Lietuves arvien vairāk izmanto uz datiem balstītu procesu automatizāciju, lai sasniegtu ilgtermiņa mērķus — augstāku kvalitāti, mazāk atkritumu, maksimālu darbspējas laiku un minimālas izmaksas.Pilnībā integrēta liešanas un liešanas procesu digitālā sinhronizācija (bezšuvju liešana) ir īpaši vērtīga lietuvēm, kuras saskaras ar izaicinājumiem, kas saistīti ar ražošanu tieši laikā, samazinātu cikla laiku un biežāku modeļu maiņu.Ar automatizētām liešanas un liešanas sistēmām, kas nemanāmi savienojas, liešanas process kļūst ātrāks un kvalitatīvākas detaļas tiek ražotas konsekventāk.Automatizētais liešanas process ietver liešanas temperatūras uzraudzību, kā arī inokulācijas materiāla padevi un katras veidnes pārbaudi.Tas uzlabo katra lējuma kvalitāti un samazina lūžņu daudzumu.Šī visaptverošā automatizācija samazina arī vajadzību pēc operatoriem ar daudzu gadu specializētu pieredzi.Darbības kļūst arī drošākas, jo kopumā tiek iesaistīts mazāk darbinieku.Šī vīzija nav nākotnes vīzija;Tas notiek tagad.Tādi rīki kā lietuvju automatizācija un robotika, datu vākšana un analīze ir attīstījušies gadu desmitiem, taču pēdējā laikā progress ir paātrinājies, attīstot pieejamu augstas veiktspējas skaitļošanu un progresīvus Industry 4.0 tīklā savienotus sensorus un saderīgas vadības sistēmas.Risinājumi un partneri tagad ļauj lietuvēm izveidot stabilu, inteliģentu infrastruktūru, lai atbalstītu vērienīgākus projektus, apvienojot vairākus iepriekš neatkarīgus apakšprocesus, lai koordinētu savus centienus.Šo automatizēto, integrēto sistēmu savākto procesa datu glabāšana un analīze arī paver durvis uz produktīvu, uz datiem balstītu nepārtrauktu uzlabojumu ciklu.Lietuves var savākt un analizēt procesa parametrus, pārbaudot vēsturiskos datus, lai atrastu korelācijas starp tiem un procesa rezultātiem.Pēc tam automatizētais process nodrošina pārredzamu vidi, kurā visus analīzē konstatētos uzlabojumus var rūpīgi un ātri pārbaudīt, apstiprināt un, ja iespējams, ieviest.
Izaicinājumi bezšuvju formēšanai Sakarā ar tendenci uz ražošanu tieši laikā, klientiem, kuri izmanto DISAMATIC® liešanas līnijas, bieži ir bieži jāmaina modeļi starp nelielām partijām.Izmantojot aprīkojumu, piemēram, automātisko pulvera mainītāju (APC) vai ātro pulvera mainītāju (QPC) no DISA, veidnes var mainīt tikai vienas minūtes laikā.Tā kā ātrgaitas raksta izmaiņas notiek, procesa sašaurinājumam ir tendence pāriet uz ieliešanu — laiku, kas nepieciešams, lai manuāli pārvietotu tvertni, lai pēc modeļa maiņas notiktu ieliešana.Bezšuvju liešana ir labākais veids, kā uzlabot šo liešanas procesa posmu.Lai gan liešana nereti jau ir daļēji automatizēta, pilnīgai automatizācijai ir nepieciešama nemanāma formēšanas līnijas vadības sistēmu un uzpildes iekārtu integrācija, lai tās darbotos pilnīgi sinhroni visās iespējamās darbības situācijās.Lai to panāktu droši, liešanas iekārtai precīzi jāzina, kur droši ieliet nākamo veidni, un, ja nepieciešams, jāpielāgo uzpildes vienības pozīcija.Panākt efektīvu automātisku pildījumu stabilā vienas un tās pašas veidnes ražošanas procesā nav tik grūti.Katru reizi, kad tiek izgatavota jauna veidne, veidnes kolonna pārvietojas vienā un tajā pašā attālumā (veidnes biezums).Tādā veidā uzpildes iekārta var palikt tajā pašā pozīcijā, gatava aizpildīt nākamo tukšo veidni pēc ražošanas līnijas apturēšanas.Ir nepieciešamas tikai nelielas