Mai puţin de 30% dintre producători au adoptat la scară largă tehnologiile Industriei 4.0, potrivit răspunsurilor date în cadrul unui nou raport. Dar este posibil ca reticenţa producătorilor de a opta pentru soluţii digitale să trebuiască să se schimbe dacă aceștia doresc să se adapteze la un viitor imprevizibil. În acest articol, James Thorpe, manager global de produs la Sandvik Coromant, liderul global în domeniul sculelor de aşchiere a metalului, explică modul în care, prin combinarea software-ului avansat cu maşinile-unelte potrivite, producătorii se pot digitaliza într-un mod profitabil, şi conform propriilor condiţii.
Raportul cu privire la adoptarea conceptului Industrie 4.0 şi a producţiei inteligente întocmit de IoT Analytics sugerează faptul că gradul de folosire a tehnologiei Industriei 4.0 este încă scăzut printre producători. Având în vedere că beneficiile Industriei 4.0 sunt acum atât de bine înţelese, de ce nu îşi digitalizează mai mulţi producători procesele?
Una dintre percepţii este că aplicarea Industriei 4.0 la configuraţiile de producţie existente este scumpă, pe când, de fapt, nu trebuie să fie aşa. Un alt motiv pentru absorbţia înceată este că producătorii nu văd niciun motiv să-şi actualizeze configuraţiile şi procesele de prelucrare existente. Dacă nu e stricat, de ce să-l schimbi? Producătorii din această categorie pot fi nesiguri cu privire la modul în care Industria 4.0 se potriveşte în modul lor uzual de a face lucrurile.
Adevărul este că tehnologiile automatizate ale Industriei 4.0 pot fi foarte avantajoase pentru profiturile producătorilor. De exemplu, Sandvik Coromant a constatat faptul că o creştere cu 20% a duratei de viaţă utilă a maşinilor poate genera o marjă a profitului brut cu 10% mai mare, iar sistemele automatizate pot spori semnificativ timpul de utilizare a maşinilor.
Echipamentele automatizate pot, de asemenea, sprijini tendinţa tot mai accentuată pentru prelucrarea cu supervizare umană limitată sau fără supervizare umană — mai ales în contextul pandemiei. După cum se afirmă într-un raport al Pricewaterhouse Coopers (PwC), COVID-19: Ce înseamnă acest lucru pentru producătorii industriali: „Pentru companiile vulnerabile la o epidemie virală în rândurile lor, acesta ar fi un moment hotărâtor pentru a lua în calcul implementarea proactivă de tehnologii automatizate.”
Tehnologiile Industriei 4.0 din prezent, inclusiv senzorii şi învăţarea automată pot, de asemenea, să fie avantajoase, reducând la minimum numărul de întreruperi ale producţiei. În plus, sporeşte profitul. Sunt incluse întreruperile necesare pentru înlocuirea sculelor uzate, cum ar fi burghiele.
Anterior, operatorii trebuiau să se bazeze pe monitorizarea manuală pentru detectarea uzurii la maşinile-unelte. Raportul PwC indică în direcţia Industrial Internet of Things (IIoT) ca alternativă. Un exemplu în acest sens este cea mai recentă platformă CoroPlus® Machining Insights a Sandvik Coromant, o extindere a suitei de software de conectare CoroPlus a companiei.
Cu ajutorul Machining Insights, maşinile CNC se pot conecta prin Ethernet şi transmite informaţii la un volum mai mare decât este posibil în prezent. Aceasta include date de producţie pentru îmbunătăţirea eficienţei atelierului şi a eficacităţii generale a echipamentelor (OEE). Şi acest lucru nu se limitează la maşinile noi.
Majoritatea maşinilor se pot conecta la reţea, şi există adaptoare pentru maşini mai vechi pentru a le face compatibile. Cu alte cuvinte, Industria 4.0 poate fi integrată cu uşurinţă, chiar cu echipamentul
Uzură predictibilă
Machining Insights a fost conceput pentru a furniza producătorilor o vizibilitate sporită asupra proceselor de prelucrare şi pentru a le oferi informaţii pentru a identifica şi elimina timpul de nefuncţionare şi ineficienţa. Şi aceasta inclusiv în perioade cu procese majoritar sau complet automatizate.
Haideţi să recunoaştem, una dintre cele mai mari ameninţări la adresa producţiei este durabilitatea impredictibilă a sculelor. Pentru ca o sculă să sprijine în mod corespunzător producţia automatizată, limitarea uzurii continue, controlabile şi eliminarea uzurii discontinue, necontrolabile reprezintă cheile succesului.
Specialiştii de la Sandvik Coromant au avut în vedere acest lucru atunci când au dezvoltat CoroDrill® 860 cu geometrie -GM îmbunătăţită, un nou design de burghiu cu carbură monobloc care este optimizat pentru o gamă largă de materiale şi aplicaţii, în toate sectoarele industriei.
