Liaudės vis dažniau priima duomenų skatinamą proceso automatizavimą, kad būtų pasiekti ilgalaikiai aukštesnės kokybės, mažiau atliekų, maksimalių veikimo laiko ir minimalių išlaidų tikslai. Visiškai integruotas pilavimo ir liejimo procesų skaitmeninis sinchronizavimas (besiūliai liejimas) yra ypač vertingas liejykloms, susidūrusioms su „Tiesiogn-laiko“ gamybos iššūkiais, sumažėjusiu ciklo laiku ir dažnesniais modelio pakeitimais. Naudojant automatizuotą liejimo ir liejimo sistemas, kurios sklandžiai susieja, liejimo procesas tampa greitesnis, o aukštesnės kokybės dalys yra gaminamos nuosekliau. Automatizuotas pilimo procesas apima liejimo temperatūros stebėjimą, taip pat šėrimo inokuliacijos medžiagą ir kiekvienos formos patikrinimą. Tai pagerina kiekvieno liejimo kokybę ir sumažina laužo greitį. Ši išsami automatizavimas taip pat sumažina operatorių poreikį, turintį ilgametę specializuotą patirtį. Operacijos taip pat tampa saugesnės, nes apskritai dalyvauja mažiau darbuotojų. Ši vizija nėra ateities vizija; Tai vyksta dabar. Tokios priemonės kaip liejyklų automatizavimas ir robotika, duomenų rinkimas ir analizė pasikeitė per dešimtmečius, tačiau pažanga neseniai paspartino, kai sukūrė prieinamą aukštos kokybės skaičiavimo ir pažengusios pramonės 4.0 tinklo jutiklius ir suderinamas valdymo sistemas. Sprendimai ir partneriai dabar įgalina liejyklas sukurti tvirtą, intelektualią infrastruktūrą, skirtą paremti ambicingesnius projektus, sujungdami kelis anksčiau nepriklausomus pogrupius, kad koordinuotumėte savo pastangas. Šių automatizuotų integruotų sistemų surinktų procesų duomenų saugojimas ir analizė taip pat atveria duris į dorybingą duomenų pagrįsto tobulinimo ciklą. Liturės gali rinkti ir analizuoti proceso parametrus, ištyrus istorinius duomenis, kad būtų galima rasti koreliacijas tarp jų ir proceso rezultatų. Tada automatizuotas procesas suteikia skaidrią aplinką, kurioje bet kokius analizės patobulinimus galima išsamiai ir greitai išbandyti, patvirtinti ir, jei įmanoma, įgyvendinami.
Besiūliai formavimo iššūkiai Dėl tendencijos, susijusios su gamybos tik laiku, klientai, naudojantys „Disamatic®“ liejimo linijas, dažnai turi dažnai pakeisti modelius tarp mažų partijų. Naudojant tokią įrangą kaip automatinis miltelių keitiklis (APC) arba greitas miltelių keitiklis (QPC) iš DISA, šablonus galima pakeisti per vieną minutę. Kai keičiasi greitaeigiai modelio pokyčiai, proceso kliūtis linkusi pereiti prie pilimo-laikas, reikalingas rankiniu būdu perkelti tulžies, norint užpilti po modelio pasikeitimo. Besiūliai liejimas yra geriausias būdas pagerinti šį liejimo proceso žingsnį. Nors liejimas dažnai yra iš dalies automatizuotas, pilnai automatizavimui reikia sklandžiai integruoti liejimo linijos ir užpildymo įrangos valdymo sistemas, kad jos visiškai sinchroniškai veiktų visose įmanomose veiklos situacijose. Norėdami tai patikimai pasiekti, pilimo blokas turi tiksliai žinoti, kur saugu užpilti kitą formą ir, jei reikia, sureguliuoti užpildymo bloko padėtį. Nebus taip sunku pasiekti efektyvų automatinį užpildymą stabiliu tos pačios formos gamybos procesu. Kiekvieną kartą gaminant naują pelėsį, pelėsio kolonėlė juda tokiu pat atstumu (pelėsio storiu). Tokiu būdu užpildymo blokas gali išlikti toje pačioje padėtyje, paruoštas užpildyti kitą tuščią formą, kai bus sustabdyta gamybos linija. Norint kompensuoti pelėsių storio pokyčius, atsirandančius dėl