автоматтык калыптоо

Куюу заводдору жогорку сапат, аз калдык, максималдуу иштөө убактысы жана минималдуу чыгымдар сыяктуу узак мөөнөттүү максаттарга жетүү үчүн маалыматтарга негизделген процесстерди автоматташтырууну барган сайын көбүрөөк колдонуп жатышат. Куюу жана калыптоо процесстеринин толук интеграцияланган санариптик синхрондоштуруусу (тизгич куюу) өзгөчө өз убагында өндүрүш, цикл убактысын кыскартуу жана моделдерди тез-тез алмаштыруу сыяктуу кыйынчылыктарга туш болгон куюу заводдору үчүн баалуу. Бири-бири менен үзгүлтүксүз байланышкан автоматташтырылган калыптоо жана куюу системалары менен куюу процесси тездеп, жогорку сапаттагы тетиктер ырааттуу түрдө чыгарылат. Автоматташтырылган куюу процесси куюу температурасын көзөмөлдөөнү, ошондой эле эмдөө материалын берүүнү жана ар бир калыпты текшерүүнү камтыйт. Бул ар бир куюунун сапатын жакшыртат жана сыныктардын ылдамдыгын азайтат. Бул комплекстүү автоматташтыруу көп жылдык адистештирилген тажрыйбасы бар операторлорго болгон муктаждыкты да азайтат. Жалпысынан азыраак жумушчулар катышкандыктан, операциялар дагы коопсуз болуп калат. Бул көрүнүш келечектин көрүнүшү эмес; Бул азыр болуп жатат. Куюу заводдорун автоматташтыруу жана робототехника, маалыматтарды чогултуу жана талдоо сыяктуу куралдар ондогон жылдар бою өнүккөн, бирок акыркы учурда жеткиликтүү жогорку өндүрүмдүү эсептөөлөрдүн жана өнүккөн Industry 4.0 тармактык сенсорлорунун жана шайкеш башкаруу системаларынын өнүгүшү менен прогресс тездеди. Чечимдер жана өнөктөштөр эми куюучу заводдорго амбициялуу долбоорлорду колдоо үчүн бекем, акылдуу инфраструктураны түзүүгө мүмкүндүк берет, алардын аракеттерин координациялоо үчүн мурда көз карандысыз болгон бир нече субпроцесстерди бириктирет. Бул автоматташтырылган, интеграцияланган системалар тарабынан чогултулган процесстик маалыматтарды сактоо жана талдоо маалыматтарга негизделген үзгүлтүксүз өркүндөтүүнүн жакшы циклине жол ачат. Куюучу заводдор тарыхый маалыматтарды изилдөө менен процесстин параметрлерин чогултуп жана талдай алышат, алар менен процесстин жыйынтыктарынын ортосундагы корреляцияларды табышат. Андан кийин автоматташтырылган процесс анализ аркылуу аныкталган ар кандай жакшыртууларды кылдат жана тез текшерип, текшерип жана мүмкүн болгон жерде ишке ашыра турган ачык-айкын чөйрөнү камсыз кылат.
