Леарниците сè повеќе ја усвојуваат автоматизацијата на процесите управувани од податоци за да постигнат долгорочни цели со повисок квалитет, помалку отпад, максимално време на работа и минимални трошоци.Целосно интегрираната дигитална синхронизација на процесите на истурање и обликување (беспрекорно лиење) е особено важна за леарниците кои се соочуваат со предизвиците на навремено производство, намаленото времетраење на циклусот и почестите промени на моделите.Со автоматизирани системи за обликување и леење кои беспрекорно се поврзуваат заедно, процесот на лиење станува побрз и поконзистентно се произведуваат поквалитетни делови.Процесот на автоматско истурање вклучува следење на температурата на истурање, како и хранење на материјалот за инокулација и проверка на секој калап.Ова го подобрува квалитетот на секое леење и ја намалува стапката на отпадоци.Оваа сеопфатна автоматизација, исто така, ја намалува потребата за оператори со долгогодишно специјализирано искуство.Операциите, исто така, стануваат побезбедни бидејќи вкупно се вклучени помалку работници.Оваа визија не е визија за иднината;Ова се случува сега.Алатките како што се автоматизацијата на леарницата и роботиката, собирањето и анализата на податоци еволуирале со децении, но напредокот неодамна се забрза со развојот на прифатливи компјутери со високи перформанси и напредни мрежни сензори за индустрија 4.0 и компатибилни системи за контрола.Решенијата и партнерите сега им овозможуваат на леарниците да создадат стабилна, интелигентна инфраструктура за поддршка на поамбициозни проекти, здружувајќи повеќе претходно независни потпроцеси за да ги координираат нивните напори.Складирањето и анализирањето на податоците од процесот собрани од овие автоматизирани, интегрирани системи, исто така, ја отвора вратата за доблесен циклус на континуирано подобрување управувано од податоци.Леарниците можат да собираат и анализираат параметри на процесот со испитување на историски податоци за да најдат корелации помеѓу нив и резултатите од процесот.Автоматизираниот процес потоа обезбедува транспарентно опкружување во кое сите подобрувања идентификувани со анализата можат темелно и брзо да бидат тестирани, потврдени и, каде што е можно, имплементирани.
Предизвици за беспрекорно обликување Поради трендот кон навремено производство, клиентите кои користат линии за калапи DISAMATIC® често мораат да ги менуваат моделите помеѓу малите серии.Користејќи опрема како што е автоматски менувач на прав (APC) или брз менувач на прав (QPC) од DISA, шаблоните може да се сменат за само една минута.Како што се случуваат промени во шаблонот со голема брзина, тесното грло во процесот има тенденција да се префрли кон истурање - времето потребно за рачно поместување на тушникот за истурање по промената на шемата.Беспрекорното лиење е најдобриот начин за подобрување на овој чекор од процесот на лиење.Иако леењето често е веќе делумно автоматизирано, целосната автоматизација бара беспрекорна интеграција на контролните системи на линијата за обликување и опремата за полнење, така што тие работат целосно синхроно во сите можни работни ситуации.За да се постигне ова сигурно, единицата за истурање мора точно да знае каде е безбедно да се истури следниот калап и, доколку е потребно, да ја прилагоди положбата на единицата за полнење.Не е толку тешко да се постигне ефикасно автоматско полнење во стабилен процес на производство на истиот калап.Секој пат кога се прави нов калап, столбот на мувлата се движи на исто растојание (дебелина на мувлата).На овој начин, единицата за полнење може да остане во истата положба, подготвена да го наполни следниот празен калап откако ќе се запре производната линија.Потребни се само мали прилагодувања на положбата на истурање за да се компензираат промените во дебелината на мувлата предизвикани од промените во компресибилноста на песокот.Потребата за овие фини прилагодувања неодамна беше дополнително намалена благодарение на новите карактеристики на линијата за калапи кои овозможуваат позициите на истурање да останат поконзистентни за време на постојаното производство.По завршувањето на секое истурање, линијата за обликување повторно се движи со еден потег, поставувајќи го следниот празен калап на место за да започне следното истурање.Додека се случува ова, уредот за полнење може повторно да се наполни.При промена на моделот, дебелината на калапот може да се промени, што бара сложена автоматизација.За разлика од процесот на хоризонтално песок, каде што висината на песокот е фиксирана, вертикалниот процес DISAMATIC® може да ја прилагоди дебелината на калапот до точната дебелина потребна за секој сет на модели за да се одржи постојан сооднос песок и железо и да се земе предвид висината на моделот.