ieliešanas pozīcijas korekcijas, lai kompensētu veidņu biezuma izmaiņas, ko izraisa izmaiņas smilšu saspiežamībā.Nepieciešamība pēc šiem smalkajiem pielāgojumiem nesen ir vēl vairāk samazināta, pateicoties jaunām formēšanas līnijas funkcijām, kas ļauj konsekventas ražošanas laikā saglabāt konsekventākas ieliešanas pozīcijas.Kad katra ieliešana ir pabeigta, formēšanas līnija atkal pārvieto vienu gājienu, novietojot nākamo tukšo veidni, lai sāktu nākamo liešanu.Kamēr tas notiek, uzpildes ierīci var uzpildīt.Mainot modeli, var mainīties veidnes biezums, kas prasa sarežģītu automatizāciju.Atšķirībā no horizontālā smilškastes procesa, kurā smilškastes augstums ir fiksēts, vertikālais DISAMATIC® process var pielāgot veidnes biezumu precīzam biezumam, kas nepieciešams katram modeļu komplektam, lai saglabātu nemainīgu smilšu un dzelzs attiecību un ņemtu vērā augstumu. no modeļa.Tas ir galvenais ieguvums, nodrošinot optimālu liešanas kvalitāti un resursu izmantošanu, taču mainīgais veidņu biezums padara automātisko liešanas vadību grūtāku.Pēc modeļa maiņas iekārta DISAMATIC® sāk ražot nākamo tāda paša biezuma veidņu partiju, bet uz līnijas esošā pildīšanas iekārta joprojām aizpilda iepriekšējā modeļa veidnes, kurām var būt atšķirīgs veidņu biezums.Lai to novērstu, formēšanas līnijai un pildīšanas iekārtai ir jādarbojas nemanāmi kā vienai sinhronizētai sistēmai, ražojot viena biezuma veidnes un droši ielejot citu.Bezšuvju liešana pēc modeļa maiņas.Pēc modeļa maiņas atlikušās veidnes biezums starp formēšanas mašīnām paliek nemainīgs.Liešanas iekārta, kas izgatavota no iepriekšējā modeļa, paliek nemainīga, taču, tā kā jaunā veidne, kas iznāk no formēšanas mašīnas, var būt biezāka vai plānāka, visa aukla katrā ciklā var virzīties dažādos attālumos – līdz jaunās formas biezumam.Tas nozīmē, ka ar katru liešanas mašīnas gājienu bezšuvju liešanas sistēmai ir jāpielāgo liešanas pozīcija, gatavojoties nākamajam liešanai.Pēc iepriekšējās veidņu partijas ieliešanas veidnes biezums atkal kļūst nemainīgs un tiek atsākta stabila ražošana.Piemēram, ja jaunā veidne ir 150 mm bieza, nevis 200 mm bieza veidne, kas vēl tika ielieta iepriekš, ieliešanas ierīcei ar katru formēšanas mašīnas gājienu ir jāpārvietojas 50 mm atpakaļ formēšanas mašīnas virzienā, lai tā būtu pareizā liešanas pozīcijā..Lai liešanas iekārta sagatavotos liešanai, kad veidņu kolonna pārstāj kustēties, iepildīšanas iekārtas kontrolierim precīzi jāzina, kādā veidnē tā ielies un kad un kur tā nonāks liešanas zonā.Izmantojot jaunu modeli, kas ražo biezas veidnes, liejot plānas veidnes, sistēmai vajadzētu būt iespējai vienā ciklā izliet divas veidnes.Piemēram, izgatavojot 400 mm diametra veidni un lejot 200 mm diametra veidni, katrai izgatavotajai veidnei ieliešanas ierīcei jāatrodas 200 mm attālumā no formēšanas iekārtas.Kādā brīdī 400 mm gājiens izspiedīs divas neaizpildītas 200 mm diametra veidnes no iespējamās liešanas zonas.