Verimli otomasyon için sensörlü aletler

Sensör kontrollü aletler metal işleme sürecini gözlemlenebilir ve kontrol edilebilir hale getirir

110
Sensörlü aletler, kesimi stabilize ederek ve beklenmedik duraklamaları azaltarak verimliliği artırır. ©Sandvik Coromant

Robotik ve bağlantılı analitik alanlarında endüstriyel otomasyon hızlı ilerlemeler kaydetti. Ancak, talaş kaldırma alanında hala bir kör nokta var. Şirketler izlemeyi otomatikleştirmiş, makineleri birbirine bağlamış ve gösterge panelleri kurmuş olsalar da, aletin iş parçasına temas anı genellikle operatörün sezgisine veya son işlem kontrolüne bağlı kalmaktadır. Aşağıda, sensörlü aletlerin otomasyondaki bir sonraki adım neden olduğu açıklanmaktadır.

Akıllı üretim beklentileri yüksektir. Deloitte'un 2025 Akıllı Üretim ve Operasyonlar Anketi'ne göre, anket yapılan şirketlerin yüzde 92'si akıllı üretimin önümüzdeki üç yıl içinde rekabetçilik için en önemli faktör olacağına inanmaktadır. Bu, üretim performansı, verimlilik ve kapasite üzerinde olumlu bir etki yapmaktadır.

Hızlı çalışan programlar kullanmak veya bir makinenin etrafında robotlar kurmak yeterli değildir, eğer işleme süreci hala hisse veya çok muhafazakar parametreler üzerine kurulmuşsa. Gerçek bir otomasyon için, müdahale sırasında neler olduğunu gerçek zamanlı olarak algılamak ve hasar oluşmadan ve duruş süreleri artmadan önce önlemler almak gereklidir.

Yazılım veya NC kodu üzerinden kullanıcılar, titreşim, alet yükü ve titreşimler için sınır değerler belirler. Beklenmedik bir olay meydana geldiğinde, kontrol otomatik olarak koruma önlemleri alır. ©Sandvik Coromant

Sensörlü aletler, yerleşik veya eklenmiş sensörlere sahip talaş kaldırma aletleri, adaptörler veya tutuculardır. Bu sensörler, işleme sırasında önemli sinyalleri algılar. Bu şekilde, sistem kesme kuvvetlerini ve titreşimleri algılayabilir, alet ucundaki yüzey titreşimlerini tespit edebilir ve bu bilgileri gerçek zamanlı olarak bir operatör arayüzüne veya makine kontrolüne iletebilir. Anomaliler tespit edilebilir ve uygun düzeltici önlemler alınabilir. Bu, kısa bir işleme kesintisi, parametre ayarlaması veya alet değişimi anlamına gelebilir.

Ancak kritik nokta, işleme süreci içinde tekrarlanabilir müdahaleler sayesinde - yani tekrarlanan uygulamalarda her zaman aynı güvenilir sonuçları veren iş akışları - tüm çalışma katmanlarında bir sürekliliğin sağlanmasıdır.

Artan verimlilik

Sensörlü aletler, kesimi stabilize ederek ve beklenmedik duraklamaları azaltarak verimliliği artırır. Bir süreç gerçekten güvenli olduğunda, üretim şirketleri gözetimsiz zaman dilimlerini kaygısızca uzatabilir. Bu, üretimde yüksek iş gücü gereksiniminden sürdürülebilir zaman tasarrufuna bir kayma anlamına gelir.

Sensör kontrollü aletlerin bir diğer avantajı ise daha uzun ömürlü olmalarıdır. Birçok üretim şirketi, beklenmedik arızalardan korktuğu için muhafazakar değişim aralıkları belirler. Ancak bu, aletlerin potansiyel ömrünün tam olarak kullanılmamasına ve maliyetlerin artmasına neden olur. Diğerleri ise önerilen aralıkları aşarak kırılmalara ve dolayısıyla atık ve iyileştirme süreleri için daha yüksek maliyetlere yol açar.

Sensörlü aletler, yerleşik veya eklenmiş sensörlere sahip talaş kaldırma aletleri, adaptörler veya tutuculardır. ©Sandvik Coromant

Canlı sinyaller kullanılarak kanıta dayalı kararlar alınır. Örneğin, bir kesici plakanın değiştirilmesi, sinyal imzasının ömrünün sonuna geldiğini göstermesi nedeniyle yapılır - bir sayaç dolduğu için veya bir tahmin nedeniyle değil. Bu yaklaşım, bir makine filosu ve bir üretim yılı boyunca daha uzun kesim süreleri, daha az kesinti ve daha yüksek bir kullanım oranına yol açar, ek personel istihdam edilmesine gerek kalmadan.

Bilgi boşluklarını kapatmak

World Manufacturing Foundation'a göre, şirketlerin yüzde 74'ü gerekli nitelikli iş gücünü bulmakta zorluk çekiyor. Bu sorunun gelecekte daha da kötüleşeceği göz önüne alındığında, üretim şirketlerinin personelini daha fazla eğitmek için iç eğitimler sunması gerekecektir. Üretim endüstrisindeki yöneticiler, verileri öğrenme aracı olarak kullanmadıklarında birçok hata yapabilirler.

