды яна прыбудзе ў зону разліву.Выкарыстоўваючы новую мадэль, якая стварае тоўстыя формы і адлівае тонкія формы, сістэма павінна мець магчымасць адліваць дзве формы за адзін цыкл.Напрыклад, пры вырабе формы дыяметрам 400 мм і заліванні ў форму дыяметрам 200 мм разліўное прылада павінна знаходзіцца на адлегласці 200 мм ад фармовачнай машыны для кожнай зробленай формы.У нейкі момант ход 400 мм выштурхне дзве незапоўненыя формы дыяметрам 200 мм з магчымай зоны разліву.У гэтым выпадку фармовачная машына павінна пачакаць, пакуль прылада для напаўнення не скончыць заліванне дзвюх 200-міліметровых формаў, перш чым пераходзіць да наступнага ходу.Або пры вырабе тонкіх формаў разліўшчык павінен мець магчымасць цалкам прапусціць заліванне ў цыкле, працягваючы разліваць тоўстыя формы.Напрыклад, пры вырабе формы дыяметрам 200 мм і заліванні ў форму дыяметрам 400 мм, размяшчэнне новай формы дыяметрам 400 мм у зоне залівання азначае, што неабходна зрабіць дзве формы дыяметрам 200 мм.Адсочванне, разлікі і абмен дадзенымі, неабходныя для інтэграванай сістэмы фармавання і залівання для забеспячэння беспраблемнай аўтаматызаванай залівання, як апісана вышэй, стваралі праблемы для многіх пастаўшчыкоў абсталявання ў мінулым.Але дзякуючы сучасным машынам, лічбавым сістэмам і перадавой практыцы бесперашкодная заліванне можа быць (і было зроблена) хутка з мінімальнымі наладамі.Асноўнае патрабаванне - нейкая форма «ўліку» працэсу, прадастаўленне інфармацыі аб размяшчэнні кожнай формы ў рэжыме рэальнага часу.Сістэма Monitizer®|CIM (кампутарна-інтэграваны модуль) DISA дасягае гэтай мэты шляхам запісу кожнай вырабленай формы і адсочвання яе руху па вытворчай лініі.У якасці таймера працэсу ён стварае шэраг патокаў даных з пазнакай часу, якія кожную секунду разлічваюць становішча кожнай формы і яе сопла на вытворчай лініі.Пры неабходнасці ён абменьваецца дадзенымі ў рэжыме рэальнага часу з сістэмай кіравання напаўняльнай устаноўкай і іншымі сістэмамі для дасягнення дакладнай сінхранізацыі.Сістэма DISA здабывае важныя даныя для кожнай формы з базы дадзеных CIM, такія як таўшчыня формы і магчымасць/немагчымасць залівання, і адпраўляе іх у сістэму кіравання напаўняльнай устаноўкай.Выкарыстоўваючы гэтыя дакладныя даныя (згенераваныя пасля экструзіі формы), машына для разліву можа перамясціць вузел для разліву ў правільнае становішча да прыбыцця формы, а затым пачаць адкрываць стрыжань коркі, пакуль форма ўсё яшчэ рухаецца.Форма паступае своечасова, каб атрымаць жалеза з разліўной устаноўкі.Гэты ідэальны час мае вырашальнае значэнне, г.зн. расплаў дакладна даходзіць да разліўнога кубка.Час залівання з'яўляецца агульным вузкім месцам для прадукцыйнасці, і, дакладна вызначыўшы час пачатку залівання, час цыклу можна скараціць на некалькі дзесятых секунды.Сістэма фармавання DISA таксама перадае адпаведныя даныя з фармовачнай машыны, такія як бягучы памер формы і ціск упырску, а таксама больш шырокія тэхналагічныя дадзеныя, такія як сціскальнасць пяску, у Monitizer®|CIM.У сваю чаргу, Monitizer®|CIM атрымлівае і захоўвае важныя для якасці параметры для кожнай формы з разліўнога завода, такія як тэмпература залівання, час залівання і паспяховасць працэсаў залівання і прышчэпкі.Гэта дазваляе асобныя формы пазначаць як дрэнныя і аддзяляць перад змешваннем у сістэме ўстрэсвання.У дадатак да аўтаматызацыі фармовачных машын, фармовачных ліній і ліцця, Monitizer®|CIM забяспечвае сумяшчальную з Industry 4.0 структуру для атрымання, захоўвання, справаздачнасці і аналізу.Кіраўніцтва ліцейнага завода можа праглядаць падрабязныя справаздачы і дэталёва вывучаць даныя, каб адсочваць праблемы з якасцю і стымуляваць магчымыя паляпшэнні.Вопыт бесшвоўнага ліцця Ortrander Ortrander Eisenhütte - гэта сямейны ліцейны завод у Германіі, які спецыялізуецца на вытворчасці сярэдніх аб'ёмаў высакаякаснага чыгуннага ліцця для аўтамабільных кампанентаў, цяжкіх дроўных печаў і інфраструктуры, а таксама агульных дэталяў машын.