Šādā gadījumā formēšanas iekārtai ir jāgaida, līdz uzpildes ierīce ir beigusi ieliet divas 200 mm veidnes, pirms pāriet uz nākamo gājienu.Vai arī, veidojot plānās veidnes, lejējam ir jāspēj pilnībā izlaist ieliešanu ciklā, vienlaikus lejot biezas veidnes.Piemēram, izgatavojot 200 mm diametra veidni un lejot 400 mm diametra veidni, jaunas 400 mm diametra veidnes ievietošana liešanas zonā nozīmē, ka jāizgatavo divas 200 mm diametra veidnes.Iepriekš aprakstītā izsekošana, aprēķini un datu apmaiņa, kas nepieciešama integrētai formēšanas un liešanas sistēmai, lai nodrošinātu bezproblēmu automatizētu ieliešanu, ir radījusi izaicinājumus daudziem iekārtu piegādātājiem pagātnē.Taču, pateicoties modernām iekārtām, digitālajām sistēmām un paraugpraksei, bezšuvju liešanu var panākt (un ir panākta) ātri ar minimālu iestatīšanu.Galvenā prasība ir sava veida procesa “uzskaite”, sniedzot informāciju par katras formas atrašanās vietu reāllaikā.DISA Monitizer®|CIM (Computer Integrated Module) sistēma sasniedz šo mērķi, reģistrējot katru izgatavoto veidni un izsekojot tās kustību pa ražošanas līniju.Kā procesa taimeris tas ģenerē virkni datu plūsmu ar laika zīmogu, kas ik sekundi aprēķina katras veidnes un tās sprauslas pozīciju ražošanas līnijā.Ja nepieciešams, tas reāllaikā apmainās ar datiem ar uzpildes iekārtas vadības sistēmu un citām sistēmām, lai panāktu precīzu sinhronizāciju.Sistēma DISA katrai veidnei no CIM datu bāzes izvelk svarīgus datus, piemēram, veidnes biezumu un var/nevar liet, un nosūta uz pildīšanas iekārtas kontroles sistēmu.Izmantojot šos precīzos datus (kas iegūti pēc veidnes izspiešanas), lejējs var pārvietot izliešanas mezglu pareizajā pozīcijā pirms veidnes ierašanās un pēc tam sākt atvērt aizbāžņa stieni, kamēr veidne joprojām kustas.Veidne ierodas laikā, lai saņemtu dzelzi no liešanas iekārtas.Šis ideālais laiks ir ļoti svarīgs, ti, kausējums precīzi sasniedz izliešanas kausu.Ieliešanas laiks ir izplatīts produktivitātes šķērslis, un, perfekti ieplānojot ieliešanas sākumu, cikla laikus var samazināt par vairākām sekundes desmitdaļām.DISA formēšanas sistēma uz Monitizer®|CIM pārsūta arī attiecīgos datus no formēšanas iekārtas, piemēram, pašreizējo veidnes izmēru un iesmidzināšanas spiedienu, kā arī plašākus procesa datus, piemēram, smilšu saspiežamību.Savukārt Monitizer®|CIM katrai veidnei no uzpildes rūpnīcas saņem un uzglabā kvalitātei kritiskos parametrus, piemēram, ieliešanas temperatūru, ieliešanas laiku, ieliešanas un inokulācijas procesu panākumus.Tas ļauj atsevišķas formas atzīmēt kā sliktas un atdalīt pirms sajaukšanas kratīšanas sistēmā.Papildus formēšanas iekārtu, formēšanas līniju un liešanas automatizācijai Monitizer®|CIM nodrošina ar Industry 4.0 saderīgu sistēmu iegūšanai, uzglabāšanai, ziņošanai un analīzei.Lietuves vadība var skatīt detalizētus pārskatus un iedziļināties datos, lai izsekotu kvalitātes problēmām un veicinātu iespējamos uzlabojumus.Ortrander bezšuvju liešanas pieredze Ortrander Eisenhütte ir ģimenei piederoša lietuve Vācijā, kas specializējas vidēja apjoma, augstas kvalitātes čuguna lējumu ražošanā automobiļu detaļām, lieljaudas malkas krāsnīm un infrastruktūrai, kā arī vispārēju mašīnu detaļu ražošanā.Lietuve ražo pelēko čugunu, kaļamā čuguna un blīvētā grafīta čugunu un saražo aptuveni 27 000 tonnu augstas kvalitātes lējumu gadā, strādājot divās maiņās piecas dienas nedēļā.Ortrander pārvalda četras 6 tonnas smagas indukcijas kausēšanas krāsnis un trīs DISA formēšanas līnijas, saražojot aptuveni 100 tonnas lējumu dienā.Tas ietver īsus vienas stundas ražošanas posmus, dažreiz mazāk svarīgiem klientiem, tāpēc veidne ir bieži jāmaina.Lai optimizētu kvalitāti un efektivitāti, izpilddirektors Bernds H. Viljamss-Book ir ieguldījis ievērojamus resursus automatizācijas un analītikas ieviešanā.Pirmais