pengacuan automatik

Foundries semakin mengguna pakai automasi proses dipacu data untuk mencapai matlamat jangka panjang yang berkualiti tinggi, kurang pembaziran, masa beroperasi maksimum dan kos minimum.Penyegerakan digital bersepadu sepenuhnya bagi proses penuangan dan pengacuan (tuangan lancar) amat berharga untuk faundri yang menghadapi cabaran pengeluaran tepat dalam masa, masa kitaran yang dikurangkan dan perubahan model yang lebih kerap.Dengan sistem pengacuan dan tuangan automatik yang bersambung dengan lancar, proses tuangan menjadi lebih pantas dan bahagian berkualiti tinggi dihasilkan dengan lebih konsisten.Proses menuang automatik termasuk memantau suhu menuang, serta memberi makan bahan inokulasi dan memeriksa setiap acuan.Ini meningkatkan kualiti setiap tuangan dan mengurangkan kadar sekerap.Automasi komprehensif ini juga mengurangkan keperluan untuk pengendali dengan pengalaman khusus selama bertahun-tahun.Operasi juga menjadi lebih selamat kerana lebih sedikit pekerja yang terlibat secara keseluruhan.Visi ini bukan visi masa depan;Ini sedang berlaku sekarang.Alat seperti automasi faundri dan robotik, pengumpulan dan analisis data telah berkembang selama beberapa dekad, tetapi kemajuan telah dipercepatkan baru-baru ini dengan pembangunan pengkomputeran berprestasi tinggi mampu milik dan penderia rangkaian Industri 4.0 termaju serta sistem kawalan yang serasi.Penyelesaian dan rakan kongsi kini membolehkan foundries mencipta infrastruktur yang teguh dan pintar untuk menyokong projek yang lebih bercita-cita tinggi, menghimpunkan beberapa sub-proses bebas sebelum ini untuk menyelaraskan usaha mereka.Menyimpan dan menganalisis data proses yang dikumpul oleh sistem bersepadu yang automatik ini juga membuka pintu kepada kitaran murni penambahbaikan berterusan dipacu data.Pengasas boleh mengumpul dan menganalisis parameter proses dengan memeriksa data sejarah untuk mencari korelasi antara mereka dan hasil proses.Proses automatik kemudiannya menyediakan persekitaran yang telus di mana sebarang penambahbaikan yang dikenal pasti oleh analisis boleh diuji dengan teliti dan cepat, disahkan dan, jika boleh, dilaksanakan.
Cabaran Pengacuan Lancar Disebabkan trend ke arah pengeluaran tepat pada masa, pelanggan yang menggunakan garisan acuan DISAMATIC® selalunya perlu menukar model dengan kerap antara kelompok kecil.Menggunakan peralatan seperti Automatic Powder Changer (APC) atau Quick Powder Changer (QPC) daripada DISA, templat boleh ditukar dalam masa satu minit.Apabila perubahan corak berkelajuan tinggi berlaku, kesesakan dalam proses cenderung beralih ke arah menuang—masa yang diperlukan untuk menggerakkan tundish secara manual untuk menuang selepas perubahan corak.Tuangan lancar ialah cara terbaik untuk menambah baik langkah proses tuangan ini.Walaupun pemutus selalunya sudah sebahagiannya automatik, automasi penuh memerlukan penyepaduan lancar sistem kawalan garis acuan dan peralatan pengisian supaya ia beroperasi sepenuhnya serentak dalam semua situasi operasi yang mungkin.Untuk mencapai ini dengan pasti, unit menuang mesti tahu dengan tepat di mana ia selamat untuk menuang acuan seterusnya dan, jika perlu, laraskan kedudukan unit pengisian.Mencapai pengisian automatik yang cekap dalam proses pengeluaran yang stabil dari acuan yang sama tidaklah begitu sukar.Setiap kali acuan baru dibuat, lajur acuan bergerak pada jarak yang sama (ketebalan acuan).Dengan cara ini, unit pengisian boleh kekal dalam kedudukan yang sama, bersedia untuk mengisi acuan kosong seterusnya selepas barisan pengeluaran dihentikan.Hanya pelarasan kecil pada