Sistemele de monitorizare şi control mai bune sunt esenţiale pentru prosperitatea industriei construcţiilor de maşini
Conform raportului IBM, Industria construcţiilor de maşini 2030 — Cursa pentru un viitor digital, 50% din directorii din industria construcţiilor de maşini spun că organizaţiile lor trebuie să se reinventeze digital pentru a reuşi sau chiar pentru a supravieţui. Este evident că producătorii de automobile pot obţine o productivitate şi o flexibilitate îmbunătăţite, precum şi timpi mai scurţi de lansare pe piaţă prin intermediul digitalizării. Dar cum rămâne cu îmbunătăţirea procesului de garantare a calităţii? Aici, Jens Nannen, manager de tehnologie de vânzare în cadrul departamentului de prelucrare digitală pentru Europa la Sandvik Coromant, liderul în domeniul aşchierii metalului, explică de ce sistemele de monitorizare şi control sunt cheia calităţii şi supravieţuirii pentru producătorii din industria construcţiilor de maşini.
Numeroşi actori importanţi din industria construcţiilor de maşini implementează procese digitalizate pentru a-şi îmbunătăţi producţia. De exemplu, BMW a implementat o platformă Internet of Things (IoT) la sediul din Bavaria, Germania, care oferă o gamă largă de scule şi accesorii digitale pe care angajaţii BMW le pot combina pentru a-şi crea propriile soluţii de tip plug-and-play. Drept rezultat, platforma a redus timpul necesar pentru implementarea de noi aplicaţii software cu 80%, şi a redus problemele de calitate a pieselor produse cu 5%. Între timp, Volkswagen a încheiat un parteneriat cu un producător de aplicaţii bazate pe realitatea augmentată (AR – Augmented reality) pentru a-şi eticheta piesele pentru industria construcţiilor de maşini, facilitând potrivirea fiecărei piese cu cea mai bună sculă necesară pentru a o prelucra. Acest lucru a crescut foarte mult eficienţa tehnicienilor de service Volkswagen.
Maşinile CNC şi strungurile de astăzi sunt mai conectate ca niciodată. Procesele de prelucrare generează caracteristici fizice care generează la rândul lor perspective măsurabile, iar senzorii şi platforma Internet of Things (IoT) pot fi utilizaţi pentru a monitoriza timpul de utilizare, timpul de nefuncţionare şi disponibilitatea maşinilor. Aceste tehnologii pot, de asemenea, să detalieze problemele specifice, precum defectări ale sculei şi ale maşinii, care se numără printre cele mai comune cauze ale timpului de nefuncţionare a maşinii. Se estimează că un minut de nefuncţionare poate fi extrem de costisitor, costându-i pe producătorii din industria construcţiilor de maşini zeci de mii de dolari pe oră, potrivit TPC.
Aceste pierderi nu pot fi suportate în cazul prelucrării componentelor pentru industria construcţiilor de maşini. Roţile dinţate şi arborii de transmisie sunt de obicei realizate din oţel forjat, ceea ce este ideal pentru producerea pieselor mai mari, mai rezistente, dar, de asemenea, face dificilă prelucrarea. Materialele forjate au adâncimi incoerente care necesită toleranţe de prelucrare diferite. Acestea variază între 0,5 milimetri (mm) şi peste 1 mm, iar aceste adâncimi de aşchiere fluctuante fac sculele mai predispuse la defectări.
Garantarea calităţii prin monitorizare eficientă poate fi, de asemenea, dificilă în cazul prelucrării pieselor forjate şi din fontă. Poate fi o provocare detectarea defecţiunilor sculelor la liniile de producţie din industria construcţiilor de maşini — modificarea condiţiilor de aşchiere, variaţia toleranţelor şi părţile nesimetrice sunt toate cunoscute ca fiind cauze ale alarmelor false. Într-adevăr, fără o prelucrare corespunzătoare în atelier, deviaţiile nedorite pot provoca deteriorarea sculelor aşchietoare, maşinilor-unelte sau chiar a piesei de prelucrat.
Aşadar, care este cea mai bună soluţie? Un răspuns constă în sisteme de monitorizare mai sofisticate, care oferă un control mai bun şi în sisteme IoT care sprijină activitatea esenţială a operatorilor manuali la linia de producţie.
Decizii digitale
Soluţii care monitorizează procesele de prelucrare în timp real oferă producătorilor mai multe oportunităţi să răspundă la probleme în timpul prelucrării. Tehnologia de control al procesului utilizează senzori care folosesc algoritmi unici pentru a detecta şi calcula defecţiunile sculei în timp real, iar dacă există o problemă, sistemul va opri imediat avansul şi va retrage scula. Acest lucru ajută producătorii să rezolve problemele înainte de a se produce timpul de nefuncţionare.
Detectarea coliziunii şi a supraîncărcării este, de asemenea, obţinută prin monitorizarea forţei de prelucrare şi a vibraţiilor. Sistemul monitorizează forţa de prelucrare şi vibraţiile în timpul ciclurilor de producţie şi va opri avansul dacă se detectează o posibilă supraîncărcare. Acest lucru permite rezolvarea mai rapidă a coliziunilor, reducând probabilitatea scenariilor catastrofice.
Acum, să ducem conceptul de întreţinere predictivă un pas înainte. Cum ar fi dacă ar fi posibil să se asigure că traiectoriile sculei sunt corecte înainte de începerea prelucrării, îmbunătăţind rezultatul final şi minimalizând defecţiunile neprevăzute?
În acest scop, software-ul CoroPlus® Tool Path creează traiectorii de scule specifice pentru metode de prelucrare precum, PrimeTurning™, pentru a creşte productivitatea, durabilitatea sculei şi siguranţa procesului. Software-ul furnizează coduri şi tehnici de programare pentru a configura parametrii şi variabilele adecvate pentru o anumită aplicaţie — precum pe o linie de producţie a industriei construcţiilor de maşini — pentru a asigura un randament maxim. Software-ul este bazat pe cloud şi poate fi accesat printr-un browser, deschis pentru colaborare şi partajare în cadrul unei companii. Codul NC generat de software poate fi editat şi exportat cu uşurinţă pentru utilizarea în maşină — facilitând accesul la date pentru lucrători şi ajutând la accelerarea operaţiunilor şi proceselor de proiectare.
Problemele şi întreruperile producţiei la liniile de producţie din industria construcţiilor de maşini nu vor fi niciodată evitate în întregime. Totuşi, digitalizarea va fi crucială pentru minimalizarea efectelor opririlor de producţie în timpul depăşirii provocărilor legate de productivitate, costuri şi timpul de nefuncţionare cu care se confruntă producătorii. Din fericire, pe baza constatărilor IBM conform cărora 50% din directorii din industria construcţiilor de maşini spun că organizaţiile lor trebuie să se reinventeze digital, pare inevitabil faptul că beneficiile transformării digitale vor cuprinde întreaga industrie. Soluţiile pentru monitorizarea şi controlul procesului, precum CoroPlus® Tool Path, vor fi în fruntea conducerii industriei construcţiilor de maşini în ceea ce priveşte digitalizarea.