Ова е голема придобивка за обезбедување на оптимален квалитет на леење и искористување на ресурсите, но различните дебелини на мувлата ја прават автоматската контрола на леење попредизвикувачки.По промената на моделот, машината DISAMATIC® започнува да ја произведува следната серија калапи со иста дебелина, но машината за полнење на линијата сè уште ги полни калапите од претходниот модел, кои може да имаат различна дебелина на калапот.За борба против ова, линијата за обликување и погонот за полнење мора да работат беспрекорно како еден синхронизиран систем, произведувајќи калапи со една дебелина и безбедно истурање на друга.Беспрекорно истурање по промената на шемата.По промената на моделот, дебелината на преостанатиот калап помеѓу машините за обликување останува иста.Единицата за истурање направена од претходниот модел останува иста, но бидејќи новиот калап што излегува од машината за обликување може да биде подебел или потенок, целата низа може да напредува на различни растојанија во секој циклус - до дебелината на новата форма.Ова значи дека со секој потег на машината за калапи, системот за леење без шевови мора да ја прилагоди положбата на леење како подготовка за следното лиење.Откако ќе се истури претходната серија калапи, дебелината на калапот повторно станува константна и стабилното производство продолжува.На пример, ако новиот калап е дебел 150 мм наместо калапот со дебелина од 200 мм што сè уште се истураше претходно, уредот за истурање мора да се движи 50 мм назад кон машината за обликување со секој потег на машината за калапи за да биде во правилна положба на истурање..За да може фабриката за истурање да се подготви за истурање кога столбот на мувлата ќе престане да се движи, контролорот на постројката за полнење мора точно да знае во кој калап ќе се истура и кога и каде ќе пристигне во местото на истурање.Користејќи нов модел кој произведува дебели калапи додека лие тенки калапи, системот треба да може да лее два калапи во еден циклус.На пример, кога се прави калап со дијаметар од 400 mm и се истура калап со дијаметар од 200 mm, уредот за истурање мора да биде оддалечен 200 mm од машината за обликување за секој направен калап.Во одреден момент, ударот од 400 мм ќе истурка два непополнети калапи со дијаметар од 200 мм надвор од можното подрачје на истурање.Во овој случај, машината за обликување мора да почека додека уредот за полнење не заврши со истурање на двата калапи од 200 mm пред да премине на следниот удар.Или, кога правите тенки калапи, истурачот мора да може целосно да го прескокне истурањето во циклусот додека сеуште истура дебели калапи.На пример, кога се прави калап со дијаметар од 200 mm и се истура калап со дијаметар од 400 mm, поставувањето на нов калап со дијаметар од 400 mm во местото на истурање значи дека треба да се направат два калапи со дијаметар од 200 mm.Следењето, пресметките и размената на податоци потребни за интегриран систем за обликување и истурање за да се обезбеди автоматско истурање без проблеми, како што е опишано погоре, претставуваа предизвици за многу добавувачи на опрема во минатото.Но, благодарение на современите машини, дигиталните системи и најдобрите практики, беспрекорното истурање може да се постигне (и беше) брзо со минимално поставување.Главниот услов е некаква форма на „сметководство“ на процесот, обезбедување информации за локацијата на секој формулар во реално време.Системот Monitizer®|CIM (Computer Integrated Module) на DISA ја постигнува оваа цел со снимање на секој направен калап и следење на неговото движење низ производната линија.Како процесен тајмер, тој генерира серија на текови на податоци со временски печат кои ја пресметуваат позицијата на секој калап и неговата млазница на производната линија секоја секунда.Доколку е потребно, тој разменува податоци во реално време со системот за контрола на постројката за полнење и други системи за да се постигне прецизна синхронизација.Системот DISA извлекува важни податоци за секој калап од базата на податоци CIM, како што се дебелината на мувлата и може/не може да се истури, и ги испраќа до контролниот систем на фабриката за полнење.Користејќи ги овие точни податоци (генерирани по екструдирањето на калапот), истурачот може да го премести склопот за истурање во правилната положба пред да пристигне калапот, а потоа да започне да ја отвора шипката за затворање додека калапот сè уште се движи.Калапот пристигнува навреме за да го прими железото од фабриката за истурање.Овој идеален тајминг е клучен, односно топењето точно стигнува до филџанот за истурање.