kedudukan tuang diperlukan untuk mengimbangi perubahan dalam ketebalan acuan yang disebabkan oleh perubahan dalam kebolehmampatan pasir.Keperluan untuk pelarasan halus ini baru-baru ini telah dikurangkan lagi terima kasih kepada ciri garis acuan baharu yang membolehkan kedudukan tuang kekal lebih konsisten semasa pengeluaran yang konsisten.Selepas setiap tuangan selesai, garisan acuan menggerakkan satu lejang sekali lagi, meletakkan acuan kosong seterusnya di tempatnya untuk memulakan tuangan seterusnya.Semasa ini berlaku, peranti pengisian boleh diisi semula.Apabila menukar model, ketebalan acuan mungkin berubah, yang memerlukan automasi yang kompleks.Tidak seperti proses kotak pasir mendatar, di mana ketinggian kotak pasir ditetapkan, proses DISAMATIC® menegak boleh melaraskan ketebalan acuan kepada ketebalan tepat yang diperlukan untuk setiap set model untuk mengekalkan nisbah pasir kepada besi yang tetap dan mengambil kira ketinggian. daripada model tersebut.Ini merupakan faedah utama dalam memastikan kualiti tuangan yang optimum dan penggunaan sumber, tetapi ketebalan acuan yang berbeza-beza menjadikan kawalan tuangan automatik lebih mencabar.Selepas perubahan model, mesin DISAMATIC® mula menghasilkan kumpulan acuan seterusnya dengan ketebalan yang sama, tetapi mesin pengisian pada baris masih mengisi acuan model sebelumnya, yang mungkin mempunyai ketebalan acuan yang berbeza.Untuk memerangi ini, garisan pengacuan dan loji pengisian mesti berfungsi dengan lancar sebagai satu sistem yang disegerakkan, menghasilkan acuan dengan satu ketebalan dan menuang yang lain dengan selamat.Pencurian lancar selepas perubahan corak.Selepas perubahan corak, ketebalan acuan yang tinggal di antara mesin pengacuan kekal sama.Unit menuang yang dibuat daripada model sebelumnya kekal sama, tetapi memandangkan acuan baru yang keluar dari mesin acuan mungkin lebih tebal atau nipis, keseluruhan rentetan boleh maju pada jarak yang berbeza dalam setiap kitaran – mengikut ketebalan bentuk baharu.Ini bermakna dengan setiap lejang mesin pengacuan, sistem tuangan lancar mesti melaraskan kedudukan tuangan sebagai persediaan untuk tuangan seterusnya.Selepas kumpulan acuan sebelumnya dituangkan, ketebalan acuan menjadi malar semula dan pengeluaran yang stabil diteruskan.Sebagai contoh, jika acuan baru adalah 150mm tebal dan bukannya acuan tebal 200mm yang masih dituang sebelum ini, alat tuang mesti bergerak 50mm kembali ke arah mesin acuan dengan setiap lejang mesin acuan berada dalam kedudukan menuang yang betul..Untuk membolehkan loji menuang bersedia untuk menuang apabila lajur acuan berhenti bergerak, pengawal loji pengisian mesti mengetahui dengan tepat acuan apa yang akan dituangkan dan bila dan di mana ia akan tiba di kawasan menuang.Menggunakan model baharu yang menghasilkan acuan tebal semasa menuang acuan nipis, sistem seharusnya boleh menuang dua acuan dalam satu kitaran.Sebagai contoh, apabila membuat acuan berdiameter 400mm dan menuang acuan berdiameter 200mm, peranti menuang mestilah 200mm dari mesin pengacuan untuk setiap acuan yang dibuat.Pada satu ketika, lejang 400mm akan menolak dua acuan diameter 200mm yang tidak diisi keluar dari kawasan menuang yang mungkin.Dalam kes ini, mesin pengacuan mesti menunggu sehingga peranti pengisian selesai menuang dua acuan 200mm sebelum beralih ke lejang seterusnya.Atau, semasa membuat acuan nipis, penuang mesti boleh melangkau tuangan sepenuhnya dalam kitaran sambil masih menuang acuan tebal.Sebagai contoh, apabila membuat acuan diameter 200mm dan menuang acuan diameter 400mm, meletakkan acuan diameter 400mm baru di