Lietuvju skaits arvien vairāk pieņem uz datiem balstītu procesa automatizāciju, lai sasniegtu augstākas kvalitātes, mazāk atkritumu, maksimālās darbības laika un minimālo izmaksu ilgtermiņa mērķus. Pilnībā integrēta liešanas un liešanas procesu (bezšuvju liešanas) digitālā sinhronizācija ir īpaši vērtīga lietuvēm, kuras saskaras ar tikai laika ražošanas izaicinājumiem, samazinātu cikla laiku un biežākām modeļa izmaiņām. Izmantojot automatizētas formēšanas un liešanas sistēmas, kas nemanāmi savieno, liešanas process kļūst ātrāks un augstākas kvalitātes detaļas tiek ražotas konsekventāk. Automatizētais ieliešanas process ietver ielejas temperatūras uzraudzību, kā arī inokulācijas materiāla barošanu un katras veidnes pārbaudi. Tas uzlabo katras liešanas kvalitāti un samazina lūžņu ātrumu. Šī visaptverošā automatizācija samazina arī nepieciešamību pēc operatoriem ar gadu specializētu pieredzi. Arī operācijas kļūst drošākas, jo kopumā ir iesaistīti mazāk darbinieku. Šis redzējums nav nākotnes vīzija; Tas notiek tagad. Tādi rīki kā lietuvju automatizācija un robotika, datu vākšana un analīze gadu desmitiem ir attīstījušies, bet progress nesen ir paātrinājies, attīstot pieejamu augstas veiktspējas skaitļošanas un uzlabotas nozares 4.0 tīkla sensorus un saderīgu vadības sistēmu. Risinājumi un partneri tagad ļauj lietuvēm izveidot stabilu, inteliģentu infrastruktūru, lai atbalstītu vērienīgākus projektus, apvienojot vairākas iepriekš neatkarīgas apakšproceses, lai koordinētu savus centienus. Šo automatizēto, integrēto sistēmu apkopoto procesa datu glabāšana un analīze atver arī durvis uz tikumīgu uz datiem balstītu nepārtrauktu uzlabojumu ciklu. Lietuvītes var savākt un analizēt procesa parametrus, pārbaudot vēsturiskos datus, lai atrastu korelācijas starp tiem un procesa rezultātiem. Pēc tam automatizētais process nodrošina caurspīdīgu vidi, kurā analīzē noteiktos uzlabojumus var rūpīgi un ātri pārbaudīt, apstiprināt un, ja iespējams, ieviest.
Bezšuvju veidņu izaicinājumi, kas saistīti ar tendenci uz ražošanu tieši laikā, klientiem, kas izmanto Disamatic® liešanas līnijas, bieži ir bieži jāmaina modeļi starp mazām partijām. Izmantojot aprīkojumu, piemēram, automātisku pulvera mainītāju (APC) vai ātru pulvera mainītāju (QPC) no DISA, veidnes var mainīt tikai vienā minūtē. Tā kā notiek ātrgaitas modeļa izmaiņas, procesa sašaurinājums mēdz pāriet uz ieliešanu-laiks, kas nepieciešams, lai manuāli pārvietotu tundi, lai ielej pēc modeļa maiņas. Bezšuvju liešana ir labākais veids, kā uzlabot šo liešanas procesa posmu. Lai arī liešana bieži jau ir daļēji automatizēta, pilnīgai automatizācijai ir nepieciešama nemanāmi veidņu līnijas vadības sistēmu un pildījuma aprīkojuma vadības sistēmas, lai tās pilnībā darbotos visās iespējamās darbības situācijās. Lai to varētu droši sasniegt, ielejošajai vienībai precīzi jāzina, kur ir droši ieliet nākamo veidni, un, ja nepieciešams, jāpielāgo pildījuma vienības pozīcija. Efektīvas automātiskas aizpildīšanas sasniegšana stabilā tās pašas veidnes ražošanas procesā nav tik grūti. Katru reizi, kad tiek izgatavota jauna veidne, pelējuma kolonna pārvietojas vienā attālumā (pelējuma biezums). Tādā veidā pildījuma bloks var palikt tādā pašā stāvoklī, kas ir gatavs aizpildīt nākamo tukšo veidni pēc ražošanas līnijas apturēšanas. Lai kompensētu izmaiņas pelējuma biezuma