От механической автоматизации к производству, управляемому данными

Десять лет назад технический специалист, оценивающий правильность работы печи с листовыми пружинами, полагался на датчик температуры и многолетний опыт. Сегодня то же самое суждение все чаще исходит из потока данных — кривых температуры печи, показаний закалочного масла и журналов усилий прессования, записываемых автоматически и сравниваемых с известными образцами. Этот переход от механической автоматизации к производству, управляемому данными, на самом деле означает «умное и цифровое» для рессорного оборудования, и это совсем другая история, чем продукты с «умной подвеской», которые доминируют в большинстве результатов поиска по этой теме.

Речь идет не о датчиках, встроенных в готовую пружину. Речь идет об оборудовании, которое это делает: автоматические производственные линии для производства рессор которые теперь генерируют больше полезной информации о процессе, чем сам процесс, используемый для генерации готовой детали.

Датчики в реальном времени на производственной линии

Каждая станция на линии по производству пружин выдает измеримый сигнал, и разница между старым и новым оборудованием во многом заключается в том, улавливается ли этот сигнал. Пробивной пресс генерирует кривую силы при каждом ударе. Печь поддерживает температурный профиль на протяжении всего своего цикла. В закалочной ванне температура масла варьируется от партии к партии. Ничто из этого не является новой физикой — что нового, так это запись ее автоматически, станция за станцией, вместо того, чтобы полагаться на то, что оператор смотрит на циферблат.

Как только эти данные будут собраны, они перестанут быть записью и станут управляющим входом. А полностью автоматическая линия вырубки и штамповки листовых рессор запись кривых усилия за один ход может указывать на износ штампа до того, как он создаст деталь, не соответствующую техническим характеристикам. А Полностью автоматическая линия по производству термообработки листовых рессор который непрерывно отслеживает температуру печи, может обнаружить зону дрейфа, прежде чем вся партия затвердеет неправильно. Оборудование больше не просто выполняет работу — оно при этом сообщает о своей производительности.

Прогнозируемое обслуживание: выявление сбоев до того, как они произойдут

Незапланированные простои на линии по производству пружин обходятся дорого: они не просто останавливают одну машину, они останавливают каждую станцию, следующую за ней. Пресс, который останавливается в середине смены, может заморозить всю последовательность термообработки и сборки. Прогностическое обслуживание решает эту проблему, отслеживая показатели износа — вибрацию, нагрузку двигателя, отклонение времени цикла — и отмечая развивающуюся проблему, пока еще есть время запланировать ее устранение, а не реагировать на поломку.

Исследования по прогнозному техническому обслуживанию в рамках Индустрии 4.0 указывают на последовательную закономерность: объединение данных датчиков с аналитикой позволяет производителям действовать в зависимости от состояния оборудования до того, как произойдет сбой, вместо того, чтобы следовать фиксированному календарю технического обслуживания, который часто обслуживает исправное оборудование и пропускает неисправное оборудование между посещениями, поскольку это обзор моделей планирования профилактического технического обслуживания выкладывает. Для пружинной линии с несколькими станциями эта разница обычно проявляется непосредственно в общей эффективности оборудования, поскольку одна незапланированная остановка редко остается в рамках одной машины.

Дополнительную информацию о том, что движет этими обновлениями в более широкой категории оборудования, см. в соответствующей статье на сайте основные движущие силы недавней весенней модернизации оборудования .

Цифровые двойники для проектирования линий и оптимизации процессов

Раньше ввод в эксплуатацию новой линии по производству пружин означал ее строительство, эксплуатацию и корректировку параметров физического оборудования до тех пор, пока производительность не стабилизируется — дорогостоящий способ узнать то, что должно было быть известно заранее. Цифровой двойник меняет эту последовательность. Это виртуальная модель линии, которая достаточно точно отражает реальное оборудование, чтобы моделировать пропускную способность, время работы станции и даже кривые нагрева печи до того, как через нее пройдет одна физическая деталь.

Для предприятия, добавляющего новую станцию ​​или изменяющего конфигурацию существующей последовательности, это имеет наибольшее значение во время ввода в эксплуатацию. Первое тестирование изменений в модели, а не в цехах, сокращает количество физических пробных запусков, необходимых для достижения стабильного результата — та же самая логика, которая способствует более широкому внедрению инструментов моделирования в автомобильном производстве в целом. Применительно к пружинным линиям это означает меньшее количество бракованных партий при вводе в эксплуатацию и более быстрый путь от установки до полномасштабного производства.

Прослеживаемость данных: превращение записей процессов в подтверждение качества

OEM-производители автомобильной промышленности все чаще просят поставщиков не просто соблюдать спецификации, но и доказывать их — с помощью записей, привязанных к конкретной партии, станции и параметрам процесса, на которых была произведена данная деталь. Производственный журнал, в котором указаны температура печи, время закалки и мощность пресса для каждого серийного номера, превращает заявление о качестве в нечто проверяемое, что имеет значение, когда вопрос по гарантии или сбой на месте относятся к конкретному производственному окну.

Здесь встречаются данные на уровне оборудования и проверка готовой детали. А машина для испытаний на усталость для проверки качества партии генерирует данные о производительности, которые в сочетании с записями о процессах, полученных на предыдущих станциях, дают производителю полную цепочку от сырья до проверенной продукции — такой тип прослеживаемости, который становится базовым ожиданием, а не отличительным признаком.

Как оборудование Wuxi Weineng вписывается в эту смену

Ничто из этого не работает без оборудования, предназначенного в первую очередь для генерации и предоставления данных. Производственная линия, которая не может сообщать о своей собственной температурной кривой печи или истории усилия прессования, не может быть сделана прогнозирующей, независимо от того, насколько хорошо аналитическое программное обеспечение, стоящее за ней, — данных просто нет для анализа. Это практическая отправная точка для любого производителя, решающего, что обновить в первую очередь.

Наша собственная линейка оборудования — от автоматизированных линий вырубки и штамповки, термообработки до окончательной сборки — построена на том же принципе. А Линия сборки листовой рессоры который отслеживает данные собственного цикла и четко интегрируется с предшествующими станциями, дает производителю наглядность, от которой на самом деле зависит переход к интеллектуальному цифровому производству, без необходимости отдельного проекта модернизации для крепления датчиков к оборудованию, которое не предназначено для их установки.