solis bija automatizēt dzelzs kausēšanas un dozēšanas procesu, modernizējot trīs esošās liešanas krāsnis, izmantojot jaunāko pourTECH sistēmu, kas ietver 3D lāzertehnoloģiju, inkubāciju un temperatūras kontroli.Krāsnis, formēšanas un liešanas līnijas tagad ir digitāli kontrolētas un sinhronizētas, darbojoties gandrīz pilnībā automātiski.Kad formēšanas mašīna maina modeli, pourTECH ieliešanas kontrolieris pieprasa DISA Monitizer®|CIM sistēmai jaunos veidņu izmērus.Pamatojoties uz DISA datiem, ieliešanas kontrolieris aprēķina, kur novietot ieliešanas mezglu katrai izliešanai.Tas precīzi zina, kad uzpildes rūpnīcā nonāk pirmā jaunā veidne, un automātiski pārslēdzas uz jauno liešanas secību.Ja džiga jebkurā brīdī sasniedz gājiena beigas, DISAMATIC® iekārta apstājas un džiga automātiski atgriežas.Kad no mašīnas tiek izņemta pirmā jaunā veidne, operators tiek brīdināts, lai viņš varētu vizuāli pārbaudīt, vai tā atrodas pareizā stāvoklī.Bezšuvju liešanas priekšrocības Tradicionālo roku liešanas procesu vai mazāk sarežģītu automatizēto sistēmu rezultātā modeļa maiņas laikā var zaudēt ražošanas laiku, kas ir neizbēgami pat tad, ja formēšanas mašīnā notiek strauja veidņu maiņa.Izlešanas un liešanas veidņu manuāla atiestatīšana notiek lēnāk, prasa vairāk operatoru un ir pakļauta kļūdām, piemēram, uzliesmojumam.Ortnders atklāja, ka, pildot pudelēs ar rokām, viņa darbinieki galu galā kļuva noguruši, zaudēja koncentrēšanos un pieļāva kļūdas, piemēram, palaida vaļā.Nemanāma formēšanas un liešanas integrācija nodrošina ātrākus, konsekventākus un augstākas kvalitātes procesus, vienlaikus samazinot atkritumu un dīkstāves laiku.Izmantojot Ortrander, automātiskā uzpilde novērš trīs minūtes, kas iepriekš bija nepieciešamas, lai pielāgotu uzpildes vienības pozīciju modeļa maiņas laikā.Viss konvertēšanas process agrāk aizņēma 4,5 minūtes, sacīja Viljamsa-Krāja kungs.Šodien nepilnas divas minūtes.Mainot no 8 līdz 12 modeļiem maiņā, Ortrander darbinieki tagad pavada aptuveni 30 minūtes vienā maiņā, uz pusi mazāk nekā iepriekš.Kvalitāte tiek uzlabota ar lielāku konsekvenci un spēju nepārtraukti optimizēt procesus.Ortrander samazināja atkritumu daudzumu par aptuveni 20%, ieviešot bezšuvju liešanu.Papildus dīkstāves samazināšanai, mainot modeļus, visai formēšanas un liešanas līnijai ir nepieciešami tikai divi cilvēki iepriekšējo trīs vietā.Dažās maiņās trīs cilvēki var vadīt divas pilnīgas ražošanas līnijas.Uzraudzība ir gandrīz viss, ko šie darbinieki dara: izņemot nākamā modeļa izvēli, smilšu maisījumu pārvaldību un kausējuma transportēšanu, viņiem ir tikai daži manuāli uzdevumi.Vēl viens ieguvums ir mazāka nepieciešamība pēc pieredzējušiem darbiniekiem, kurus ir grūti atrast.Lai gan automatizācijai ir nepieciešama zināma operatora apmācība, tā sniedz cilvēkiem būtisku informāciju par procesu, kas viņiem nepieciešama labu lēmumu pieņemšanai.Nākotnē mašīnas var pieņemt visus lēmumus.Datu dividendes no bezšuvju liešanas Mēģinot uzlabot procesu, lietuves bieži saka: "Mēs darām vienu un to pašu, bet ar atšķirīgiem rezultātiem."Tātad viņi met tajā pašā temperatūrā un līmenī 10 sekundes, taču daži lējumi ir labi un daži slikti.Pievienojot automatizētus sensorus, apkopojot ar laika zīmogu apzīmogotus datus par katru procesa parametru un pārraudzības rezultātus, integrēta viengabalaina liešanas sistēma izveido saistītu procesa