Gieterye neem toenemend data-gedrewe proses-outomatisering aan om langtermyndoelwitte van hoër gehalte, minder vermorsing, maksimum uptyd en minimale koste te bereik.Volledig geïntegreerde digitale sinchronisasie van giet- en gietprosesse (naatlose giet) is veral waardevol vir gieterye wat die uitdagings van net-betyds produksie, verminderde siklustye en meer gereelde modelveranderinge in die gesig staar.Met outomatiese giet- en gietstelsels wat naatloos aanmekaar skakel, word die gietproses vinniger en word onderdele van hoër gehalte meer konsekwent vervaardig.Die geoutomatiseerde gietproses sluit die monitering van die giettemperatuur in, sowel as die voer van inentingsmateriaal en kontrolering van elke vorm.Dit verbeter die kwaliteit van elke gietstuk en verminder die afvaltempo.Hierdie omvattende outomatisering verminder ook die behoefte aan operateurs met jare se gespesialiseerde ondervinding.Bedrywighede word ook veiliger omdat minder werkers oor die algemeen betrokke is.Hierdie visie is nie 'n toekomsvisie nie;Dit gebeur nou.Gereedskap soos gietery-outomatisering en robotika, data-insameling en -analise het oor dekades ontwikkel, maar vordering het onlangs versnel met die ontwikkeling van bekostigbare hoëprestasie-rekenaars en gevorderde Industry 4.0-netwerksensors en versoenbare beheerstelsels.Oplossings en vennote stel gieterye nou in staat om 'n robuuste, intelligente infrastruktuur te skep om meer ambisieuse projekte te ondersteun, wat verskeie voorheen onafhanklike subprosesse bymekaar bring om hul pogings te koördineer.Die stoor en ontleding van prosesdata wat deur hierdie geoutomatiseerde, geïntegreerde stelsels ingesamel is, maak ook die deur oop vir 'n deugsame siklus van data-gedrewe deurlopende verbetering.Gieterye kan prosesparameters insamel en ontleed deur historiese data te ondersoek om korrelasies tussen hulle en prosesresultate te vind.Die geoutomatiseerde proses verskaf dan 'n deursigtige omgewing waarin enige verbeterings wat deur die analise geïdentifiseer word, deeglik en vinnig getoets, bekragtig en, waar moontlik, geïmplementeer kan word.
Naatlose giet-uitdagings As gevolg van die neiging na net-betyds produksie, moet kliënte wat DISAMATIC® gietlyne gebruik, dikwels van modelle verander tussen klein bondels.Deur toerusting soos 'n outomatiese poeierwisselaar (APC) of 'n vinnige poeierwisselaar (QPC) van DISA te gebruik, kan sjablone in so min as een minuut verander word.Soos hoëspoedpatroonveranderinge plaasvind, is die bottelnek in die proses geneig om na giet te verskuif - die tyd wat nodig is om die opvangbak handmatig te beweeg om te giet na 'n patroonverandering.Naatlose gietwerk is die beste manier om hierdie stap van die gietproses te verbeter.Alhoewel gietwerk dikwels reeds gedeeltelik geoutomatiseer is, vereis volle outomatisering naatlose integrasie van die beheerstelsels van die gietlyn en die vultoerusting sodat hulle heeltemal sinchronies funksioneer in alle moontlike bedryfsituasies.Om dit betroubaar te bereik, moet die gieteenheid presies weet waar dit veilig is om die volgende vorm te giet en, indien nodig, die posisie van die vuleenheid aanpas.Om doeltreffende outomatiese vulling in 'n stabiele produksieproses van dieselfde vorm te bereik, is nie so moeilik nie.Elke keer as 'n nuwe vorm gemaak word, beweeg die vormkolom dieselfde afstand (vormdikte).Op hierdie manier kan die vuleenheid in dieselfde posisie bly, gereed om die volgende leë