Времето на истурање е вообичаено тесно грло во продуктивноста, и со совршено темпирање на почетокот на истурањето, времето на циклусот може да се намали за неколку десетини од секундата.Системот за обликување DISA, исто така, пренесува релевантни податоци од машината за обликување, како што се тековната големина на калапот и притисокот на вбризгување, како и пошироки податоци за процесот, како што е компресибилноста на песок, до Monitizer®|CIM.За возврат, Monitizer®|CIM ги прима и складира критичните параметри за квалитетот за секоја мувла од фабриката за полнење, како што се температурата на истурање, времето на истурање и успешноста на процесите на истурање и инокулација.Ова овозможува поединечните форми да се означат како лоши и да се одделат пред да се мешаат во системот за тресење.Покрај автоматизирањето на машините за обликување, линиите за лиење и леењето, Monitizer®|CIM обезбедува рамка во согласност со Industry 4.0 за стекнување, складирање, известување и анализа.Управувањето со леарницата може да прегледува детални извештаи и да ги истражува податоците за да ги следи проблемите со квалитетот и да поттикне потенцијални подобрувања.Бесшевно искуство во леење на Ortrander Ortrander Eisenhütte е семејна леарница во Германија која е специјализирана за производство на среден волумен, висококвалитетни лиење од железо за автомобилски компоненти, тешки печки на дрва и инфраструктура и општи машински делови.Леарницата произведува сиво железо, еластично железо и набиено графитно железо и произведува приближно 27.000 тони висококвалитетни одлеаноци годишно, работејќи во две смени пет дена во неделата.Ортрандер работи со четири индукциски печки за топење од 6 тони и три линии за обликување DISA, произведувајќи приближно 100 тони одлеаноци дневно.Ова вклучува кратки продукциски циклуси од еден час, понекогаш помалку за важни клиенти, така што шаблонот треба често да се менува.За да се оптимизира квалитетот и ефикасноста, извршниот директор Бернд Х. Вилијамс-Бук инвестираше значителни ресурси во спроведувањето на автоматизација и аналитика.Првиот чекор беше да се автоматизира процесот на топење и дозирање на железото, надградувајќи ги трите постоечки печки за леење користејќи го најновиот pourTECH систем, кој вклучува 3D ласерска технологија, инкубација и контрола на температурата.Печките, линиите за лиење и лиење сега се дигитално контролирани и синхронизирани, кои работат речиси целосно автоматски.Кога машината за обликување го менува моделот, контролорот за истурање pourTECH го бара системот DISA Monitizer®|CIM за новите димензии на калапот.Врз основа на податоците DISA, контролорот на истурање пресметува каде да го постави јазолот за истурање за секое истурање.Тој точно знае кога пристигнува првиот нов калап во фабриката за полнење и автоматски се префрла на новата низа на истурање.Ако двигателката го достигне крајот на својот удар во кое било време, DISAMATIC® машината запира и жигата автоматски се враќа.Кога ќе се извади првиот нов калап од машината, операторот се предупредува за да може визуелно да провери дали е во правилна положба.Придобивките од беспрекорното лиење Традиционалните процеси на рачно леење или помалку сложените автоматизирани системи може да резултираат со губење време на производство при промена на моделот, што е неизбежно дури и со брзи промени на калапот на машината за обликување.Рачното ресетирање на калапите за истурање и истурање е побавно, бара повеќе оператори и е подложно на грешки како што е одблесокот.Ортрандер открил дека кога се флаширале со рака, неговите вработени на крајот се уморниле, ја изгубиле концентрацијата и правеле грешки, како што е олабавување.Беспрекорната интеграција на обликувањето и истурањето овозможува побрзи, поконзистентни и поквалитетни процеси, истовремено намалувајќи го отпадот и времето на застој.Со Ortrander, автоматското полнење ги елиминира трите минути претходно потребни за прилагодување на положбата на единицата за полнење при промена на моделот.Целиот процес на конверзија траеше 4,5 минути, рече г-дин Вилијамс-Бук.Помалку од две минути денес.Со менување помеѓу 8 и 12 модели по смена, вработените во Ortrander сега трошат околу 30 минути по смена, половина повеќе од претходно.Квалитетот се подобрува преку поголема конзистентност и способност за континуирано оптимизирање на процесите.Ortrander го намали отпадот за приближно 20% со воведување на беспрекорно лиење.Покрај намалувањето на времето на застој при менување на моделите, за целата линија за обликување и истурање се потребни само две лица наместо претходните три.На некои смени, три лица можат да управуваат со две целосни производни линии.