Түз калыптоодогу кыйынчылыктар Өз убагында өндүрүшкө умтулуу тенденциясынан улам, DISAMATIC® калыптоо линияларын колдонгон кардарлар көп учурда кичинекей партиялардын ортосунда моделдерди тез-тез алмаштырууга аргасыз болушат. DISA компаниясынын автоматтык порошок алмаштыргычы (APC) же тез порошок алмаштыргычы (QPC) сыяктуу жабдууларды колдонуу менен шаблондорду бир мүнөттүн ичинде алмаштырууга болот. Жогорку ылдамдыктагы үлгү өзгөргөн сайын, процесстеги тоскоолдук куюуга карай жылышат — үлгү өзгөргөндөн кийин трубканы кол менен жылдырып куюу үчүн талап кылынган убакыт. Түз куюу куюу процессинин бул кадамын жакшыртуунун эң жакшы жолу. Куюу көбүнчө жарым-жартылай автоматташтырылганы менен, толук автоматташтыруу калыптоо линиясынын башкаруу системаларын жана толтуруу жабдууларын үзгүлтүксүз интеграциялоону талап кылат, ошондо алар бардык мүмкүн болгон иштөө кырдаалдарында толугу менен синхрондуу иштешет. Буга ишенимдүү түрдө жетүү үчүн, куюучу агрегат кийинки калыпты кайсы жерде куюу коопсуз экенин так билиши керек жана зарыл болсо, толтуруучу агрегаттын абалын тууралашы керек. Ошол эле калыпты туруктуу өндүрүү процессинде натыйжалуу автоматтык толтурууга жетүү анчалык деле кыйын эмес. Жаңы калып жасалган сайын, калыптын колонкасы бирдей аралыкты (калыптын калыңдыгын) жылдырат. Ошентип, толтуруучу блок өндүрүш линиясы токтотулгандан кийин кийинки бош калыпты толтурууга даяр болуп, ошол эле абалда кала алат. Кумдун кысылышынын өзгөрүшүнөн улам калыптын калыңдыгынын өзгөрүшүн компенсациялоо үчүн куюу абалына бир аз гана түзөтүүлөр талап кылынат. Бул майда түзөтүүлөрдүн зарылдыгы жакында эле куюу абалдарын ырааттуу өндүрүш учурунда туруктуу бойдон сактоого мүмкүндүк берген жаңы калыптоо линиясынын функцияларынын аркасында дагы да азайды. Ар бир куюу аяктагандан кийин, калыптоо линиясы кайрадан бир соккуну жылдырып, кийинки куюуну баштоо үчүн кийинки бош калыпты ордуна коёт. Бул болуп жатканда, толтуруучу түзүлүштү кайра толтурууга болот. Моделди алмаштырганда, калыптын калыңдыгы өзгөрүшү мүмкүн, бул татаал автоматташтырууну талап кылат. Кумдуктун бийиктиги бекитилген горизонталдуу кумдук процессинен айырмаланып, вертикалдуу DISAMATIC® процесси калыптын калыңдыгын ар бир моделдин топтому үчүн керектүү так калыңдыкка тууралап, кум менен темирдин катышын туруктуу кармап тура алат жана моделдин бийиктигин эске алат. Бул куюунун оптималдуу сапатын жана ресурстарды пайдаланууну камсыз кылууда чоң артыкчылык болуп саналат, бирок калыптын калыңдыгынын ар кандай болушу автоматтык куюуну башкарууну кыйындатат. Моделди алмаштыргандан кийин, DISAMATIC® машинасы ошол эле калыңдыктагы кийинки партиядагы калыптарды чыгара баштайт, бирок линиядагы толтуруучу машина мурдагы моделдин калыптарын толтурат, алардын калыңдыгы башкача болушу мүмкүн. Муну менен күрөшүү үчүн, калыптоо линиясы жана толтуруучу завод бир синхрондоштурулган система катары үзгүлтүксүз иштеши керек, бир калыңдыктагы калыптарды чыгарып, экинчисин коопсуз куюу керек. Үлгү өзгөргөндөн кийин үзгүлтүксүз куюу. Үлгү өзгөргөндөн кийин, калыптоочу машиналардын ортосундагы калган калыптын калыңдыгы ошол бойдон калат. Мурунку моделден жасалган куюу блогу ошол бойдон калат, бирок калыптоочу машинадан чыккан жаңы калып калыңыраак же ичке болушу мүмкүн болгондуктан, бүт жип ар бир циклде ар кандай аралыкта - жаңы форманын калыңдыгына чейин жылышы мүмкүн. Бул калыптоочу машинанын ар бир жүрүшү менен үзгүлтүксүз куюу системасы кийинки куюуга даярдануу үчүн куюу абалын тууралашы керек дегенди билдирет. Калыптардын мурунку партиясы куюлгандан кийин, калыптын калыңдыгы кайрадан туруктуу болуп, туруктуу өндүрүш кайра башталат. Мисалы, эгерде жаңы калып мурда куюлуп жаткан 200 мм калыңдыктагы калыптын ордуна 150 мм калыңдыкта болсо, куюучу түзүлүш калыптоочу машинанын ар бир кыймылы менен туура куюу абалында болушу үчүн калыптоочу машинаны көздөй 50 мм артка жылышы керек. Калып колонкасы кыймылдабай калганда куюучу завод куюуга даярданышы үчүн, толтуруучу заводдун контроллери кайсы калыпка куюлаарын жана качан жана кайда куюу аймагына келерин так билиши керек. Жука калыптарды куюп жатып, калың калыптарды чыгарган жаңы моделди колдонуу менен, система бир циклде эки калыпты куюуга жөндөмдүү болушу керек. Мисалы, диаметри 400 мм болгон калыпты жасап, диаметри 200 мм болгон калыпты куюп жатканда, куюучу түзүлүш ар бир жасалган калып үчүн калыптоочу машинадан 200 мм алыс болушу керек. Кайсы бир учурда 400 мм жүрүш эки толтурулбаган 200 мм диаметрдеги калыпты мүмкүн болгон куюу аймагынан түртүп чыгарат. Бул учурда, калыптоочу машина кийинки жүрүшкө өтүүдөн мурун толтуруучу түзүлүш эки 200 мм калыпты куюп бүткөнгө чейин күтүшү керек. Же болбосо, жука калыптарды жасоодо, куюучу циклде толугу менен куюп, ошол эле учурда калың калыптарды куюп бүтө алышы керек. Мисалы, диаметри 200 мм болгон калыпты жасап, диаметри 400 мм болгон калыпты куюп жатканда, куюу аянтына жаңы 400 мм диаметрдеги калыпты коюу эки 200 мм диаметрдеги калыпты жасоо керектигин билдирет. Жогоруда айтылгандай, көйгөйсүз автоматташтырылган куюуну камсыз кылуу үчүн интеграцияланган калыптоо жана куюу системасы үчүн талап кылынган көзөмөлдөө, эсептөөлөр жана маалымат алмашуу мурда көптөгөн жабдууларды жеткирүүчүлөр үчүн кыйынчылыктарды жараткан. Бирок заманбап машиналардын, санариптик системалардын жана мыкты тажрыйбалардын аркасында минималдуу орнотуу менен үзгүлтүксүз куюуга болот (жана жетишилген). Негизги талап - бул процессти "эсепке алуунун" кандайдыр бир түрү, ар бир форманын жайгашкан жери жөнүндө маалыматты реалдуу убакыт режиминде берет. DISAнын Monitizer®|CIM (Компьютердик интеграцияланган модуль) системасы бул максатка ар бир жасалган калыпты жазып алуу жана анын өндүрүш линиясы аркылуу кыймылын көзөмөлдөө менен жетишет. Процесс таймери катары ал ар бир калыптын жана анын шлангынын өндүрүш линиясындагы абалын ар бир секунд сайын эсептеген убакыт мөөрү басылган маалымат агымдарынын сериясын түзөт. Зарыл болсо, ал так синхрондоштурууга жетүү үчүн толтуруучу заводду башкаруу системасы жана башка системалар менен реалдуу убакыт режиминде маалыматтарды алмашат. DISA системасы CIM маалымат базасынан ар бир калып үчүн маанилүү маалыматтарды, мисалы, калыптын калыңдыгы жана куюуга мүмкүн/мүмкүн эместигин алып, аны толтуруучу заводду башкаруу системасына жөнөтөт. Бул так маалыматтарды (калып экструзиялангандан кийин түзүлгөн) колдонуп, куюучу калып келгенге чейин куюучу түзүлүштү туура абалга жылдырып, андан кийин калып кыймылдап жатканда