vorm te vul nadat die produksielyn gestop is.Slegs geringe aanpassings aan die gietposisie is nodig om te kompenseer vir veranderinge in vormdikte wat veroorsaak word deur veranderinge in sand saamdrukbaarheid.Die behoefte aan hierdie fyn aanpassings is onlangs verder verminder danksy nuwe gietlynkenmerke wat gietposisies toelaat om meer konsekwent te bly tydens konsekwente produksie.Nadat elke gietvorm voltooi is, beweeg die gietlyn weer een slag, en plaas die volgende leë vorm in plek om die volgende giet te begin.Terwyl dit gebeur, kan die vultoestel hervul word.Wanneer die model verander word, kan die dikte van die vorm verander, wat komplekse outomatisering vereis.Anders as die horisontale sandbox-proses, waar die hoogte van die sandbox vas is, kan die vertikale DISAMATIC®-proses die dikte van die vorm aanpas na die presiese dikte wat nodig is vir elke stel modelle om 'n konstante sand-tot-yster-verhouding te handhaaf en die hoogte te verantwoord. van die model.Dit is 'n groot voordeel om optimale gietkwaliteit en hulpbronbenutting te verseker, maar wisselende vormdiktes maak outomatiese gietbeheer meer uitdagend.Na 'n modelverandering begin die DISAMATIC®-masjien die volgende groep vorms van dieselfde dikte produseer, maar die vulmasjien op die lyn vul steeds die vorms van die vorige model, wat 'n ander vormdikte kan hê.Om dit te bekamp, moet die gietlyn en vulaanleg naatloos as een gesinchroniseerde stelsel werk, vorms van een dikte produseer en 'n ander veilig giet.Naatlose giet na patroonverandering.Na patroonverandering bly die dikte van die oorblywende vorm tussen die gietmasjiene dieselfde.Die gieteenheid wat van die vorige model gemaak is, bly dieselfde, maar aangesien die nuwe vorm wat uit die gietmasjien kom dikker of dunner kan wees, kan die hele tou op verskillende afstande in elke siklus voortbeweeg – tot die dikte van die nuwe vorm.Dit beteken dat met elke slag van die gietmasjien die naatlose gietstelsel die gietposisie moet aanpas ter voorbereiding vir die volgende gietwerk.Nadat die vorige bondel vorms gegiet is, word die dikte van die vorm weer konstant en stabiele produksie hervat.Byvoorbeeld, as die nuwe vorm 150 mm dik is in plaas van die 200 mm dik vorm wat nog voorheen gegiet is, moet die giettoestel 50 mm terug na die gietmasjien beweeg met elke slag van die gietmasjien om in die korrekte gietposisie te wees..Ten einde 'n gietaanleg gereed te maak om te giet wanneer die vormkolom ophou beweeg, moet die vulaanlegbeheerder presies weet in watter vorm dit gaan giet en wanneer en waar dit in die gietarea sal aankom.Deur 'n nuwe model te gebruik wat dik vorms produseer terwyl dun vorms giet, behoort die stelsel twee vorms in een siklus te kan giet.Byvoorbeeld, wanneer 'n vorm met 'n deursnee van 400 mm gemaak word en 'n vorm met 'n deursnee van 200 mm gegooi word, moet die giettoestel 200 mm weg van die gietmasjien wees vir elke vorm wat gemaak word.Op 'n stadium sal die 400 mm slag twee ongevulde 200 mm deursnee vormpies uit die moontlike gietarea stoot.In hierdie geval moet die gietmasjien wag totdat die vultoestel die twee 200mm-vorms klaar gegiet het voordat daar na die volgende slag beweeg word.Of, wanneer jy dun vorms maak, moet die skinker die giet heeltemal in die siklus kan oorslaan terwyl hy steeds dik vorms gooi.Byvoorbeeld, wanneer 'n 200mm deursnee vorm gemaak word en 'n 400mm deursnee gietvorm gegooi word, beteken die plaas van 'n nuwe 400mm deursnee