izmaiņas, ko izraisa smilšu saspiežamības izmaiņas, ir nepieciešami tikai nelieli pielāgojumi. Nepieciešamība pēc šīm smalkajām korekcijām nesen tika vēl vairāk samazināta, pateicoties jaunām veidņu līnijas funkcijām, kas ļauj ielejošām pozīcijām pastāvīgākas pastāvīgākas ražošanas laikā. Pēc katras ielejas pabeigšanas formēšanas līnija atkal pārvietojas ar vienu gājienu, novietojot nākamo tukšo veidni vietā, lai sāktu nākamo. Kamēr tas notiek, aizpildīšanas ierīci var uzpildīt. Mainot modeli, var mainīties veidnes biezums, kas prasa sarežģītu automatizāciju. Atšķirībā no horizontālā smilšu kastes procesa, kad fiksēts smilšu kastes augstums, vertikālais Disamatic® process var pielāgot veidnes biezumu līdz precīzam biezumam, kas nepieciešams katram modeļu komplektam, lai uzturētu nemainīgu smilšu un dzelzs attiecību un ņemtu vērā modeļa augstumu. Tas ir būtisks ieguvums, lai nodrošinātu optimālu liešanas kvalitāti un resursu izmantošanu, taču mainīgais pelējuma biezums padara automātisku liešanu izaicinošāku. Pēc modeļa maiņas Disamatic® mašīna sāk ražot nākamo tā paša biezuma veidņu partiju, bet līnijas pildīšanas mašīna joprojām piepilda iepriekšējā modeļa veidnes, kurai var būt atšķirīgs pelējuma biezums. Lai to apkarotu, veidņu līnijai un pildījuma iekārtai jāstrādā nemanāmi kā viena sinhronizēta sistēma, ražojot viena biezuma veidnes un droši ielejot citu. Bezšuvju ieliešana pēc modeļa maiņas. Pēc modeļa maiņas atlikušās veidnes biezums starp liešanas mašīnām nemainās. No iepriekšējā modeļa izgatavotā ielejas vienība paliek tā pati, bet, tā kā jaunā veidne, kas iznāk no veidnes mašīnas, var būt biezāka vai plānāka, visa virkne var virzīties uz priekšu dažādos attālumos katrā ciklā - līdz jaunās formas biezumam. Tas nozīmē, ka ar katru formēšanas mašīnas gājienu bezšuvju liešanas sistēmai ir jāpielāgo liešanas pozīcija, gatavojoties nākamajai izlasei. Pēc iepriekšējās veidņu partijas izliešanas veidnes biezums atkal kļūst nemainīgs un tiek atsākta stabila ražošana. Piemēram, ja jaunā veidne ir 150 mm bieza, nevis 200 mm bieza pelējuma, kas vēl tika ieliets iepriekš, ielejošajai ierīcei ir jāpārvietojas 50 mm atpakaļ veidnes mašīnas virzienā ar katru formēšanas mašīnas gājienu, lai tā būtu pareizā ieliešanas stāvoklī. Apvidū Lai ielej augu, lai sagatavotos liešanai, kad veidnes kolonna pārstāj kustēties, pildījuma augu kontrolierim precīzi jāzina, kurā pelējumā tā ielej un kad un kur tā nonāks ielejas zonā. Izmantojot jaunu modeli, kas ražo biezas veidnes, liejot plānas veidnes, sistēmai vajadzētu būt iespējai ievietot divas veidnes vienā ciklā. Piemēram, izgatavojot 400 mm diametra veidni un ielejot 200 mm diametra veidni, ielejošajai ierīcei jābūt 200 mm attālumā no veidnes mašīnas katrai izgatavotajai veidnei. Kādā brīdī 400 mm gājiens izspiež divas neaizpildītas 200 mm diametra veidnes no iespējamās ielejas laukuma. Šajā gadījumā formēšanas mašīnai jāgaida, līdz pildījuma ierīce ir pabeigta, pirms pāriet uz nākamo gājienu. Vai arī, gatavojot plānas veidnes, ielejošajam jāspēj pilnībā izlaist ciklā, vienlaikus ielejot biezas veidnes. Piemēram, izgatavojot 200 mm diametra pelējumu un ielejot 400 mm diametra pelējumu, ielejošā laukumā novietojot jaunu 400 mm diametru, nozīmē, ka ir jāgatavo divas 200 mm diametra veidnes. Izsekošana, aprēķini un datu apmaiņa, kas nepieciešama