У сферах робототехніки та мережевої аналітики промислова автоматизація зробила стрімкі кроки вперед. Однак у обробці матеріалів все ще існує сліпа пляма. Адже, незважаючи на те, що компанії автоматизували моніторинг, з'єднали машини та встановили інформаційні панелі, момент, коли інструмент зустрічається з оброблюваною деталлю, часто все ще залежить від інтуїції оператора або перевірки після обробки. Далі буде пояснено, чому сенсорні інструменти є наступним кроком в автоматизації.
Очікування від інтелектуального виробництва високі. Згідно з опитуванням Deloitte 2025 Smart Manufacturing and Operations Survey, 92 відсотки опитаних компаній вважають, що інтелектуальне виробництво стане найважливішим фактором конкурентоспроможності протягом наступних трьох років. Воно позитивно впливає на виробничу продуктивність, продуктивність праці та потужність.
Використання швидших програм або встановлення роботів навколо машини недостатньо, якщо сам процес обробки все ще базується на відчутті або занадто консервативних параметрах. Умовою для справжньої автоматизації є можливість в реальному часі розпізнавати, що відбувається під час обробки, і вживати заходів до того, як виникнуть пошкодження та ескалюють простої.
Сенсоризовані інструменти - це інструменти для обробки, адаптери або утримувачі, які оснащені вбудованими або додатковими сенсорами. Вони фіксують важливі сигнали під час обробки. Таким чином, система може вимірювати різальні сили та вібрації, виявляти коливання поверхні на кінці інструмента і передавати цю інформацію в реальному часі на операторський інтерфейс або управління машиною. Аномалії можуть бути виявлені, і можуть бути вжиті відповідні коригувальні заходи. Це може означати коротку перерву в обробці, налаштування параметрів або зміну інструмента.
Однак вирішальним моментом є те, що завдяки відтворювальним втручанням у процес обробки – тобто робочим процесам, які при повторному виконанні завжди дають однакові надійні результати – забезпечується безперервність на всіх робочих рівнях.
Збільшена продуктивність
Інструменти з сенсорами підвищують продуктивність, стабілізуючи різання та зменшуючи непередбачені простої. Як тільки процес стає дійсно безпечним, виробничі компанії можуть без побоювань подовжувати невпорядковані часові інтервали. Таким чином, акцент зміщується з високих витрат на персонал у виробництві на стійку економію часу.
Ще однією перевагою сенсорних інструментів є їхній триваліший термін служби. Багато виробничих компаній встановлюють консервативні інтервали заміни через страх перед несподіваними відмовами. Це, однак, призводить до того, що потенційний термін служби інструментів не використовується повною мірою, і витрати зростають. Інші ж, навпаки, перевищують рекомендовані інтервали, що призводить до поломок і, отже, до вищих витрат на брак і час відновлення.
За допомогою живих сигналів з процесу приймаються рішення, основані на фактичних даних. Наприклад, змінна ріжуча пластина замінюється, оскільки сигнатура сигналу показує, що вона досягла кінця свого терміну служби – а не тому, що сплив термін або через припущення. Такий підхід призводить до довших часів різання, меншої кількості перерв і вищої завантаженості протягом усього парку машин і виробничого року, без необхідності наймати додатковий персонал.
Закривати прогалини в знаннях
Згідно з даними World Manufacturing Foundation, 74 відсотки компаній мають труднощі з набором необхідних фахівців. Оскільки ця проблема в майбутньому ще більше загостриться, виробничим компаніям необхідно пропонувати внутрішнє навчання для підвищення кваліфікації своїх працівників. При цьому керівники у виробничій галузі можуть допустити ряд помилок, якщо не використовують дані як навчальний інструмент.
Якщо не вдається вловити відчуття оптимального процесу різання в системах, це може бути втрачене, коли нові працівники приходять до компанії, а досвідчені оператори йдуть. Сенсорні інструменти допомагають перетворити багаторічний досвід на явні, навчальні дані, на які можуть покладатися нові працівники у виробництві. Завдяки збереженню сигнальних кривих, порогових значень та журналів подій створюється довідник, який слугує посібником для вибору параметрів і полегшує усунення несправностей через різні рівні та локації.