vorm in die gietarea dat twee 200mm deursnee vorms gemaak moet word.Die dop, berekeninge en data-uitruiling wat nodig is vir 'n geïntegreerde giet- en gietstelsel om probleemvrye outomatiese gieting te verskaf, soos hierbo beskryf, het uitdagings vir baie toerustingverskaffers in die verlede gebied.Maar danksy moderne masjiene, digitale stelsels en beste praktyke, kan (en is) naatlose giet vinnig bereik word met minimale opstelling.Die hoofvereiste is een of ander vorm van "rekeningkunde" van die proses, wat inligting oor die ligging van elke vorm in reële tyd verskaf.DISA se Monitizer®|CIM (Computer Integrated Module)-stelsel bereik hierdie doelwit deur elke vorm wat gemaak word aan te teken en sy beweging deur die produksielyn te volg.As 'n proses timer genereer dit 'n reeks tydgestempelde datastrome wat elke sekonde die posisie van elke vorm en sy mondstuk op die produksielyn bereken.Indien nodig, ruil dit data intyds uit met die vulaanlegbeheerstelsel en ander stelsels om presiese sinchronisasie te bewerkstellig.Die DISA-stelsel onttrek belangrike data vir elke vorm uit die CIM-databasis, soos vormdikte en kan/kan nie geskink word nie, en stuur dit na die vulaanlegbeheerstelsel.Deur hierdie akkurate data te gebruik (gegenereer nadat die vorm geëxtrudeer is), kan die gieter die gieteenheid na die regte posisie beweeg voordat die vorm aankom, en dan die propstaaf begin oopmaak terwyl die vorm nog beweeg.Die vorm kom betyds aan om die yster van die gietaanleg te ontvang.Hierdie ideale tydsberekening is van kardinale belang, dit wil sê die smelt bereik die skinkbeker akkuraat.Giettyd is 'n algemene produktiwiteitsknelpunt, en deur die begin van skinktyd perfek te bepaal, kan siklustye met etlike tiendes van 'n sekonde verminder word.Die DISA gietstelsel dra ook relevante data van die gietmasjien oor, soos huidige vormgrootte en inspuitdruk, asook breër prosesdata soos sand saamdrukbaarheid, na die Monitizer®|CIM.Op sy beurt ontvang en berg Monitizer®|CIM kwaliteitkritieke parameters vir elke vorm van die vulaanleg, soos giettemperatuur, giettyd en die sukses van die giet- en inentingprosesse.Dit laat toe dat individuele vorms as sleg gemerk en geskei word voordat dit in die skudstelsel gemeng word.Benewens die outomatisering van gietmasjiene, gietlyne en gietwerk, bied Monitizer®|CIM 'n raamwerk wat aan die industrie 4.0 voldoen vir verkryging, berging, verslagdoening en ontleding.Gieterybestuur kan gedetailleerde verslae bekyk en in data uitbrei om kwaliteitkwessies op te spoor en potensiële verbeterings aan te dryf.Ortrander se naatlose giet-ervaring Ortrander Eisenhütte is 'n familie-besit gietery in Duitsland wat spesialiseer in die vervaardiging van middel-volume, hoë-gehalte yster gietstukke vir motor komponente, swaardiens hout stowe en infrastruktuur, en algemene masjinerie onderdele.Die gietery produseer grys yster, rekbaar yster en gekompakteerde grafiet yster en produseer ongeveer 27 000 ton hoë kwaliteit gietstukke per jaar, wat twee skofte vyf dae per week bedryf.Ortrander bedryf vier 6-ton induksie smeltoonde en drie DISA gietlyne, wat ongeveer 100 ton gietstukke per dag produseer.Dit sluit kort produksielopies van een uur in, soms minder vir belangrike kliënte, dus moet die sjabloon gereeld verander word.Om kwaliteit en doeltreffendheid te optimaliseer, het Bernd H. Williams-Book, uitvoerende hoof, aansienlike hulpbronne in die implementering van outomatisering en analise