integrētai formēšanas un ieliešanas sistēmai, lai nodrošinātu automatizētu automatizētu ieliešanu, kā aprakstīts iepriekš, ir radījis izaicinājumus daudziem aprīkojuma piegādātājiem. Bet, pateicoties modernajām mašīnām, digitālajām sistēmām un labākajai praksei, bezšuvju ieliešana var (un ir) ātri sasniegt ar minimālu iestatīšanu. Galvenā prasība ir kaut kāds procesa “grāmatvedības” veids, sniedzot informāciju par katras formas atrašanās vietu reālā laikā. Disa's Monitizer® | CIM (datora integrēts modulis) sistēma sasniedz šo mērķi, ierakstot katru izgatavoto veidni un izsekojot tā kustību caur ražošanas līniju. Kā procesa taimeris tas ģenerē virkni laika apzīmogotu datu plūsmu, kas katru sekundi aprēķina katras veidnes un tā sprauslas stāvokli ražošanas līnijā. Ja nepieciešams, tas reāllaikā apmainās ar datiem ar aizpildīšanas augu vadības sistēmu un citām sistēmām, lai panāktu precīzu sinhronizāciju. DISA sistēma iegūst svarīgus datus par katru veidni no CIM datu bāzes, piemēram, pelējuma biezumu un to var/nevar ielej, un nosūta to uz pildījuma iekārtas vadības sistēmu. Izmantojot šos precīzos datus (ģenerēti pēc pelējuma izspiešanas), ielejējs var pārvietot ielejošo komplektu pareizajā stāvoklī pirms veidnes ierašanās, un pēc tam sākt atvērt aizbāžņa stieni, kamēr veidne joprojām pārvietojas. Veidne ierodas laikā, lai saņemtu dzelzi no ielejošās rūpnīcas. Šis ideālais laiks ir izšķirošs, ti, kausējums precīzi sasniedz ielejošo kausu. Ielejiet laiku ir parastā produktivitātes sašaurināšanās, un, perfekti iepludinot ielejas sākumu, cikla laikus var samazināt par vairākām sekundes desmitdaļām. DISA veidošanas sistēma arī nodod atbilstošus datus no veidņu mašīnas, piemēram, pašreizējais pelējuma lielums un iesmidzināšanas spiediens, kā arī plašāki procesa dati, piemēram, smilšu saspiešana, uz Monitizer® | CIM. Savukārt Monitizer® | CIM saņem un uzglabā kvalitatīvu kritiskus parametrus katram veidnei no pildījuma iekārtas, piemēram, ielejiet temperatūru, ielejiet laiku, kā arī IELE un inokulācijas procesu panākumus. Tas ļauj atsevišķas formas apzīmēt kā sliktas un atdalītas pirms sajaukšanas kratīšanas sistēmā. Papildus veidņu automātu automatizēšanai, liešanas līnijām un liešanai Monitizer® | CIM nodrošina nozares 4.0 atbilstošu sistēmu iegūšanai, glabāšanai, ziņošanai un analīzei. Lietuvju pārvaldība var apskatīt detalizētus pārskatus un iedziļināties datos, lai izsekotu kvalitātes jautājumus un veicinātu iespējamos uzlabojumus. Ortrander bezšuvju liešanas pieredze Ortrander Eisenhütte ir ģimenei piederoša lietuve Vācijā, kas specializējas vidēja sējuma, augstas kvalitātes dzelzs lējumos automobiļu komponentiem, lieljaudas koka krāsnīm un infrastruktūrai un vispārējām mašīnu daļām. Lietus iegūst pelēko dzelzi, kaļamo dzelzi un sablīvētu grafīta dzelzi un gadā ražo apmēram 27 000 tonnu augstas kvalitātes lējumus, kas darbojas divas maiņas piecas dienas nedēļā. Ortrander darbojas četras 6 tonnas indukcijas kušanas krāsnis un trīs DISA liešanas līnijas, ražojot apmēram 100 tonnas lējumus dienā. Tas ietver īsus vienas stundas ražošanas braucienus, dažreiz mazāk svarīgiem klientiem, tāpēc veidne ir jāmaina bieži. Lai optimizētu kvalitāti un efektivitāti, izpilddirektors Bernds H. Viljamss-grāmata ir ieguldījis ievērojamus resursus automatizācijas un analītikas ieviešanā. Pirmais solis