Коли знання зберігаються не лише в кількох головах, а й у даних та моделях, рішення стають повторюваними та перевіряємими. Таким чином, керівники виробництв отримують зрозумілі дані різання, які підтримують аудити та документацію для клієнтів. Одночасно інженери мають більш надійну основу для безперервних покращень, оскільки історія процесу є набором даних, а не анекдотом. Найголовніше, що оператори машин тепер можуть зосередитися на оптимізації процесу, а не на сприйнятті помітних звуків, що є необхідним з огляду на розвиток робочої сили.
Машинно керовані рішення
У багатьох виробничих компаніях області візуалізації та автоматизації часто плутають. Хоча діаграма на планшеті є корисною і безсумнівно надає унікальні інсайти, вона все ще вимагає, щоб людина виявила проблему і відреагувала під тиском.
Щоб досягти справжньої автоматизації, при якій система автоматично дотримується меж процесу, слід використовувати сенсорні інструменти. Якщо, наприклад, вібрація перевищує визначений діапазон або різальні сили зростають настільки, що очікується відмова, система без вагань припиняє процес, відкликає інструмент, змінює подачу або ініціює зміну інструмента. Таким чином, якість деталей, інструменти та обладнання можуть бути негайно захищені, і це ще до виявлення помилок.
Углублення в поточний процес різання закриває коло зворотного зв'язку і таким чином забезпечує стабільні, повторювані цикли та безнаглядні робочі часи. На практиці це дозволяє компаніям надійно планувати своє безлюдне виробництво та працювати цілодобово. Система управління розпізнає умови, що виходять за межі допустимих значень, і автоматично застосовує налаштовані заходи захисту, замість того щоб покладатися на людину, яка помічає тенденцію лише згодом.
Практичний підхід
Заповнюючи прогалину між сенсором і керуванням, моніторинг стає внутрішнім процесом машини, який послідовно захищає процес обробки. Щоб відповідати різним етапам розвитку виробничих компаній, сенсорне рішення для інструментів CoroTurn Plus було розроблено з двома доповнюючими функціональними рівнями.
CoroTurn Plus передає дані в реальному часі на CoroPlus Viewer на ПК або планшеті, надаючи операторам пасивний доступ до інформації про коливання поверхні та різальні сили. У разі перевищення граничних значень також можуть надходити акустичні сигнали тривоги. Крім того, вони можуть бачити тенденції в порівнянні з еталонними процесами, отримувати попередження при перевищенні граничних значень, перевіряти значення та відхилення, а також позначати події для прискорення аналізу причин. З часом зібрані сигнали показують, коли різець досягає кінця свого терміну служби. Таким чином, співробітники можуть замінити його в потрібний момент і уникнути як передчасних замін, так і серйозних відмов обладнання.
Наступний етап - це інтегрований захист машини, де CoroTurn Plus і CoroPlus Connected поєднуються. У цьому режимі ті ж сигнали передаються на NC-керування машини. Через програмне забезпечення або NC-код користувачі встановлюють граничні значення для коливань, навантаження інструментів і вібрацій. У разі виникнення несподіваної події керування автоматично вживає заходів захисту. До них належать зупинка після блокування, опціональні паузи, а також перевищення швидкості подачі та різання. Все це дозволяє покращити прийняття рішень, кероване машиною, і справжню автоматизацію.
Висновок
У розумному виробництві важливо, що відбувається на кінці інструмента. Хоча хмарні з'єднання та інформаційні панелі покращують видимість, «сліпий» інструмент залишається слабким місцем процесу. Сенсорні інструменти створюють необхідну прозорість і дозволяють безпосередньо впливати на причини. Це перетворює втручання інструменту на контрольований і перевіряємий процес, що дозволяє безлюдну обробку з передбачуваними результатами.
Контакт:
