TL;DR

Automatizācija metāla štampēšanas nozarē ir attīstījusies no vienkāršas mehāniskas apstrādes līdz kļūstot par mūsdienu ražošanas objektu „centrālo nervu sistēmu”. Tā vairs nav tikai ātrāka ražošana; tā atspoguļo visaptverošu trīs galveno elementu integrāciju: progresīvu aparatūru (servo preses un roboti), inteligentu programmatūru (IIoT un prediktīvie dati) un optimizētus procesus (vizuālā pārbaude un drošība). Šis ceļvedis aplūko, kā šīs tehnoloģijas sadarbojas, lai panāktu kļūdu brīvu kvalitāti un maksimāli palielinātu ieguldījumu atdeves rādītāju (ROI).

Rūpnīcu vadītājiem un inženieriem pāreja uz automatizāciju nozīmē pāriet no atsevišķām iekārtām uz pilnībā sinhronizētu ekosistēmu. Izmantojot tehnoloģijas, piemēram, tandemspiedes sistēmas ar pārnesei no spiedes uz spiedi un reāllaika redzamības validāciju, ražotāji var risināt darbaspēka trūkumu, uzlabot drošību, izņemot darbiniekus no bīstamām zonām, kā arī sasniegt automašīnu un aviācijas standartu prasīto precizitāti.

Tehnoloģiskā ekosistēma: vairāk nekā tikai roboti

Jebkuras automatizētas štancēšanas līnijas pamatā ir tās aparatūra. Kaut arī roboti ir redzamākais komponents, patiesais potenciāls rodas speciālas mašīnijas integrācijā, kas bezšuvju veidā sazinās viena ar otru. Lai izvēlētos pareizo aprīkojumu savai iekārtai, ir būtiski saprast servo tehnoloģijas un pārneses sistēmu konkrētās funkcijas.

Servo piedziņas spiedes pret mehāniskām sistēmām

Tradicionālās mehāniskās spiedes darbojas uz fiksētas riņķa sistēmas, kas ierobežo elastīgumu. Pretstatā tam, servo preses tehnoloģija īpašība ļauj precīzi kontrolēt slīdņa ātrumu un pozīciju jebkurā gaitas punktā. Šī spēja ļauj ražotājiem pielāgot uzturēšanās laikus konkrētām formēšanas operācijām, samazinot atgriešanos un uzlabojot izstrādājumu kvalitāti. Regulējot veidņu kustības ātrumu un spiedienu reālā laikā, servopressēs var izgatavot sarežģītas ģeometrijas, kuras ar standarta mehāniskajiem sistēmām būtu neiespējamas.

Līnijas sākuma (FOL) atstarojuma risinājumi

Automatizācija sākas līnijas priekšā. Atstarojuma process — nestandarta заготовок atdalīšana un to padote pirmajā presē — prasa absolūtu uzticamību, lai novērstu dubultās заготовok ievadīšanu, kas var izraisīt katastrofālas veidņu sadursmes. Šajā jomā dominē divas galvenās tehnoloģijas:

• Magnētiskie atdalītāji: Efektīvi feromateriāliem, taču tendence pacelt vairākas plāksnes, ja eļļas kārta ir pārāk bieza.
• Vakuumķeksu sistēmas: Izvēlamās precizitātes dēļ. Kā norādījuši eksperti no JR Automation , vakuuma cups samazina dubultas izņemšanas risku un nodrošina viena loksnes padevi, tādējādi kļūstot par standartu augstas ātrdarbības līnijām.

Robota Tandema Piespiedu iekārta uz iekārtu (P2P) pārnešana

Detaļu pārvietošana starp stacijām tandema līnijā bieži ir lielākais sašaurinājums. Mūsdienu P2P pārnesei tiek izmantoti augstas ātrdarbības daudzas asis aptveroši roboti, kas sinhronizēti ar piespiedu iekārtas ciklu. Atšķirībā no stingras cietās automatizācijas, šīs robotsistēmas nodrošina elastību daudzveidīgu, zemu apjomu ražošanas ciklu veikšanai. Tās var pārprogrammēt minūtēs, lai pielāgotos dažādām detaļu ģeometrijām, ievērojami samazinot pārbūves laiku — svarīgs KPI mūsdienu stampēšanas iekārtām.