smėlio suspaudimo pokyčių, reikia tik nedidelių užpildymo padėties pakeitimų. Šių smulkių pakeitimų poreikis pastaruoju metu dar labiau sumažėjo dėl naujų liejimo linijų funkcijų, leidžiančių pilti pozicijas išlikti nuoseklesnėms nuoseklios gamybos metu. Kai kiekvienas užpilas bus baigtas, liejimo linija vėl juda vienu taku, įdėdama kitą tuščią formą, kad būtų galima pradėti kitą užpilą. Kol tai vyksta, užpildymo įtaisas gali būti užpildytas. Keičiant modelį, pelėsio storis gali pasikeisti, o tai reikalauja sudėtingos automatizavimo. Skirtingai nuo horizontalaus smėlio dėžės proceso, kai smėlio dėžės aukštis yra fiksuotas, vertikalusis disamatinis ® procesas gali pakoreguoti pelėsio storį iki tikslaus storio, reikalingo kiekvienam modelių rinkiniui, kad būtų išlaikytas pastovus smėlio ir geležies santykis ir atsižvelgiant į modelio aukštį. Tai yra didelis pranašumas užtikrinant optimalią liejimo kokybę ir išteklių panaudojimą, tačiau dėl skirtingų pelėsių storio automatinė liejimo kontrolė tampa sudėtingesnė. Pakeitus modelį, „Disamatic®“ aparatas pradeda gaminti kitą tokio paties storio formų partiją, tačiau užpildymo mašina vis dar užpildo ankstesnio modelio formas, kuriose gali būti skirtingas pelėsių storias. Norėdami kovoti su tuo, liejimo linija ir užpildymo įmonė turi būti sklandžiai veikianti kaip viena sinchronizuota sistema, pagamindama vieno storio formas ir saugiai pilti kitą. Besiūliai pilamas pasikeitus modeliui. Pasikeitus modeliui, likusių pelėsių storis tarp liejimo mašinų išlieka tas pats. Iš ankstesnio modelio pagamintas pilimo blokas išlieka tas pats, tačiau kadangi iš liejimo mašinos išeinanti naujoji pelėsis gali būti storesnis arba plonesnis, visa styga gali patekti į skirtingus atstumus kiekviename cikle - iki naujos formos storio. Tai reiškia, kad su kiekvienu liejimo mašinos taku, besiūlių liejimo sistema turi sureguliuoti liejimo padėtį ruošiantis kitam liejimui. Išpilus ankstesnei pelėsių partijai, pelėsio storis vėl tampa pastovus, o stabili gamyba atnaujina. Pvz., Jei naujoji forma yra 150 mm storio, o ne 200 mm storio pelėsio, kuris vis dar buvo pilamas anksčiau, pilimo įtaisas turi judėti 50 mm atgal link liejimo mašinos su kiekvienu liejimo mašinos taku, kad būtų tinkama pilimo padėtis. . Norėdami, kad užpildama įmonė galėtų ruoštis pilti, kai pelėsio kolonėlė nustoja judėti, užpildymo augalo valdiklis turi tiksliai žinoti, kokį pelėsį jis užpils ir kada ir kur jis pateks į pilimo zoną. Naudojant naują modelį, kuris gamina storas formas liejant plonas formeles, sistema turėtų sugebėti liesti dvi formas per vieną ciklą. Pvz., Gaminant 400 mm skersmens formą ir užpildant 200 mm skersmens formą, pilimo įtaisas turi būti 200 mm atstumu nuo liejimo mašinos kiekvienam pagamintam pelėsiui. Tam tikru momentu 400 mm eiga išstums dvi neužpildytas 200 mm skersmens formas iš galimo pilimo vietos. Tokiu atveju liejimo mašina turi palaukti, kol užpildymo įtaisas prieš pereidamas prie kito takto, užpildymo įtaisas baigs pilti dvi 200 mm formas. Arba gamindamas plonas formeles, piltuvas turi sugebėti pilnai išpilti ciklą, vis tiek pilant storas formas. Pvz., Padarę 200 mm skersmens formą ir užpildant 400 mm skersmens formą, įdėję naują 400 mm skersmens formą įėjimo vietą reiškia, kad reikia pagaminti dvi 200 mm skersmens formas. Stebėjimas, skaičiavimai ir duomenų mainai, reikalingi integruotai liejimo ir pilavimo sistemai, kad būtų užtikrintas automatizuotas išpylimas be problemų, kaip aprašyta aukščiau, praeityje pateikė iššūkius daugeliui įrangos tiekėjų. Tačiau šiuolaikinių mašinų, skaitmeninių sistemų ir geriausios praktikos dėka sklandus pilavimas gali būti (ir buvo) greitai pasiekiamas naudojant minimalią sąranką. Pagrindinis reikalavimas yra tam tikra proceso „apskaitos“ forma, pateikiant informacijos apie kiekvienos formos vietą realiu laiku. „Disa“ monitizatorius® | CIM (kompiuterio integruotas modulis) sistema pasiekia šį tikslą, įrašydama kiekvieną pagamintą pelėsį ir stebėdama jo judėjimą per gamybos liniją. Kaip proceso laikmatis, jis generuoja daugybę laiko antspauduotų duomenų srautų, kurie kiekvieną sekundę apskaičiuoja kiekvieno pelėsio ir jo purkštuko vietą gamybos linijoje. Jei reikia, jis keičiasi duomenimis realiu laiku su užpildymo augalų valdymo sistema ir kitomis sistemomis, kad būtų galima tiksliai sinchronizuoti. DISA sistema iš CIM duomenų bazės ištraukia svarbius kiekvienos pelėsio duomenis, tokius kaip pelėsių storis ir negalima pilti/negalima pilti, ir siunčia jį į užpildymo augalų valdymo sistemą. Naudodamas šiuos tikslius duomenis (sugeneruotas po to, kai bus išspausta forma), užpilas gali perkelti liejimo agregatą į tinkamą padėtį prieš atvykstant formą, ir tada pradėti atidaryti kamščio strypą, kol pelėsis vis dar juda. Pelėsiai atvyksta laiku priimti geležies iš pilo auginimo. Šis idealus laikas yra labai svarbus, ty tirpalas pasiekia piločio taurę. Įpylimo laikas yra įprastas produktyvumo kliūtis, o puikiai nustatydami užpilo pradžią, ciklo laiką galima sutrumpinti keliomis sekundės dešimtimis. DISA liejimo sistema taip pat perduoda svarbius duomenis iš liejimo mašinos, tokios kaip srovės pelėsio dydis ir įpurškimo slėgis, taip pat platesni proceso duomenys, tokie kaip smėlio suspaudimas, prie monitizatoriaus® | cim. Savo ruožtu „Monitizer® | Cim“ priima ir saugo kokybiškus kiekvieno pelėsio parametrus iš užpildymo gamyklos, pavyzdžiui, užpilo temperatūros, užpilo laiko ir pilo ir inokuliacijos procesų sėkmės. Tai leidžia atskiras formas pažymėti kaip blogas ir atskirtas prieš maišant drebėjimo sistemą. Be automatizavimo formavimo mašinų, liejimo linijų ir liejimo, monitizatorius® | CIM teikia pramonei 4.0 suderinamą sistemą įsigijimo, saugojimo, ataskaitų teikimui ir analizei. Laidos valdymas gali peržiūrėti išsamias ataskaitas ir išsiaiškinti duomenis, kad būtų galima sekti kokybės problemas ir skatinti galimus patobulinimus. „Ortrander“ besiūlių liejimo patirtis „Ortrander Eisenhütte“ yra šeimos valdoma liejykla Vokietijoje, kuri specializuojasi vidutinės tūrio, aukštos kokybės geležies liejinių gamyboje automobilių komponentams, sunkiųjų medienos krosnys ir infrastruktūra bei bendrosios mašinos dalimis. Laidas gamina pilką geležies, lankstaus geležies ir sutankintą grafito geležies, o per metus pagamina maždaug 27 000 tonų aukštos kokybės liejinių, veikiančią dvi pamainas penkias dienas per savaitę. „Ortrander“ valdo keturias 6 tonų indukcines lydymosi krosnis ir tris DISA liejimo linijas, pagamindamas maždaug 100 tonų liejinių per dieną. Tai apima trumpus valandos gamybos važiavimus, kartais mažesnius svarbiems klientams, todėl šablonas turi būti dažnai keičiamas. Siekdama optimizuoti kokybę ir efektyvumą, generalinis direktorius Berndas H. Williamsas-Book'as investavo didelius išteklius į automatizavimo ir analizės įgyvendinimą. Pirmasis žingsnis buvo automatizuoti geležies lydymosi ir dozavimo procesą, atnaujinant tris esamas liejimo krosnis naudojant naujausią „Pourtech“ sistemą, į kurią įeina 3D lazerio technologija, inkubacija ir temperatūros valdymas. Krosnys, liejimo ir liejimo linijos dabar yra kontroliuojamos skaitmeniniu būdu ir sinchronizuojamos, veikiančios beveik visiškai automatiškai. Kai liejimo mašina keičia modelį, „Pourtech“ liejimo valdiklis klausia „Disa Monitizer®“ | CIM naujų pelėsių matmenų sistemai. Remiantis DISA duomenimis, „Pleas Controller“ apskaičiuoja, kur kiekvienam užpildymui išdėstyti užpilo mazgą. Jis tiksliai žino, kada pirmoji nauja pelėsis patenka į užpildymo gamyklą ir automatiškai perjungia į naują liejimo seką. Jei stendas bet kuriuo metu pasiekia savo smūgio galą, „Disamatic®“ mašina sustoja ir dėlionė automatiškai grįžta. Kai iš mašinos pašalinamas pirmasis naujas pelėsis, operatorius įspėjamas taip, kad jis galėtų vizualiai patikrinti, ar jis yra teisingoje padėtyje. Dėl vientisų tradicinių rankų liejimo procesų ar mažiau sudėtingų automatinių sistemų naudos gali būti prarastas gamybos laikas keičiant modelį, o tai yra neišvengiama net ir greitai keičiant formą formavimo mašinoje. Rankiniu būdu iš naujo nustatyti liejtuvą ir užpilkite formas, reikia lėtesnių, reikia daugiau operatorių ir yra linkęs į tokias klaidas kaip liepsna. Ortranderis nustatė, kad išpilstant rankomis, jo darbuotojai ilgainiui pavargo, prarado susikaupimą ir padarė klaidų, tokių kaip atsipalaidavimas. Bendras formavimo ir liejimo integracija leidžia greičiau, nuoseklesnius ir aukštesnės kokybės procesus, tuo pačiu sumažinant atliekas ir prastovą. Naudojant „Ortrander“, automatinis užpildymas pašalina tris minutes, kurios anksčiau buvo reikalingos norint sureguliuoti užpildymo įrenginio padėtį modelio pakeitimų keičiant. Visas konvertavimo procesas buvo naudojamas 4,5 minutės, sakė p. Williams-Book. Šiandien mažiau nei dvi minutės. Keisdami nuo 8 iki 12 modelių per pamainą, „Ortrander“ darbuotojai dabar praleidžia apie 30 minučių per pamainą, perpus mažiau nei anksčiau. Kokybė padidėja dėl didesnio nuoseklumo ir galimybės nuolat optimizuoti procesus. „Ortrander“ sumažino atliekas maždaug 20%, įvedant sklandų liejimą. Be to, kad keičiant modelius, prastovas, o ne tik du žmonės, o ne ankstesni trys. Kai kuriose pamainose trys žmonės gali valdyti dvi visas gamybos linijas. Stebėjimas yra beveik visi šie darbuotojai: išskyrus kito modelio pasirinkimą, smėlio mišinių valdymą ir lydymo gabenimą, jie turi keletą rankinių užduočių. Kitas pranašumas yra sumažėjęs patyrusių darbuotojų poreikis, kurį sunku rasti. Nors automatizavimui reikia tam tikro operatoriaus mokymo, tai žmonėms suteikia kritinės proceso informaciją, kurių jiems reikia norint priimti gerus sprendimus. Ateityje mašinos gali priimti visus sprendimus. Duomenų dividendai nuo besiūlių liejimo bandant patobulinti procesą, liejyklos dažnai sako: „Mes taip pat darome tą patį, bet su skirtingais rezultatais“. Taigi jie lieja toje pačioje temperatūroje ir lygyje 10 sekundžių, tačiau kai kurie liejiniai yra geri, o kai kurie yra blogi. Pridedant automatinius jutiklius, renkant laiko antspauduotus duomenis apie kiekvieną proceso parametrą ir stebėdami rezultatus, integruota besiūlioji liejimo sistema sukuria susijusių proceso duomenų grandinę, todėl lengviau nustatyti pagrindines priežastis, kai kokybė pradeda blogėti. Pvz., Jei