datu ķēdi, atvieglojot pamatcēloņu identificēšanu, kad kvalitāte sāk pasliktināties.Piemēram, ja bremžu disku partijā notiek negaidīti ieslēgumi, vadītāji var ātri pārbaudīt, vai parametri ir pieļaujamās robežās.Tā kā formēšanas mašīnas, liešanas iekārtas un citu funkciju, piemēram, krāšņu un smilšu maisītāju, kontrolieri darbojas saskaņoti, to radītos datus var analizēt, lai noteiktu attiecības visā procesā, sākot no smilšu īpašībām līdz lējuma galīgajai virsmas kvalitātei.Viens no iespējamiem piemēriem ir tas, kā ieliešanas līmenis un temperatūra ietekmē veidņu pildījumu katram atsevišķam modelim.Iegūtā datu bāze ir arī pamats turpmākai automatizētu analīzes metožu, piemēram, mašīnmācības un mākslīgā intelekta (AI) izmantošanai procesu optimizēšanai.Ortrander apkopo procesa datus reāllaikā, izmantojot mašīnu saskarnes, sensoru mērījumus un testa paraugus.Katrai veidņu liešanai tiek savākti aptuveni tūkstotis parametru.Iepriekš tas fiksēja tikai katrai izliešanai nepieciešamo laiku, taču tagad precīzi zina, kāds ir izliešanas sprauslas līmenis katrā sekundē, ļaujot pieredzējušam personālam pārbaudīt, kā šis parametrs ietekmē citus rādītājus, kā arī lējuma galīgo kvalitāti.Vai veidnes iepildīšanas laikā no liešanas sprauslas tiek izvadīts šķidrums, vai iepildīšanas laikā uzliešanas sprausla ir piepildīta gandrīz nemainīgā līmenī?Ortander saražo trīs līdz piecus miljonus veidņu gadā un ir savācis milzīgu datu apjomu.Kvalitātes problēmu gadījumā Ortrander arī glabā vairākus katras ieliešanas attēlus pourTECH datubāzē.Nākotnes mērķis ir atrast veidu, kā automātiski novērtēt šos attēlus.Secinājums.Vienlaicīga automatizēta formēšana un liešana nodrošina ātrākus procesus, vienmērīgāku kvalitāti un mazāk atkritumu.Ar vienmērīgu liešanu un automātisku raksta maiņu ražošanas līnija darbojas efektīvi autonomi, prasot tikai minimālu roku piepūli.Tā kā operators veic uzraudzības lomu, ir nepieciešams mazāk personāla.Bezšuvju liešana tagad tiek izmantota daudzās vietās visā pasaulē, un to var izmantot visās mūsdienu lietuvēs.Katrai lietuvei būs nepieciešams nedaudz atšķirīgs tās vajadzībām pielāgots risinājums, taču tehnoloģija tā ieviešanai ir labi pārbaudīta, šobrīd pieejama no DISA un tās partnera pour-tech AB, un neprasa daudz darba.Var veikt pasūtījuma darbus.Pastiprināta mākslīgā intelekta un viedās automatizācijas izmantošana lietuvēs joprojām ir testēšanas fāzē, taču, tā kā lietuves un oriģinālo iekārtu ražotāji nākamo divu līdz trīs gadu laikā iegūs vairāk datu un papildu pieredzes, pāreja uz automatizāciju ievērojami paātrināsies.Tomēr šis risinājums pašlaik nav obligāts, jo datu izlūkošana ir labākais veids, kā optimizēt procesus un uzlabot rentabilitāti, lielāka automatizācija un datu apkopošana kļūst par standarta praksi, nevis eksperimentālu projektu.Agrāk lietuves lielākā vērtība bija tās modelis un darbinieku pieredze.Tagad, kad bezšuvju liešana ir apvienota ar lielāku automatizāciju un Industry 4.0 sistēmām, dati ātri kļūst par liešanas panākumu trešo pīlāru.
— Mēs patiesi pateicamies pour-tech un Ortrander Eisenhütte par komentāriem šī raksta sagatavošanas laikā.
Jā, es vēlētos saņemt Foundry-Planet biļetenu reizi divās nedēļās ar jaunākajām ziņām, testiem un ziņojumiem par produktiem un materiāliem.Plus īpašie biļeteni — visi ar bezmaksas atcelšanu jebkurā laikā.
Izlikšanas laiks: okt.-05-2023