Ліцейны цэх вырабляе шэры чыгун, пластычны чыгун і чыгун з ушчыльненым графітам і вырабляе каля 27 000 тон высакаякаснага ліцця ў год, працуючы ў дзве змены пяць дзён на тыдзень.Ortrander кіруе чатырма 6-тоннымі індукцыйнымі плавільнымі печамі і трыма фармовачнымі лініямі DISA, якія вырабляюць каля 100 тон адлівак у дзень.Гэта ўключае ў сябе кароткія серыі вытворчасці ў адну гадзіну, часам менш для важных кліентаў, таму шаблон трэба часта мяняць.Для аптымізацыі якасці і эфектыўнасці генеральны дырэктар Бернд Х. Уільямс-Бук уклаў значныя рэсурсы ва ўкараненне аўтаматызацыі і аналітыкі.Першым крокам была аўтаматызацыя працэсу плаўлення і дазавання чыгуну, мадэрнізацыя трох існуючых ліцейных печаў з выкарыстаннем найноўшай сістэмы pourTECH, якая ўключае 3D-лазерную тэхналогію, інкубацыю і кантроль тэмпературы.Печы, фармовачныя і ліцейныя лініі цяпер кіруюцца лічбавым спосабам і сінхранізуюцца, працуюць амаль цалкам аўтаматычна.Калі фармовачная машына мяняе мадэль, кантролер залівання pourTECH запытвае ў сістэмы DISA Monitizer®|CIM новыя памеры формы.На аснове дадзеных DISA кантролер залівання разлічвае, дзе размясціць вузел залівання для кожнай залівання.Ён дакладна ведае, калі першая новая форма паступае на завод для напаўнення, і аўтаматычна пераключаецца на новую паслядоўнасць залівання.Калі джыг дасягае канца свайго ходу ў любы час, машына DISAMATIC® спыняецца, і джыг аўтаматычна вяртаецца.Калі першая новая форма выдаляецца з машыны, аператар атрымлівае папярэджанне, каб ён мог візуальна праверыць, ці яна знаходзіцца ў правільным становішчы.Перавагі бясшвоўнага ліцця Традыцыйныя працэсы ручнога ліцця або менш складаныя аўтаматызаваныя сістэмы могуць прывесці да страты часу падчас змены мадэлі, што непазбежна нават пры хуткай змене формы на фармовачнай машыне.Скід налад разліўкі і формаў уручную адбываецца павольней, патрабуе большай колькасці аператараў і схільны да памылак, такіх як факел.Ортрандэр выявіў, што пры разліве ўручную яго супрацоўнікі з часам стамляліся, гублялі канцэнтрацыю і рабілі памылкі, напрыклад, расслабляліся.Поўная інтэграцыя фармоўкі і залівання забяспечвае больш хуткія, паслядоўныя і больш якасныя працэсы пры адначасовым скарачэнні адходаў і часу прастою.У Ortrander аўтаматычнае напаўненне пазбаўляе ад трох хвілін, якія раней патрабаваліся для рэгулявання становішча напаўняльніка падчас змены мадэлі.Раней увесь працэс пераўтварэння займаў 4,5 хвіліны, сказаў г-н Уільямс-Бук.Сёння менш за дзве хвіліны.Змяняючы ад 8 да 12 мадэляў за змену, супрацоўнікі Ortrander цяпер марнуюць каля 30 хвілін за змену, удвая менш, чым раней.Якасць павышаецца за кошт большай паслядоўнасці і магчымасці бесперапыннай аптымізацыі працэсаў.Кампанія Ortrander скараціла адходы прыкладна на 20%, увёўшы бясшвоўнае ліццё.У дадатак да скарачэння часу прастою пры змене мадэляў, для ўсёй лініі фармавання і залівання патрабуецца толькі два чалавекі замест трох раней.У некаторыя змены тры чалавекі могуць кіраваць дзвюма поўнымі вытворчымі лініямі.Маніторынг - гэта практычна ўсё, што выконваюць гэтыя работнікі: акрамя выбару наступнай мадэлі, кіравання пясчанымі сумесямі і транспарціроўкі расплаву, у іх ёсць некалькі ручных задач.Яшчэ адна перавага - зніжэнне патрэбы ў вопытных супрацоўніках, якіх цяжка знайсці.Нягледзячы на ​​тое, што аўтаматызацыя патрабуе некаторай падрыхтоўкі аператара, яна дае людзям важную інфармацыю аб працэсе, неабходную для прыняцця правільных рашэнняў.У будучыні ўсе рашэнні могуць прымаць машыны.Дадзеныя дывідэнды бясшвоўнага ліцця. Спрабуючы палепшыць працэс, ліцейныя заводы часта кажуць: «Мы робім тое ж самае аднолькава, але з рознымі вынікамі».Такім чынам, яны кідаюць пры аднолькавай тэмпературы і ўзроўні на працягу 10 секунд, але некаторыя ліцці добрыя, а іншыя дрэнныя.