kawasan menuang bermakna dua acuan diameter 200mm perlu dibuat.Penjejakan, pengiraan dan pertukaran data yang diperlukan untuk sistem pengacuan dan penuangan bersepadu untuk menyediakan penuangan automatik tanpa masalah, seperti yang diterangkan di atas, telah memberikan cabaran kepada banyak pembekal peralatan pada masa lalu.Tetapi terima kasih kepada mesin moden, sistem digital dan amalan terbaik, penuangan lancar boleh (dan telah) dicapai dengan cepat dengan persediaan yang minimum.Keperluan utama ialah beberapa bentuk "perakaunan" proses, memberikan maklumat tentang lokasi setiap borang dalam masa nyata.Sistem Monitizer®|CIM (Modul Bersepadu Komputer) DISA mencapai matlamat ini dengan merekodkan setiap acuan yang dibuat dan menjejaki pergerakannya melalui barisan pengeluaran.Sebagai pemasa proses, ia menjana satu siri aliran data yang dicap masa yang mengira kedudukan setiap acuan dan muncungnya pada barisan pengeluaran setiap saat.Jika perlu, ia menukar data dalam masa nyata dengan sistem kawalan loji pengisian dan sistem lain untuk mencapai penyegerakan yang tepat.Sistem DISA mengekstrak data penting untuk setiap acuan daripada pangkalan data CIM, seperti ketebalan acuan dan boleh/tidak boleh dituangkan, dan menghantarnya ke sistem kawalan loji pengisian.Menggunakan data yang tepat ini (yang dihasilkan selepas acuan tersemperit), penuang boleh menggerakkan pemasangan menuang ke kedudukan yang betul sebelum acuan tiba, dan kemudian mula membuka batang penyumbat semasa acuan masih bergerak.Acuan tiba tepat pada masanya untuk menerima besi dari loji tuang.Masa yang ideal ini adalah penting, iaitu cair mencapai cawan tuang dengan tepat.Masa tuang ialah kesesakan produktiviti biasa, dan dengan menetapkan masa permulaan tuangan dengan sempurna, masa kitaran boleh dikurangkan beberapa perpuluhan saat.Sistem pengacuan DISA juga memindahkan data yang berkaitan daripada mesin pengacuan, seperti saiz acuan semasa dan tekanan suntikan, serta data proses yang lebih luas seperti kebolehmampatan pasir, kepada Monitizer®|CIM.Sebaliknya, Monitizer®|CIM menerima dan menyimpan parameter kritikal kualiti untuk setiap acuan daripada loji pengisian, seperti suhu tuang, masa tuang dan kejayaan proses tuang dan inokulasi.Ini membolehkan borang individu ditandakan sebagai buruk dan diasingkan sebelum dicampur dalam sistem goncangan.Selain mengautomasikan mesin acuan, garisan acuan dan tuangan, Monitizer®|CIM menyediakan rangka kerja patuh Industri 4.0 untuk pemerolehan, penyimpanan, pelaporan dan analisis.Pengurusan faundri boleh melihat laporan terperinci dan menelusuri data untuk mengesan isu kualiti dan memacu potensi peningkatan.Pengalaman Tuangan Lancar Ortrander Ortrander Eisenhütte ialah faundri milik keluarga di Jerman yang mengkhusus dalam pengeluaran tuangan besi volum pertengahan, berkualiti tinggi untuk komponen automotif, dapur dan infrastruktur kayu tugas berat, dan bahagian jentera am.Faundri itu menghasilkan besi kelabu, besi mulur dan besi grafit yang dipadatkan dan menghasilkan kira-kira 27,000 tan tuangan berkualiti tinggi setiap tahun, beroperasi dua syif lima hari seminggu.Ortrander mengendalikan empat relau lebur aruhan 6 tan dan tiga garisan acuan DISA, menghasilkan kira-kira 100 tan tuangan setiap hari.Ini termasuk pengeluaran pendek selama satu jam, kadangkala kurang untuk pelanggan penting, jadi templat perlu ditukar dengan kerap.Untuk mengoptimumkan kualiti dan kecekapan, Ketua Pegawai Eksekutif Bernd H. Williams-Book telah melaburkan sumber yang besar dalam melaksanakan automasi dan analitik.Langkah pertama ialah mengautomasikan