тыгын таякчасын ача баштайт. Калып куюучу заводдон темирди алуу үчүн өз убагында келет. Бул идеалдуу убакыт абдан маанилүү, башкача айтканда, эритме куюучу чөйчөккө так жетет. Куюу убактысы - бул жалпы өндүрүмдүүлүктүн тардыгы жана куюунун башталышын так аныктоо менен цикл убактысын секунданын ондон бир бөлүгүнө кыскартууга болот. DISA калыптоо системасы ошондой эле калыптоочу машинадан учурдагы калыптын өлчөмү жана куюу басымы сыяктуу тиешелүү маалыматтарды, ошондой эле кумдун кысылышы сыяктуу кеңири процесстик маалыматтарды Monitizer®|CIMге өткөрүп берет. Өз кезегинде, Monitizer®|CIM ар бир калып үчүн куюучу заводдон куюу температурасы, куюу убактысы жана куюу жана эмдөө процесстеринин ийгилиги сыяктуу сапаттык маанилүү параметрлерди алат жана сактайт. Бул ар бир калыпты чайкоо системасында аралаштыруудан мурун жаман деп белгилөөгө жана бөлүүгө мүмкүндүк берет. Калыптоо машиналарын, калыптоо линияларын жана куюуну автоматташтыруудан тышкары, Monitizer®|CIM алуу, сактоо, отчет берүү жана талдоо үчүн Industry 4.0 стандартына шайкеш келген алкакты камсыз кылат. Куюу цехинин жетекчилиги сапат маселелерин көзөмөлдөө жана потенциалдуу жакшыртууларды киргизүү үчүн деталдуу отчетторду көрө алат жана маалыматтарды тереңирээк изилдей алат. Ortranderдин үзгүлтүксүз куюу тажрыйбасы Ortrander Eisenhütte - Германиядагы үй-бүлөлүк куюучу завод, ал автомобиль тетиктери, оор жүк ташуучу жыгач мештери жана инфраструктурасы, ошондой эле жалпы техниканын тетиктери үчүн орто көлөмдөгү, жогорку сапаттагы темир куюуларды чыгарууга адистешкен. Куюу цехи боз чоюн, ийкемдүү чоюн жана тыгыздалган графит чоюн чыгарат жана жылына болжол менен 27 000 тонна жогорку сапаттагы куюуларды чыгарат, жумасына беш күн эки сменада иштейт. Ortrander төрт 6 тонналык индукциялык эритүү мештерин жана үч DISA калыптоо линияларын иштетет, күнүнө болжол менен 100 тонна куюу чыгарат. Буга бир сааттык кыска өндүрүштүк циклдер кирет, кээде маанилүү кардарлар үчүн андан аз, ошондуктан шаблонду тез-тез алмаштырууга туура келет. Сапатты жана натыйжалуулукту оптималдаштыруу үчүн башкы директор Бернд Х. Уильямс-Бук автоматташтырууну жана аналитиканы ишке ашырууга олуттуу ресурстарды жумшады. Биринчи кадам темирди эритүү жана дозалоо процессин автоматташтыруу, 3D лазердик технологияны, инкубацияны жана температураны көзөмөлдөөнү камтыган эң акыркы pourTECH системасын колдонуп, үч учурдагы куюу мешин жаңыртуу болду. Мештер, калыптоо жана куюу линиялары азыр санариптик түрдө башкарылат жана синхрондоштурулат, дээрлик толугу менен автоматтык түрдө иштейт. Калыптоо машинасы моделин өзгөрткөндө, pourTECH куюу контроллери DISA Monitizer®|CIM системасынан жаңы калыптын өлчөмдөрүн сурайт. DISA маалыматтарынын негизинде куюу контроллери ар бир куюу үчүн куюу түйүнүн кайда жайгаштырууну эсептейт. Ал биринчи жаңы калып толтуруу заводуна качан келгенин так билет жана автоматтык түрдө жаңы куюу ырааттуулугуна өтөт. Эгерде джиг каалаган убакта жүрүшүнүн аягына жетсе, DISAMATIC® машинасы токтойт жана джиг автоматтык түрдө кайтып келет. Биринчи жаңы калып машинадан алынганда, операторго эскертүү берилет, ошондо ал анын туура абалда экенин визуалдык түрдө текшере алат. Түз куюунун артыкчылыктары Салттуу кол менен куюу процесстери же