Дадаючы аўтаматызаваныя датчыкі, збіраючы даныя з пазнакай часу па кожным параметру працэсу і кантралюючы вынікі, інтэграваная сістэма бесшвоўнага ліцця стварае ланцужок звязаных даных аб працэсе, палягчаючы выяўленне асноўных прычын, калі якасць пачынае пагаршацца.Напрыклад, калі ў партыі тармазных дыскаў адбываюцца нечаканыя ўключэння, кіраўнікі могуць хутка праверыць, ці знаходзяцца параметры ў дапушчальных межах.Паколькі кантралёры для фармовачнай машыны, ліцейнай устаноўкі і іншых функцый, такіх як печы і змяшальнікі пяску, працуюць узгоднена, дадзеныя, якія яны ствараюць, можна аналізаваць для выяўлення ўзаемасувязяў на працягу ўсяго працэсу, ад уласцівасцей пяску да канчатковай якасці паверхні адліўкі.Адным з магчымых прыкладаў з'яўляецца тое, як узровень залівання і тэмпература ўплываюць на запаўненне формы для кожнай асобнай мадэлі.Атрыманая база дадзеных таксама закладвае аснову для будучага выкарыстання метадаў аўтаматызаванага аналізу, такіх як машыннае навучанне і штучны інтэлект (AI), для аптымізацыі працэсаў.Ortrander збірае дадзеныя працэсу ў рэжыме рэальнага часу з дапамогай машынных інтэрфейсаў, вымярэнняў датчыкаў і тэставых узораў.Для кожнай адліўкі формы збіраюць каля тысячы параметраў.Раней ён толькі фіксаваў час, неабходнае для кожнай залівання, але цяпер ён дакладна ведае, які ўзровень разліўнога сопла кожную секунду, што дазваляе дасведчанаму персаналу вывучыць, як гэты параметр уплывае на іншыя паказчыкі, а таксама на выніковую якасць адліўкі.Ці зліваецца вадкасць з разліўной насадкі падчас запаўнення формы, ці напаўняецца разліўная насадка амаль да пастаяннага ўзроўню падчас напаўнення?Ortrander вырабляе ад трох да пяці мільёнаў формаў у год і сабраў велізарную колькасць дадзеных.Ortrander таксама захоўвае некалькі малюнкаў кожнай залівання ў базе дадзеных pourTECH на выпадак праблем з якасцю.Будучая мэта - пошук спосабу аўтаматычнай ацэнкі гэтых малюнкаў.Заключэнне.Адначасовае аўтаматызаванае фармаванне і заліванне прыводзіць да паскарэння працэсаў, больш стабільнай якасці і меншай колькасці адходаў.З плыўным ліццём і аўтаматычнай зменай малюнка вытворчая лінія эфектыўна працуе аўтаномна, патрабуючы мінімальных ручных намаганняў.Паколькі аператар выконвае ролю нагляду, патрабуецца менш персаналу.Бясшвоўнае ліццё цяпер выкарыстоўваецца ў многіх месцах па ўсім свеце і можа прымяняцца ва ўсіх сучасных ліцейных цэхах.Кожнаму ліцейнаму заводу спатрэбіцца крыху іншае рашэнне, прыстасаванае да яго патрэб, але тэхналогія для яго рэалізацыі добра зарэкамендавала сябе, у цяперашні час даступная ад DISA і яе партнёра pour-tech AB, і не патрабуе шмат працы.Магчыма выкананне работ на заказ.Пашырэнне выкарыстання штучнага інтэлекту і інтэлектуальнай аўтаматызацыі ў ліцейных цэхах усё яшчэ знаходзіцца на стадыі тэсціравання, але па меры таго, як ліцейныя цэхі і OEM-вытворцы збяруць больш даных і дадатковага вопыту на працягу наступных двух-трох гадоў, пераход да аўтаматызацыі значна паскорыцца.У цяперашні час гэтае рашэнне не з'яўляецца абавязковым, аднак, паколькі інтэлект даных - лепшы спосаб аптымізаваць працэсы і павысіць рэнтабельнасць, большая аўтаматызацыя і збор даных становяцца звычайнай практыкай, а не эксперыментальным праектам.У мінулым найвялікшым актывам ліцейнага завода былі яго мадэль і вопыт яго супрацоўнікаў.Цяпер, калі бясшвоўнае ліццё спалучаецца з большай аўтаматызацыяй і сістэмамі Industry 4.0, дадзеныя хутка становяцца трэцім слупом поспеху ліцейнага вытворчасці.
— Мы шчыра дзякуем pour-tech і Ortrander Eisenhütte за іх каментарыі падчас падрыхтоўкі гэтага артыкула.
Так, я хацеў бы атрымліваць два разы на тыдзень бюлетэнь Foundry-Planet з усімі апошнімі навінамі, тэстамі і справаздачамі аб прадуктах і матэрыялах.Плюс спецыяльныя інфармацыйныя бюлетэні - усё з бясплатнай адменай у любы час.