proses pencairan dan dos besi, menaik taraf tiga relau tuangan sedia ada menggunakan sistem pourTECH terkini, yang merangkumi teknologi laser 3D, inkubasi dan kawalan suhu.Relau, garisan acuan dan tuangan kini dikawal dan disegerakkan secara digital, beroperasi hampir sepenuhnya secara automatik.Apabila mesin acuan menukar model, pengawal pourTECH menanyakan sistem DISA Monitizer®|CIM untuk dimensi acuan baharu.Berdasarkan data DISA, pengawal tuang mengira tempat untuk meletakkan nod tuang untuk setiap tuang.Ia mengetahui dengan tepat bila acuan baru pertama tiba di loji pengisian dan secara automatik beralih kepada urutan penuangan baru.Jika jig mencapai penghujung lejangnya pada bila-bila masa, mesin DISAMATIC® berhenti dan jig kembali secara automatik.Apabila acuan baru yang pertama dikeluarkan dari mesin, pengendali dimaklumkan supaya dia dapat memeriksa secara visual bahawa ia berada dalam kedudukan yang betul.Faedah tuangan lancar Proses tuangan tangan tradisional atau sistem automatik yang kurang kompleks boleh mengakibatkan kehilangan masa pengeluaran semasa perubahan model, yang tidak dapat dielakkan walaupun dengan perubahan acuan pantas pada mesin acuan.Menetapkan semula acuan penuang dan tuang secara manual adalah lebih perlahan, memerlukan lebih banyak pengendali dan terdedah kepada ralat seperti suar.Ortrander mendapati bahawa apabila membotolan dengan tangan, pekerjanya akhirnya menjadi letih, hilang tumpuan, dan melakukan kesilapan, seperti malas.Penyepaduan lancar pengacuan dan penuangan membolehkan proses yang lebih cepat, lebih konsisten dan berkualiti tinggi sambil mengurangkan pembaziran dan masa henti.Dengan Ortrander, pengisian automatik menghapuskan tiga minit yang diperlukan sebelum ini untuk melaraskan kedudukan unit pengisian semasa perubahan model.Keseluruhan proses penukaran biasanya mengambil masa 4.5 minit, kata Encik Williams-Book.Tak sampai dua minit hari ni.Dengan menukar antara 8 dan 12 model setiap syif, pekerja Ortrander kini menghabiskan kira-kira 30 minit setiap syif, separuh daripada sebelumnya.Kualiti dipertingkatkan melalui ketekalan yang lebih besar dan keupayaan untuk terus mengoptimumkan proses.Ortrander mengurangkan sisa sebanyak kira-kira 20% dengan memperkenalkan tuangan yang lancar.Selain mengurangkan masa henti semasa menukar model, keseluruhan garisan pengacuan dan penuangan memerlukan hanya dua orang dan bukannya tiga yang sebelumnya.Pada beberapa syif, tiga orang boleh mengendalikan dua barisan pengeluaran lengkap.Pemantauan adalah hampir semua pekerja ini lakukan: selain daripada memilih model seterusnya, menguruskan campuran pasir dan mengangkut cair, mereka mempunyai beberapa tugas manual.Manfaat lain ialah pengurangan keperluan untuk pekerja berpengalaman, yang sukar dicari.Walaupun automasi memerlukan beberapa latihan pengendali, ia memberikan orang ramai maklumat proses kritikal yang mereka perlukan untuk membuat keputusan yang baik.Pada masa hadapan, mesin boleh membuat semua keputusan.Dividen data daripada pemutus lancar Apabila cuba memperbaiki proses, fauri sering berkata, "Kami melakukan perkara yang sama dengan cara yang sama, tetapi dengan hasil yang berbeza."Jadi mereka membuang pada suhu dan tahap yang sama selama 10 saat, tetapi beberapa tuangan adalah baik dan ada yang tidak baik.Dengan menambahkan penderia automatik, mengumpul data bertanda masa pada setiap parameter proses dan memantau hasil, sistem pemutus lancar bersepadu mewujudkan rantaian data proses yang berkaitan, menjadikannya lebih mudah untuk mengenal pasti punca apabila kualiti mula merosot.Contohnya, jika