bija automatizēt dzelzs kušanas un dozēšanas procesu, modernizējot trīs esošās liešanas krāsnis, izmantojot jaunāko PourTech sistēmu, kurā ietilpst 3D lāzera tehnoloģija, inkubācija un temperatūras kontrole. Krāsas, veidņu un liešanas līnijas tagad tiek kontrolētas un sinhronizētas, gandrīz pilnībā automātiski darbojas. Kad formēšanas mašīna maina modeli, Pourtech Pour kontrolieris vaicā Disa Monitizer® | CIM sistēmu jaunajiem veidnes izmēriem. Balstoties uz DISA datiem, Pour kontrolieris aprēķina, kur katram ielejam novietot mezglu. Tas precīzi zina, kad pie pildījuma rūpnīcā ierodas pirmā jaunā veidne un automātiski pāriet uz jauno ielejas secību. Ja džiga jebkurā laikā sasniedz sava insulta beigas, Disamatic® mašīna apstājas un džiga automātiski atgriežas. Kad no mašīnas tiek noņemta pirmā jaunā veidne, operators tiek brīdināts, lai viņš varētu vizuāli pārbaudīt, vai tas ir pareizajā stāvoklī. Neizdevīgu liešanas tradicionālo roku liešanas procesu vai mazāk sarežģītu automatizēto sistēmu priekšrocības var izraisīt zaudētu ražošanas laiku modeļa izmaiņu laikā, kas ir neizbēgami pat ar ātrām veidņu izmaiņām veidnes mašīnā. Manuāli atiestatīt liešanas un liešanas veidnes ir lēnākas, prasa vairāk operatoru, un tai ir tendence uz kļūdām, piemēram, uzliesmojumu. Ortrander atklāja, ka, pildot pudelēs ar rokām, viņa darbinieki galu galā ir noguruši, zaudējuši koncentrēšanos un pieļāva kļūdas, piemēram, atslābināt. Bezšuvju liešanas un ieliešanas integrācija ļauj ātrāk, konsekventākiem un augstākas kvalitātes procesiem, vienlaikus samazinot atkritumus un dīkstāvi. Izmantojot Ortrander, automātiskā pildīšana novērš trīs minūtes, kas iepriekš vajadzīgas, lai modeļa izmaiņu laikā pielāgotu pildījuma bloka stāvokli. Viss konvertēšanas process kādreiz prasīja 4,5 minūtes, sacīja Viljamsa grāmata. Mazāk nekā divas minūtes šodien. Mainot no 8 līdz 12 modeļiem vienā maiņā, Ortrander darbinieki tagad vienā maiņā pavada apmēram 30 minūtes, pusi vairāk nekā iepriekš. Kvalitāte tiek uzlabota, izmantojot lielāku konsistenci un spēju nepārtraukti optimizēt procesus. Ortrander samazināja atkritumus par aptuveni 20%, ieviešot bezšuvju liešanu. Papildus dīkstāves samazināšanai, mainot modeļus, visa veidne un ieliešanas līnija ir nepieciešami tikai divi cilvēki, nevis iepriekšējie trīs. Dažās maiņās trīs cilvēki var darbināt divas pilnīgas ražošanas līnijas. Monitorings ir gandrīz visi šie darbinieki: izņemot nākamā modeļa izvēli, smilšu maisījumu pārvaldību un kausēšanas pārvadāšanu, viņiem ir maz manuālu uzdevumu. Vēl viens ieguvums ir samazināta vajadzība pēc pieredzējušiem darbiniekiem, kurus ir grūti atrast. Lai arī automatizācijai nepieciešama dažas operatora apmācības, tā cilvēkiem nodrošina kritisko procesu, kas viņiem nepieciešama, lai pieņemtu labus lēmumus. Nākotnē mašīnas var pieņemt visus lēmumus. Datu dividendes no nemanāmās liešanas, mēģinot uzlabot procesu, lietuves bieži saka: "Mēs rīkojamies tāpat kā vienādi, bet ar atšķirīgiem rezultātiem." Tātad viņi 10 sekundes metas vienā temperatūrā un līmenī, bet daži lējumi ir labi, bet citi - slikti. Pievienojot automatizētus sensorus, vācot laika apzīmogotus datus par katru procesa parametru un uzraudzot rezultātus, integrēta bezšuvju liešanas sistēma izveido saistīto procesa datu ķēdi, padarot vieglāk noteikt pamatcēloņus, kad kvalitāte sāk