Optimal bir kesim sürecinin sistemlerde yakalanamaması durumunda, yeni çalışanlar şirkete katıldığında ve deneyimli operatörler ayrıldığında bu bilgi kaybolabilir. Sensörlü aletler, yıllarca süren deneyimi açık, öğretilebilir verilere dönüştürmeye yardımcı olur; bu veriler yeni çalışanların üretimde güvenebileceği verilerdir. Sinyal eğrileri, eşik değerleri ve olay kayıtları saklanarak, parametrelerin seçimi için bir rehber işlevi görecek bir referans kaynağı oluşturulur ve hata ayıklama, katmanlar ve lokasyonlar arasında kolaylaşır.

Bilgi yalnızca birkaç kafada değil, aynı zamanda verilerde ve modellerde depolandığında, kararlar tekrarlanabilir ve doğrulanabilir hale gelir. Bu şekilde, üretim yöneticileri denetim ve müşteri belgelerini destekleyen izlenebilir kesim verileri alır. Aynı zamanda mühendisler, süreç geçmişi bir veri seti ve anekdot değilken sürekli iyileştirmeler için daha sağlam bir temel elde ederler. En önemlisi, makine operatörleri artık dikkat çekici sesleri algılamaktan ziyade süreç optimizasyonuna odaklanabilirler; bu, iş gücünün gelişimi açısından zorunludur.

Makine kontrollü kararlar

Birçok üretim şirketinde görselleştirme ve otomasyon alanları sıklıkla karıştırılmaktadır. Bir tablet üzerindeki bir grafik faydalı olsa da ve kesinlikle benzersiz içgörüler sağlasa da, hala bir insanın bir problemi tanımlayıp baskı altında tepki vermesini gerektirir.

Gerçek otomasyona ulaşmak için, sistemin süreç sınırlarını otomatik olarak koruduğu sensörlü aletler kullanılmalıdır. Örneğin, titreşim belirli bir alanı aşarsa veya kesme kuvvetleri o kadar artarsa ki bir arıza bekleniyorsa, kontrol tereddüt etmeden işlemi durdurur, aleti geri çeker, ilerlemeyi değiştirir veya bir alet değişimi tetikler. Böylece parça kalitesi, aletler ve tesis hemen korunur ve hatalar keşfedilmeden önce.

Devam eden kesim sürecine dair içgörüler, geri bildirim döngüsünü tamamlar ve böylece kararlı, tekrarlanabilir döngüler ve gözetimsiz çalışma süreleri sağlar. Pratikte, bu sayede şirketler gözetimsiz üretimlerini güvenilir bir şekilde planlayabilir ve 24 saat boyunca üretim yapabilirler. Kontrol, sınır değerlerin dışındaki koşulları algılar ve otomatik olarak yapılandırılmış koruma önlemlerini uygular, bir kişinin bir eğilimi ancak sonradan fark etmesini beklemek yerine.

Pratik bir yaklaşım

Sensör ve kontrol arasındaki boşluk kapatıldığında, izleme, talaş kaldırma sürecini tutarlı bir şekilde koruyan makine içi bir süreç haline gelir. Farklı üretim şirketlerinin gelişim aşamalarına uyum sağlamak için, sensörlü alet çözümü CoroTurn Plus, iki tamamlayıcı işlev aşaması ile tasarlanmıştır.

CoroTurn Plus, PC veya tablet üzerindeki CoroPlus Viewer'a canlı veriler aktararak operatörlere yüzey titreşimleri ve kesme kuvvetleri hakkında pasif gerçek zamanlı içgörüler sağlar. Sınır değerlerin aşılması durumunda, akustik alarmlar da alınabilir. Ayrıca, referans süreçleri ile karşılaştırıldığında eğilimleri görebilir, sınır değerlerin aşılması durumunda uyarılar alabilir, değerleri ve sapmaları kontrol edebilir ve olayları işaretleyerek neden analizini hızlandırabilirler. Zamanla, toplanan sinyaller, bir kesici takımın ömrünün sona erdiği zamanı gösterir. Bu şekilde, çalışanlar bunları doğru zamanda değiştirebilir ve hem erken değişimleri hem de ciddi makine arızalarını önleyebilir.

Bir sonraki aşama, CoroTurn Plus ve CoroPlus Connected'in birleştirildiği makine entegre korumasıdır. Bu modda, aynı sinyaller makinenin NC kontrolüne iletilir. Kullanıcılar, yazılım veya NC kodu aracılığıyla titreşim, alet yükü ve titreşim için sınır değerler belirler. Beklenmedik bir olay gerçekleştiğinde, kontrol otomatik olarak koruma önlemleri alır. Bunlar arasında bir tıkanma sonrası durma, isteğe bağlı duraklamalar ve besleme ile kesme hızının aşılması yer alır. Tüm bunlar, geliştirilmiş, makine tarafından yönlendirilen karar verme ve gerçek otomasyon sağlar.

Sonuç

Akıllı üretimde, alet ucunda neler olduğuna dikkat etmek önemlidir. Bulut bağlantıları ve gösterge panelleri görünürlüğü artırsa da, "kör" bir alet, alet müdahalesinin sürecin zayıf noktası olmasına neden olur. Sensörlü aletler burada gerekli şeffaflığı sağlar ve doğrudan neden üzerinde çalışmayı mümkün kılar. Bu sayede alet müdahalesi kontrol edilebilir ve doğrulanabilir bir süreç haline gelir, bu da öngörülebilir sonuçlarla insansız bir işleme olanak tanır.

İletişim:

www.sandvik.coromant.com