kemasukan yang tidak dijangka berlaku dalam kumpulan cakera brek, pengurus boleh menyemak dengan cepat bahawa parameter berada dalam had yang boleh diterima.Oleh kerana pengawal untuk mesin pengacuan, loji tuang dan fungsi lain seperti relau dan pembancuh pasir berfungsi secara serentak, data yang mereka hasilkan boleh dianalisis untuk mengenal pasti hubungan sepanjang proses, daripada sifat pasir hingga kualiti permukaan akhir tuangan.Satu contoh yang mungkin ialah bagaimana tahap tuangan dan suhu mempengaruhi pengisian acuan untuk setiap model individu.Pangkalan data yang dihasilkan juga meletakkan asas untuk penggunaan teknik analisis automatik pada masa hadapan seperti pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan (AI) untuk mengoptimumkan proses.Ortrander mengumpul data proses dalam masa nyata melalui antara muka mesin, pengukuran sensor dan sampel ujian.Untuk setiap tuangan acuan, kira-kira seribu parameter dikumpul.Sebelum ini, ia hanya merekodkan masa yang diperlukan untuk setiap tuangan, tetapi kini ia mengetahui dengan tepat tahap muncung tuangan setiap saat, membolehkan kakitangan berpengalaman memeriksa bagaimana parameter ini mempengaruhi penunjuk lain, serta kualiti akhir tuangan.Adakah cecair disalirkan daripada muncung tuang semasa acuan sedang diisi, atau adakah muncung tuang diisi ke paras yang hampir malar semasa mengisi?Ortrander menghasilkan tiga hingga lima juta acuan setahun dan telah mengumpul sejumlah besar data.Ortrander juga menyimpan berbilang imej bagi setiap tuangan dalam pangkalan data pourTECH sekiranya terdapat isu kualiti.Mencari cara untuk menilai imej ini secara automatik ialah matlamat masa hadapan.Kesimpulan.Pembentukan dan penuangan automatik serentak menghasilkan proses yang lebih pantas, kualiti yang lebih konsisten dan kurang pembaziran.Dengan tuangan lancar dan perubahan corak automatik, barisan pengeluaran beroperasi dengan berkesan secara autonomi, hanya memerlukan usaha manual yang minimum.Memandangkan pengendali memainkan peranan penyeliaan, lebih sedikit kakitangan diperlukan.Tuangan lancar kini digunakan di banyak tempat di seluruh dunia dan boleh digunakan untuk semua faurin moden.Setiap faundri akan memerlukan penyelesaian yang sedikit berbeza yang disesuaikan dengan keperluannya, tetapi teknologi untuk melaksanakannya terbukti dengan baik, kini boleh didapati daripada DISA dan rakan kongsinya pour-tech AB, dan tidak memerlukan banyak kerja.Kerja tersuai boleh dijalankan.Peningkatan penggunaan kecerdasan buatan dan automasi pintar dalam foundri masih dalam fasa ujian, tetapi apabila foundri dan OEM mengumpulkan lebih banyak data dan pengalaman tambahan dalam tempoh dua hingga tiga tahun akan datang, peralihan kepada automasi akan mempercepatkan dengan ketara.Penyelesaian ini pada masa ini adalah pilihan, bagaimanapun, kerana perisikan data ialah cara terbaik untuk mengoptimumkan proses dan meningkatkan keuntungan, automasi yang lebih besar dan pengumpulan data menjadi amalan standard dan bukannya projek percubaan.Pada masa lalu, aset terbesar faundri ialah model dan pengalaman pekerjanya.Sekarang pemutus lancar digabungkan dengan automasi yang lebih besar dan sistem Industri 4.0, data dengan cepat menjadi tonggak ketiga kejayaan faundri.
—Kami sangat berterima kasih kepada pour-tech dan Ortrander Eisenhütte atas komen mereka semasa penyediaan artikel ini.
Ya, saya ingin menerima surat berita Foundry-Planet dwi-mingguan dengan semua berita, ujian dan laporan terkini tentang produk dan bahan.Ditambah dengan surat berita istimewa – semuanya dengan pembatalan percuma pada bila-bila masa.