pasliktināties. Piemēram, ja bremžu disku partijā rodas negaidīti ieslēgumi, vadītāji var ātri pārbaudīt, vai parametri ir pieņemamās robežās. Tā kā veidošanas mašīnas, liešanas iekārta un citas funkcijas, piemēram, krāsns un smilšu maisītāju kontrolieri, darbojas saskaņotos datus, tos var analizēt, lai identificētu attiecības visā procesā, sākot no smilšu īpašībām līdz liešanas galīgajai virsmas kvalitātei. Viens no iespējamiem piemēriem ir tas, kā liešanas līmenis un temperatūra ietekmē pelējuma piepildīšanu katram atsevišķam modelim. Iegūtā datu bāzē ir arī pamats automatizēto analīzes metožu, piemēram, mašīnmācīšanās un mākslīgā intelekta (AI), turpmākai izmantošanai, lai optimizētu procesus. Ortrander apkopo procesa datus reālā laikā, izmantojot mašīnas saskarnes, sensora mērījumus un testa paraugus. Katrā pelējuma liešanā tiek savākti apmēram tūkstotis parametru. Iepriekš tas reģistrēja tikai laiku, kas vajadzīgs katram ielejam, bet tagad tas precīzi zina, kāds ir ielejas sprauslas līmenis katru sekundi, ļaujot pieredzējušam personālam pārbaudīt, kā šis parametrs ietekmē citus rādītājus, kā arī liešanas galīgo kvalitāti. Vai šķidrums ir iztukšots no ieliešanas sprauslas, kamēr veidne tiek piepildīta, vai arī piepildīšanas sprausla ir piepildīta gandrīz nemainīgā līmenī pildījuma laikā? Ortrander ražo trīs līdz piecus miljonus veidņu gadā un ir savācis milzīgu datu daudzumu. Ortrander kvalitatīvu problēmu gadījumā glabā arī vairākus katra ieplūdes attēlus PourTech datu bāzē. Nākotnes mērķis ir atrast veidu, kā automātiski novērtēt šos attēlus. Secinājums. Vienlaicīga automatizēta veidošanās un ieliešana rezultātā ātrāk procesus, konsekventāku kvalitāti un mazāk atkritumu. Mainoties vienmērīgai liešanai un automātiskai modelim, ražošanas līnija efektīvi darbojas autonomi, prasot tikai minimālas manuālas pūles. Tā kā operatoram ir uzraudzības loma, ir nepieciešams mazāk personāla. Bezšuvju liešanu tagad izmanto daudzās pasaules vietās, un to var izmantot visām mūsdienu lietuvēm. Katrai lietuvei būs nepieciešams nedaudz atšķirīgs risinājums, kas pielāgots savām vajadzībām, taču tehnoloģija, lai to ieviestu, ir labi pierādīta, šobrīd ir pieejama no DISA un tās partnera Pour-Tech AB, un tai nav nepieciešams daudz darba. Var veikt pielāgotu darbu. Mākslīgā intelekta un inteliģentās automatizācijas pieaugošā lietošana lietuvēs joprojām ir testēšanas posmā, taču, tā kā lietuves un oriģinālo iekārtu ražotāji nākamo divu līdz trīs gadu laikā apkopo vairāk datu un papildu pieredzi, pāreja uz automatizāciju ievērojami paātrināsies. Šis risinājums pašlaik nav obligāts, jo datu izlūkošana ir labākais veids, kā optimizēt procesus un uzlabot rentabilitāti, lielāka automatizācija un datu vākšana kļūst par standarta praksi, nevis eksperimentālu projektu. Agrāk lietuves lielākie aktīvi bija tās modelis un darbinieku pieredze. Tagad, kad bezšuvju liešana tiek apvienota ar lielākām automatizācijas un nozares 4.0 sistēmām, dati ātri kļūst par trešo lietuvju panākumu pīlāru.
-Mēs patiesi pateicamies Pour-Tech un Ortrander Eisenhütte par komentāriem šī raksta sagatavošanas laikā.
Jā, es vēlētos saņemt biļetenu divreiz nedēļā ar visām jaunākajām ziņām, testiem un ziņojumiem par produktiem un materiāliem. Plus īpašie biļeteni - visi ar bezmaksas atcelšanu jebkurā laikā.
Pasta laiks: oktobris-05-2023