Следењето е речиси сè што прават овие работници: освен изборот на следниот модел, управувањето со мешавините од песок и транспортот на топењето, тие имаат малку рачни задачи.Друга придобивка е намалената потреба од искусни вработени, кои тешко се наоѓаат.Иако автоматизацијата бара одредена обука на операторот, таа им дава на луѓето критичните информации за процесот што им се потребни за да донесат добри одлуки.Во иднина, машините може да ги донесат сите одлуки.Податоците дивиденди од беспрекорното лиење Кога се обидуваат да го подобрат процесот, леарниците често велат: „Ние го правиме истото на ист начин, но со различни резултати“.Така тие фрлаат на иста температура и ниво за 10 секунди, но некои одлеаноци се добри, а некои се лоши.Со додавање на автоматизирани сензори, собирање податоци со временски печат за секој параметар на процесот и следење на резултатите, интегрираниот беспрекорен систем за леење создава синџир на поврзани податоци за процесот, што го олеснува идентификувањето на основните причини кога квалитетот почнува да се влошува.На пример, ако се појават неочекувани инклузии во серија дискови на сопирачките, менаџерите можат брзо да проверат дали параметрите се во прифатливи граници.Бидејќи контролорите за машината за обликување, фабриката за леење и други функции како што се печките и мешалките за песок работат заедно, податоците што ги генерираат може да се анализираат за да се идентификуваат односите во текот на процесот, од својствата на песокот до конечниот квалитет на површината на леењето.Еден можен пример е како нивото на истурање и температурата влијаат на полнењето на мувла за секој поединечен модел.Добиената база на податоци, исто така, ја поставува основата за идната употреба на техники за автоматска анализа како што се машинското учење и вештачката интелигенција (ВИ) за оптимизирање на процесите.Ortrander собира податоци за процесот во реално време преку машински интерфејси, мерења со сензори и тест примероци.За секое леење мувла се собираат околу илјада параметри.Претходно, го снимаше само времето потребно за секое истурање, но сега точно знае колкаво е нивото на млазницата за истурање секоја секунда, дозволувајќи им на искусен персонал да испита како овој параметар влијае на другите индикатори, како и на крајниот квалитет на леењето.Дали течноста се исцеди од млазницата за истурање додека се полни калапот или млазницата за истурање се полни на речиси константно ниво за време на полнењето?Ortrander произведува три до пет милиони калапи годишно и собра огромна количина на податоци.Ortrander, исто така, складира повеќе слики од секое истурање во базата на податоци pourTECH во случај на проблеми со квалитетот.Да се најде начин за автоматско оценување на овие слики е идна цел.Заклучок.Симултаното автоматизирано формирање и истурање резултира со побрзи процеси, поконзистентен квалитет и помалку отпад.Со непречено леење и автоматско менување на шаблонот, производната линија работи ефикасно автономно, барајќи само минимален рачен напор.Бидејќи операторот игра надзорна улога, потребен е помалку персонал.Бесшевното лиење сега се користи на многу места низ светот и може да се примени на сите модерни леарници.Секоја леарница ќе бара малку поинакво решение прилагодено на нејзините потреби, но технологијата за нејзино спроведување е добро докажана, моментално достапна од DISA и нејзиниот партнер pour-tech AB и не бара многу работа.Може да се изврши прилагодена работа.Зголемената употреба на вештачка интелигенција и интелигентна автоматизација во леарниците сè уште е во фаза на тестирање, но бидејќи леарниците и OEM собираат повеќе податоци и дополнително искуство во следните две до три години, транзицијата кон автоматизација значително ќе се забрза.Ова решение во моментов е опционално, сепак, бидејќи интелигенцијата на податоците е најдобриот начин за оптимизирање на процесите и подобрување на профитабилноста, поголемата автоматизација и собирање податоци станува стандардна практика наместо експериментален проект.Во минатото, најголемите предности на леарницата беа нејзиниот модел и искуството на нејзините вработени.Сега кога беспрекорното лиење е комбинирано со поголема автоматизација и системи за индустрија 4.0, податоците брзо стануваат третиот столб на успехот на леарницата.
-Искрено им благодариме на pour-tech и на Ortrander Eisenhütte за нивните коментари за време на подготовката на овој напис.
Да, би сакал да го добивам двонеделниот билтен на Foundry-Planet со сите најнови вести, тестови и извештаи за производи и материјали.Плус специјални билтени - сите со бесплатно откажување во секое време.
Време на објавување: Октомври-05-2023 година