анча татаал эмес автоматташтырылган системалар моделди өзгөртүү учурунда өндүрүш убактысынын жоголушуна алып келиши мүмкүн, бул калыптоочу машинада калыпты тез алмаштырганда да сөзсүз болот. Куюучу жана куюу калыптарын кол менен баштапкы абалга келтирүү жайыраак, көбүрөөк операторлорду талап кылат жана күйүү сыяктуу каталарга көп дуушар болот. Ortrander кол менен бөтөлкөгө куюлганда, анын кызматкерлери акыры чарчап, көңүлүн топтобой, бошоп калуу сыяктуу каталарды кетиришкенин аныктады. Калыптоону жана куюунун үзгүлтүксүз интеграциясы калдыктарды жана токтоп калуу убактысын азайтуу менен бирге тезирээк, ырааттуураак жана жогорку сапаттагы процесстерди камсыз кылат. Ortrander менен автоматтык толтуруу моделди өзгөртүү учурунда толтуруу блогунун абалын тууралоо үчүн мурда талап кылынган үч мүнөттү жокко чыгарат. Мурда конвертациялоонун бүт процесси 4,5 мүнөттү алчу, деди мырза Уильямс-Бук. Бүгүнкү күндө эки мүнөттөн аз. Сменада 8ден 12ге чейинки моделдерди алмаштыруу менен Ortrander кызматкерлери азыр сменада болжол менен 30 мүнөт сарпташат, бул мурдагыга караганда эки эсе аз. Сапат жогорку ырааттуулук жана процесстерди үзгүлтүксүз оптималдаштыруу мүмкүнчүлүгү аркылуу жогорулайт. Ortrander үзгүлтүксүз куюуну киргизүү менен калдыктарды болжол менен 20% га азайтты. Моделдерди алмаштырганда токтоп калуу убактысын кыскартуудан тышкары, калыптоо жана куюу линиясынын бардыгы мурунку үчөөнүн ордуна эки гана адамды талап кылат. Айрым сменаларда үч адам эки толук өндүрүш линиясын иштете алат. Бул жумушчулардын дээрлик бардыгы мониторингди талап кылат: кийинки моделди тандоодон, кум аралашмаларын башкаруудан жана эритинди ташуудан тышкары, алардын кол менен аткарылуучу жумуштары аз. Дагы бир пайдасы - тажрыйбалуу кызматкерлерге болгон муктаждыктын азайышы, аларды табуу кыйын. Автоматташтыруу операторлорду окутууну талап кылса да, ал адамдарга туура чечимдерди кабыл алуу үчүн зарыл болгон маанилүү процесстик маалыматты берет. Келечекте машиналар бардык чечимдерди кабыл алышы мүмкүн. Үзгүлтүксүз куюудан алынган маалыматтар Процессти жакшыртууга аракет кылып жатканда, куюучу заводдор көп учурда: "Биз бир эле нерсени бирдей жол менен жасайбыз, бирок ар кандай натыйжалар менен", - дешет. Ошентип, алар бирдей температурада жана деңгээлде 10 секунд куюшат, бирок кээ бир куюулар жакшы, ал эми кээ бирлери жаман. Автоматташтырылган сенсорлорду кошуу, ар бир процесстин параметри боюнча убакыт менен белгиленген маалыматтарды чогултуу жана натыйжаларды көзөмөлдөө менен, интеграцияланган үзгүлтүксүз куюу системасы байланышкан процесстик маалыматтардын чынжырын түзөт, бул сапат начарлай баштаганда негизги себептерди аныктоону жеңилдетет. Мисалы, тормоз дисктеринин партиясында күтүлбөгөн кошулмалар пайда болсо, менеджерлер параметрлердин кабыл алынган чектерде экенин тез текшере алышат. Калыптоочу машинанын, куюучу заводдун жана мештер жана кум аралаштыргычтар сыяктуу башка функциялардын контроллерлери бирге иштегендиктен, алар түзгөн маалыматтарды кумдун касиеттеринен баштап куюунун акыркы бетинин сапатына чейинки процесстин жүрүшүндөгү байланыштарды аныктоо үчүн талдоого болот. Мүмкүн болгон бир мисал - куюу деңгээли жана температурасы ар бир жеке модел үчүн калыпты толтурууга кандай таасир