netikėti intarpai atsiranda stabdžių diskų partijoje, vadovai gali greitai patikrinti, ar parametrai yra priimtini. Kadangi liejimo mašinos valdikliai, liejimo įrenginiai ir kitos funkcijos, tokios kaip krosnys ir smėlio maišytuvai, veikia kartu, jų generuojami duomenys gali būti analizuojami siekiant nustatyti ryšius viso proceso metu - nuo smėlio savybių iki galutinės liejimo paviršiaus kokybės. Vienas iš galimų pavyzdžių yra tai, kaip kiekvieno atskiro modelio užpildymo lygis ir temperatūra daro įtaką pelėsių užpildymui. Gautoje duomenų bazėje taip pat yra pagrindas ateityje naudoti automatizuotų analizės metodų, tokių kaip mašinų mokymasis ir dirbtinis intelektas (AI), optimizuoti procesus. „Ortrander“ realiu laiku renka proceso duomenis per mašinos sąsajas, jutiklių matavimus ir bandymo pavyzdžius. Kiekvienam liejimui surinkta apie tūkstantį parametrų. Anksčiau jis užfiksavo tik kiekvienam užpilimui reikalingą laiką, tačiau dabar jis tiksliai žino, koks yra pilo purkštuko lygis kas sekundę, leidžiant patyrusiam personalui ištirti, kaip šis parametras veikia kitus rodiklius, taip pat galutinę liejimo kokybę. Ar skystis yra nusausintas iš pilo ant purkštuko, kol pelėsis užpildomas, ar užpildymo metu pilamas purkštukas užpildytas beveik pastoviu lygiu? „Ortrander“ per metus gamina nuo trijų iki penkių milijonų pelėsių ir surinko didžiulį kiekį duomenų. „Ortrander“ taip pat saugo kelis kiekvieno vaizdų vaizdus „Pourtech“ duomenų bazėje, jei kokybės klausimai. Ateities tikslas yra rasti būdą, kaip automatiškai įvertinti šiuos vaizdus. Išvada. Tuo pačiu metu automatizuotas formavimas ir pilamas rezultatus greitesni procesai, nuoseklesnė kokybė ir mažiau atliekų. Keičiant sklandų liejimą ir automatinį modelį, gamybos linija veikia efektyviai autonomiškai, reikalaujant tik minimalių rankinių pastangų. Kadangi operatorius vaidina priežiūros vaidmenį, reikia mažiau personalo. Besiūliai liejiniai dabar naudojami daugelyje pasaulio vietų ir gali būti pritaikytas visoms šiuolaikinėms liejykloms. Kiekvienai liejyklai reikės šiek tiek kitokio sprendimo, pritaikyto jo poreikiams, tačiau ši technologija, skirta įgyvendinti ją, yra gerai įrodyta, šiuo metu prieinama iš DISA ir jo partnerio „Pour-Tech AB“ ir nereikalauja daug darbo. Gali būti atliktas pasirinktinis darbas. Padidėjęs dirbtinio intelekto ir intelektualios automatikos naudojimas liejyklose vis dar yra bandymo etape, tačiau kadangi liejyklos ir OĮG per ateinančius dvejus trejus metus renka daugiau duomenų ir papildomos patirties, perėjimas prie automatizacijos žymiai paspartins. Šiuo metu šis sprendimas yra neprivalomas, nes duomenų žvalgyba yra geriausias būdas optimizuoti procesus ir pagerinti pelningumą, didesnis automatizavimas ir duomenų rinkimas tampa standartine praktika, o ne eksperimentiniu projektu. Anksčiau didžiausias liejyklos turtas buvo jo modelis ir darbuotojų patirtis. Dabar, kai besiūliai liejiniai derinami su didesne automatizavimu ir pramonės 4.0 sistemomis, duomenys greitai tampa trečiuoju liejyklos sėkmės ramsčiu.
-nuoširdžiai dėkojame „Pour-tech“ ir „Ortrander Eisenhütte“ už jų komentarus rengiant šį straipsnį.
Taip, norėčiau gauti kas dvi savaites liejyklų plane, naudodamas visas naujausias naujienas, testus ir ataskaitas apie produktus ir medžiagas. Plius specialūs informaciniai biuleteniai - visi su nemokamu atšaukimu bet kuriuo metu.
Pašto laikas: 2012 m. Spalio-05 d