Gudrā ražošana un dati: „Digitālā nervu sistēma”

Vientuļa aparatūra bez intelekta, kas to vadītu, ir nepietiekama. Gudrā ražošana pārvērš štancēšanas rūpnīcu par datubāzētu uzņēmumu, ko bieži sauc par Industry 4.0. Šis "digitālais nervu sistēmas līmenis" balstās uz sensoriem un savienojamību, lai reāllaikā uzraudzītu mašīnu stāvokli un procesa stabilitāti.

Prognozējošā tehniskā apkope un IIoT

Reaktīvā tehniskā apkope — remontēt mašīnas pēc tam, kad tās sabojājas — ir dārga un neefektīva. Ieviešot Rūpnieciskās lietu interneta (IIoT) sensorus, ražotāji var uzraudzīt kritiskus mainīgos lielumus, piemēram, motora vibrāciju, eļļas temperatūru un preses tonnāžu. Ulbrich uzsver, kā prognozējošās tehniskās apkopes algoritmi analizē šos datus, lai paredzētu iekārtu bojājumus dienas vai pat nedēļas pirms to notikšanas. Šis pāreja ļauj tehniskās apkopes komandām plānot remontdarbus laikā, kad ir paredzēts darba pārtraukums, ievērojami uzlabojot kopējo iekārtu efektivitāti (OEE).

Digitālo dubultnieku loma

"Digitālais divinieks" ir virtuāla fiziskā štampēšanas procesa kopija. Pirms tiek noštampts viens metāla loks, inženieri var simulēt visu ražošanas ciklu virtuālā vidē. Tas ļauj identificēt potenciālas sadursmes, optimizēt robotu kustības trajektorijas un pārbaudīt cikla ilgumu. Digitālie divnieki samazina eksperimentēšanas fāzi fiziskās iekļaušanas laikā, nodrošinot, ka automatizētā līnija darbojas ar maksimālu efektivitāti jau no pirmās dienas.

Kritiskie integrācijas punkti: detaļu novietošana rātvejos un pārbaude

Sarežģītākās problēmas automatizācijā bieži rodas līnijas beigās (EOL). Kad gatavās detaļas iziet no preses, tās jāpārbauda, jānovieto rātvejos un jāsagatavo sūtīšanai, neizveidojot sastrēgumus.

Stratēģijas detaļu novietošanai rātvejos līnijas beigās (EOL)

Detaļu automātiska novietošana rātvejos ir ļoti sarežģīta uzdevums, ņemot vērā piegādāto konteineru dažādību. Parasti izmanto divas pieejas:

1. Pilnībā automātiska novietošana rātvejos: Robots rokas paņem gatavās detaļas un tieši ievieto tās transporta rātnes. Tam nepieciešama precīza detaļu un rātņu pozicionēšana.
2. Hibrīda sistēmas: Šīs sistēmas ļauj gan manuālu, gan automātisku kārtošanu, nodrošinot elastību. Tomēr tām ir nepieciešamas sarežģītas drošības zonas (izmantojot gaismas aizkarus un skenerus), lai nodrošinātu, ka cilvēku operatori var droši strādāt blakus robotiem.

Redzes validācijas sistēmas

Robots nevar "redzēt" nepareizi novietotu rātni vai svešķermeni bez palīdzības. Lai pirms detaļas novietošanas pārbaudītu rātņu stāvokli un integritāti, ir būtiski izmantot modernas 3D redzes sistēmas. Šīs sistēmas skenē konteineru, lai pārliecinātos, ka tas ir brīvs no šķēršļiem un pareizi orientēts. Turklāt tiešsaistes redzes pārbaude pārbauda detaļas virsmas defektus, plaisas vai izmēru atšķirības tieši pēc spiešanas, nodrošinot, ka klientam tiek piegādātas kļūdu brīvas detaļas.

Biznesa pamatojums: ROI, drošība un jauda

Ieguldījumi automatizācijā ir ievērojamas kapitāla izmaksas, taču ieguldījumu atdeve (ROI) tiek panākta, gūstot mērāmas priekšrocības efektivitātē, kvalitātē un darbaspēka izmantošanā.