этери. Натыйжада пайда болгон маалымат базасы ошондой эле процесстерди оптималдаштыруу үчүн машиналык окутуу жана жасалма интеллект (ЖИ) сыяктуу автоматташтырылган талдоо ыкмаларын келечекте колдонуу үчүн негиз түзөт. Ortrander процесстик маалыматтарды машина интерфейстери, сенсордук өлчөөлөр жана сыноо үлгүлөрү аркылуу реалдуу убакыт режиминде чогултат. Ар бир калып куюу үчүн миңге жакын параметр чогултулат. Мурда ал ар бир куюу үчүн талап кылынган убакытты гана жазып алчу, бирок азыр ал куюучу форсунканын деңгээли ар бир секунд сайын кандай экенин так билет, бул тажрыйбалуу кызматкерлерге бул параметрдин башка көрсөткүчтөргө, ошондой эле куюунун акыркы сапатына кандай таасир этерин текшерүүгө мүмкүндүк берет. Калып толтурулуп жатканда куюучу форсункадан суюктук төгүлүп жатабы же толтуруу учурунда куюучу форсунка дээрлик туруктуу деңгээлге чейин толтурулуп жатабы? Ortrander жылына үчтөн беш миллионго чейин калып чыгарат жана абдан көп маалыматтарды чогулткан. Ortrander ошондой эле сапат маселелери болгон учурда ар бир куюунун бир нече сүрөттөрүн pourTECH маалымат базасында сактайт. Бул сүрөттөрдү автоматтык түрдө баалоо жолун табуу - келечектеги максат. Жыйынтык. Бир эле учурда автоматташтырылган калыптоо жана куюу процесстерди тездетүүгө, сапатты ырааттуу кылууга жана калдыктарды азайтууга алып келет. Жылмакай куюу жана автоматтык түрдө үлгүнү өзгөртүү менен өндүрүш линиясы натыйжалуу автономдуу иштейт, бул минималдуу кол күчүн гана талап кылат. Оператор көзөмөлдөөчү ролду ойногондуктан, азыраак персонал талап кылынат. Түзсүз куюу азыр дүйнө жүзү боюнча көптөгөн жерлерде колдонулат жана бардык заманбап куюу заводдоруна колдонулушу мүмкүн. Ар бир куюучу завод өзүнүн муктаждыктарына ылайыкташтырылган бир аз башкача чечимди талап кылат, бирок аны ишке ашыруу технологиясы жакшы далилденген, учурда DISA жана анын өнөктөшү pour-tech AB тарабынан жеткиликтүү жана көп жумушту талап кылбайт. Жекече иштер жүргүзүлүшү мүмкүн. Куюучу заводдордо жасалма интеллекттин жана интеллектуалдык автоматташтыруунун кеңири колдонулушу дагы эле сыноо баскычында, бирок куюучу заводдор жана OEM өндүрүүчүлөр кийинки эки-үч жылдын ичинде көбүрөөк маалыматтарды жана кошумча тажрыйбаны чогулткандыктан, автоматташтырууга өтүү бир топ тездейт. Бул чечим учурда милдеттүү эмес, бирок маалыматтарды интеллекттөө процесстерди оптималдаштыруунун жана кирешелүүлүктү жогорулатуунун эң жакшы жолу болгондуктан, көбүрөөк автоматташтыруу жана маалыматтарды чогултуу эксперименталдык долбоор эмес, стандарттуу практикага айланууда. Мурда куюучу заводдун эң чоң байлыгы анын модели жана кызматкерлеринин тажрыйбасы болгон. Эми үзгүлтүксүз куюу кеңири автоматташтыруу жана Industry 4.0 системалары менен айкалышкандыктан, маалыматтар куюучу заводдун ийгилигинин үчүнчү тирегине тездик менен айланып баратат.
—Бул макаланы даярдоо учурундагы комментарийлери үчүн pour-tech жана Ortrander Eisenhütte компанияларына чын жүрөктөн ыраазычылык билдиребиз.
Ооба, мен эки жумада бир чыгуучу Foundry-Planet маалымат бюллетенин, акыркы жаңылыктарды, сыноолорду жана продукциялар жана материалдар боюнча отчетторду алгым келет. Мындан тышкары, атайын маалымат бюллетендерин – мунун баарын каалаган убакта акысыз жокко чыгарууга болот.