belê.Die eerste stap was om die ystersmelt- en doseerproses te outomatiseer, drie bestaande gietoonde op te gradeer deur die nuutste pourTECH-stelsel te gebruik, wat 3D-lasertegnologie, inkubasie en temperatuurbeheer insluit.Oonde, gietlyne en gietlyne word nou digitaal beheer en gesinchroniseer en werk amper heeltemal outomaties.Wanneer die gietmasjien van model verander, vra die pourTECH gietbeheerder die DISA Monitizer®|CIM-stelsel vir die nuwe vormafmetings.Gebaseer op die DISA-data, bereken die gietbeheerder waar om die gietknoop vir elke giet te plaas.Dit weet presies wanneer die eerste nuwe vorm by die vulaanleg aankom en skakel outomaties oor na die nuwe gietvolgorde.As die jig te eniger tyd die einde van sy slag bereik, stop die DISAMATIC®-masjien en die jig keer outomaties terug.Wanneer die eerste nuwe vorm uit die masjien verwyder word, word die operateur gewaarsku sodat hy visueel kan kyk of dit in die regte posisie is.Die voordele van naatlose gietwerk Tradisionele handgietprosesse of minder komplekse outomatiese stelsels kan lei tot verlore produksietyd tydens modelveranderings, wat onvermydelik is selfs met vinnige vormveranderings op 'n gietmasjien.Om die gieter en gietvorms met die hand terug te stel, is stadiger, vereis meer operateurs en is geneig tot foute soos opvlam.Ortrander het gevind dat sy werknemers met die hand gebotteleer het, uiteindelik moeg geword het, konsentrasie verloor en foute gemaak het, soos om te verslap.Naatlose integrasie van giet en giet maak vinniger, meer konsekwente en hoër gehalte prosesse moontlik terwyl vermorsing en stilstand verminder word.Met Ortrander elimineer outomatiese vulling die drie minute wat voorheen nodig was om die posisie van die vuleenheid tydens modelveranderings aan te pas.Die hele omskakelingsproses het vroeër 4,5 minute geneem, het mnr. Williams-Book gesê.Minder as twee minute vandag.Deur tussen 8 en 12 modelle per skof te verander, spandeer Ortrander-werknemers nou sowat 30 minute per skof, die helfte soveel as voorheen.Kwaliteit word verbeter deur groter konsekwentheid en die vermoë om voortdurend prosesse te optimaliseer.Ortrander het afval met ongeveer 20% verminder deur naatlose gietwerk in te stel.Benewens die vermindering van stilstand wanneer modelle verander word, benodig die hele giet- en gietlyn slegs twee mense in plaas van die vorige drie.Op sommige skofte kan drie mense twee volledige produksielyne bedryf.Monitering is byna al wat hierdie werkers doen: behalwe om die volgende model te kies, sandmengsels te bestuur en die smelt te vervoer, het hulle min handtake.Nog 'n voordeel is die verminderde behoefte aan ervare werknemers, wat moeilik is om te vind.Alhoewel outomatisering 'n mate van operateuropleiding vereis, bied dit mense die kritiese prosesinligting wat hulle nodig het om goeie besluite te neem.In die toekoms kan masjiene alle besluite neem.Data-dividende van naatlose gietwerk Wanneer hulle probeer om 'n proses te verbeter, sê gieterye dikwels: "Ons doen dieselfde ding op dieselfde manier, maar met verskillende resultate."Hulle gooi dus vir 10 sekondes op dieselfde temperatuur en vlak, maar sommige gietstukke is goed en ander is sleg.Deur outomatiese sensors by te voeg, tydgestempelde data op elke prosesparameter in te samel en resultate te monitor, skep 'n geïntegreerde naatlose gietstelsel 'n ketting van verwante prosesdata, wat dit makliker maak om grondoorsake te identifiseer wanneer