O abordare unică a designului
Pentru specialiştii Sandvik Coromant, cheia pentru o durabilitate mai mare a sculei nu se limitează la durata de timp în care scula este în uz, ci la designul în sine al burghiului.
CoroDrill 860-GM are un design de canal finisat inovator. Designul inovator îmbunătăţeşte evacuarea aşchiilor şi produce o calitate superioară a găurii, favorizând, de asemenea, reducerea acumulării de căldură şi a forţelor de aşchiere în timpul găuririi. Alte caracteristici esenţiale ale designului burghiului includ miez şi şanfrenuri ranforsate, prelucrarea muchiei pentru îndepărtarea microdefectelor de aşchiere şi margine dublă pentru o stabilitate sporită a găuririi. Şi vârful burghiului este conceput cu unghiuri de detalonare îmbunătăţite şi o calitate optimizată a suprafeţei.
CoroDrill 860-GM este adecvat pentru toate aplicaţiile în care calitatea găurii este esenţială. Acestea includ industria aerospaţială, ingineria generală, industria de petrol şi gaze, energie nucleară şi regenerabilă. Fiabilitatea sa optimizată este recunoscută şi în producţia de maşini, inclusiv pentru găurirea blocurilor de motor, tubajelor, flanşelor şi colectoarelor.
Tehnologia sculelor în practică
Pe măsură ce producţia devine tot mai automatizată, durabilitatea imprevizibilă a sculei devine tot mai mult o problemă. În Coreea, un producător din industria construcţiilor de maşini s-a confruntat tocmai cu această problemă şi a colaborat cu Sandvik Coromant pentru îmbunătăţirea durabilităţii sculei.
Aplicaţia a utilizat CoroDrill 860-GM pentru a efectua găuri străpunse pentru conectorii transmisiei auto. În total, au fost executate opt găuri străpunse cu un diametru de 8,2 mm (0.32”) în fiecare componentă care avea o adâncime de 10 mm (0.39”). Scula anterioară producea 200 de componente, în total 1600 de găuri, cu o viteză de aşchiere (Vc) de 80 m/min (3102 rot/min) şi o viteză de avans (Vf) de 381 mm/min. Spre deosebire de aceasta, CoroDrill 860-GM a produs 2300 de componente (18400 de găuri) cu o Vc de 100 m/min (3878 rot/min) şi Vf de 814 mm/min.
Rezultatul a fost o durabilitate a sculei îmbunătăţită semnificativ cu 1150% şi o creştere a productivităţii care a redus costurile totale per piesă.
Pe lângă facilitarea unei durabilităţi mai mari a sculei, aceste scule pot furniza un regim de aşchiere sporit, făcând posibile prin urmare rate de aşchiere mai rapide. De fapt, o companie de inginerie din Lancaster, Ohio, SUA, a obţinut o rată de aşchiere cu 57% mai rapidă atunci când a folosit CoroDrill 860-GM, în comparaţie cu un burghiu al concurenţei. Aplicaţia a utilizat scula pentru a găuri componente pentru carcase de senzori fabricate din oţel inoxidabil 304 — 11 găuri în fiecare, cu diametru de 6,6 mm (0.260”).
Treceţi online
Pentru a spori durabilitatea sculei, producătorii trebuie să investească în tehnologii specifice Industriei 4.0, precum Machining Insights pentru monitorizarea uzurii. Cu toate acestea, producătorii nu trebuie să omită să investească în primul rând în scule rezistente. Instrumentul de la Sandvik Coromant CoroPlus® Tool Guide simplifică alegerea sculelor. Accesând aplicaţia online printr-un browser web şi introducând materialul de prelucrat şi aplicaţia, utilizatorii pot găsi scula monobloc circulară şi regimul de aşchiere ideale pentru necesităţile lor.
De altfel, pe lângă Machining Insights, portofoliul de prelucrare digitală al Sandvik Coromant include CoroPlus® Process Control, o soluţie de control al procesului care cuprinde atât hardware, cât şi software. Soluţia monitorizează maşinile în timp real şi acţionează automat conform unor reguli definite, şi nu furnizează doar o alertă. Acţiunile pot include oprirea maşinii în cazul unei coliziuni, sau înlocuirea unei scule uzate.
Există nenumărate beneficii în termeni de productivitate, profit şi întreţinere pentru atelierele mecanice care sunt dispuse să-şi depăşească reticenţa în a adopta Industria 4.0. Prin utilizarea corectă a acestor tehnologii, producătorii pot adopta soluţii digitale conform propriilor condiţii — şi se pot număra în rândul celor 30% dintre producătorii, la care făcea referire raportul IoT Analytics, care sunt pregătiţi pentru un viitor imprevizibil.