Drošība un darbaspēka prasmju paaugstināšana

Viena no pārliecinošākajām argumentācijām par labu automatizācijai ir drošība. Noņemot operatorus no preses līnijas, ražotāji novērš smagu roku un ekstremitāšu traumu risku. Turklāt Manor Tool uzsver, ka automatizācija nepamatoti neiznīcina darbavietas; drīzāk tā paaugstina darbaspēka kvalifikāciju. Operatori pāriet no atkārtotiem manuālās piegādes uzdevumiem uz augstākas vērtības lomām, piemēram, sistēmas programmēšanā, kvalitātes kontroles vai uzturtehnisko speciālistu pozīcijās.

Sadarbība augsta apjoma panākumiem

Automobiļu un rūpnieciskiem OEM ražotājiem lēmums par stampēšanas partneri bieži balstās uz to automatizācijas spējām un kvalitātes sertifikācijām. Pilnībā automatizēta iekārta var garantēt nepieciešamo caurlaidspēju masu ražošanai, vienlaikus saglabājot stingras pieļaujamās novirzes. Piemēram, Shaoyi Metal Technology izmanto IATF 16949 sertificētu precizitāti un spiedīšanas iespējas līdz 600 tonnām, lai pārvarētu plaisu no ātrā prototipēšanas līdz lielapjoma ražošanai. Viņu pieeja parāda, kā progresīvas izgatavošanas pakalpojumu sniedzēji var piegādāt būtiskas sastāvdaļas, piemēram, balstiekārtas un rāmjus, kas atbilst stingriem globālajiem standartiem.

Nākotne ir sinhronizēta

Automatizācija metālu štampēšanas nozarē ir attīstījusies no konkurētspējas priekšrocības līdz pamata operacionālam standartam. Nākotne pieder tādām iekārtām, kas spēj sinhronizēt servo piedziņas precizitāti ar datu vadītām atziņām. Attiecīgi uzskatot štampēšanas līniju par vienotu, inteliģentu sistēmu, ražotāji var sasniegt ražošanas svēto grāli: augstāku ātrumu, zemākas izmaksas un perfektu kvalitāti. Tā kā tehnoloģijas attīstās, mēs varam sagaidīt dziļāku mākslīgā intelekta un mašīnmācīšanās integrāciju, vēl vairāk izpludinot robežu starp fizisko ražošanu un digitālo optimizāciju.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kāda ir atšķirība starp cieto automatizāciju un robotu pārnešanu?

Cietā automatizācija izmanto fiksētas mehāniskas sistēmas, lai pārvietotu daļas starp spiedmašīnām. Tā ir ārkārtīgi ātra, taču trūkst elastības, tādējādi tā ir ideāla lielapjomu ražošanai ar ierobežotu produkta sortimentu. Robotizētā pārnešana izmanto programmatūras vadāmus robotu robus, kas nodrošina nedaudz lēnāku ātrumu, bet milzīgu elastību augsta sortimenta operācijām, kurās bieži mainās izstrādājumu dizains.

2. Kā servo spiedmašīnu tehnoloģija uzlabo izstrādājumu kvalitāti?

Servo spiedmašīnas ļauj programmēt slidņa kustību, tādējādi ātrumu un spiedienu var regulēt dažādos gājiena posmos. Tas ļauj realizēt "uzturēšanās" funkcijas, kas samazina materiāla atgriešanos un veicina labāku metāla plūsmu, rezultātā nodrošinot augstāku dimensiju precizitāti un labāku virsmas apdarējumu salīdzinājumā ar tradicionālajām mehāniskajām spiedmašīnām.

3. Kādi ir galvenie drošības ieguvumi, automatizējot štancēšanas līniju?

Galvenā drošības priekšrocība ir operatora fiziska atdalīšana no preses iekārtām. Automatizētās sistēmas veic smagu, asu metāldaļu iekraušanu, pārvietošanu un izkraušanu, ievērojami samazinot saspiešanas traumu, griezumu un ergonomiskas slodzes risku, kas saistīts ar manuālu apstrādi.