kwaliteit begin verswak.Byvoorbeeld, as onverwagte insluitings in 'n bondel remskywe voorkom, kan bestuurders vinnig kontroleer dat parameters binne aanvaarbare perke is.Omdat beheerders vir die gietmasjien, gietaanleg en ander funksies soos oonde en sandmengers saamwerk, kan die data wat hulle genereer ontleed word om verwantskappe regdeur die proses te identifiseer, van sandeienskappe tot die finale oppervlakkwaliteit van die gietstuk.Een moontlike voorbeeld is hoe gietvlak en temperatuur die vormvulling vir elke individuele model beïnvloed.Die gevolglike databasis lê ook die grondslag vir die toekomstige gebruik van geoutomatiseerde ontledingstegnieke soos masjienleer en kunsmatige intelligensie (KI) om prosesse te optimaliseer.Ortrander versamel prosesdata intyds deur masjienkoppelvlakke, sensormetings en toetsmonsters.Vir elke gietvorm word ongeveer duisend parameters ingesamel.Voorheen het dit net die tyd wat nodig is vir elke giet aangeteken, maar nou weet dit presies wat die vlak van die gietspuitstuk elke sekonde is, wat ervare personeel in staat stel om te ondersoek hoe hierdie parameter ander aanwysers beïnvloed, sowel as die finale kwaliteit van die gietstuk.Word die vloeistof uit die giettuit gedreineer terwyl die vorm gevul word, of word die giettuit gevul tot byna konstante vlak tydens vul?Ortrander produseer drie tot vyf miljoen vorms per jaar en het 'n groot hoeveelheid data ingesamel.Ortrander stoor ook verskeie beelde van elke skink in die pourTECH-databasis in geval van kwaliteitskwessies.Om 'n manier te vind om hierdie beelde outomaties te gradeer, is 'n toekomstige doelwit.Afsluiting.Gelyktydige outomatiese vorming en gieting lei tot vinniger prosesse, meer konsekwente kwaliteit en minder vermorsing.Met gladde gietwerk en outomatiese patroonverandering, werk die produksielyn effektief outonoom, wat slegs minimale handmatige inspanning verg.Aangesien die operateur 'n toesighoudende rol speel, word minder personeel benodig.Naatlose gietwerk word nou op baie plekke regoor die wêreld gebruik en kan op alle moderne gieterye toegepas word.Elke gietery sal 'n effens ander oplossing benodig wat by sy behoeftes aangepas is, maar die tegnologie om dit te implementeer is goed bewys, tans beskikbaar by DISA en sy vennoot pour-tech AB, en verg nie veel werk nie.Pasgemaakte werk kan uitgevoer word.Die verhoogde gebruik van kunsmatige intelligensie en intelligente outomatisering in gieterye is nog in die toetsfase, maar namate gieterye en OEM's meer data en bykomende ervaring insamel oor die volgende twee tot drie jaar, sal die oorgang na outomatisering aansienlik versnel.Hierdie oplossing is egter tans opsioneel, aangesien data-intelligensie die beste manier is om prosesse te optimaliseer en winsgewendheid te verbeter, groter outomatisering en data-insameling word standaardpraktyk eerder as 'n eksperimentele projek.In die verlede was 'n gietery se grootste bates sy model en die ervaring van sy werknemers.Noudat naatlose gietwerk gekombineer word met groter outomatisering en Industry 4.0-stelsels, word data vinnig die derde pilaar van gieterysukses.
—Ons bedank pour-tech en Ortrander Eisenhütte opreg vir hul kommentaar tydens die voorbereiding van hierdie artikel.
Ja, ek wil graag die tweeweeklikse Foundry-Planet-nuusbrief met al die jongste nuus, toetse en verslae oor produkte en materiaal ontvang.Plus spesiale nuusbriewe – alles met gratis kansellasie enige tyd.
Postyd: Okt-05-2023