FMS voor hybride productie aan de horizon

Als leverancier van automatiseringsapparatuur en -software is ons bedrijf ondergedompeld in deze voortdurende, revolutionaire, datagestuurde rit, en we anticiperen op een nieuwe trend:onze klanten automatiseren niet alleen hun traditionele subtractieve methoden, ze willen ook automatiseren hun hybride productieprocessen (gecombineerde additieve en subtractieve processen) om te profiteren van het belangrijkste voordeel van elk flexibel productiesysteem (FMS):het opzetten van een betrouwbaar, consistent proces en productiestroom die 24/7 kan werken.

De lucht- en ruimtevaartindustrie zal als een van de eersten de hybride productie-FMS toepassen. De medische industrie loopt zeker achter, aangezien veel van haar toepassingen zeer geschikt zijn voor een hybride proces met hoge productie. Een hybride FMS-configuratie voor fabricage zal overeenkomsten en verschillen hebben met een conventionele FMS voor subtractieve bewerking. Gemeenschappelijkheden zijn onder meer de digitale aspecten, zoals de voorbereiding van onderdeel- en armatuurbestanden, koppeling met een ERP-systeem voor het plannen van prioriteiten en materiaalinventaris, en verbinding met de FMS-controller die het selecteren, bewaken, analyseren en wijzigen van de voorwaarden stuurt.

De verschillen in een hybride FMS zullen vooral in de werkafhandelingsaspecten zitten. Er zal bijvoorbeeld waarschijnlijk geen palletstapelaar zijn met een kraan zoals in subtractieve cellen. Het handlingapparaat op hybride systeemniveau is typisch een industriële robot. Robots met speciale vingers of grijpers verplaatsen eerst de bouwplaat en na het verwijderen van het onderdeel het individuele onderdeel van machine naar machine.

We voorzien processen die nodig zullen zijn voor een klant om op te nemen in toekomstige hybride FMS-applicaties en andere die interessant en potentieel gunstig zijn voor de klant om te integreren. Het hangt allemaal af van de reeks applicaties en de motivatie van het bedrijf om zo geautomatiseerd mogelijk te worden, waarbij vaak het grote onbekende - de beschikbaarheid van bekwame mensen in de toekomst - wordt genoemd als een van de belangrijkste drijfveren om te automatiseren.

De noodzakelijke functies omvatten alle voorbereiding van de onderdeelgegevens zoals hierboven vermeld; uitpakken (het onderdeel uit het poeder halen plus poederrecycling); draagconstructie en verwijderen bouwplaat; warmtebehandeling/stress verlichten; en oppervlakteafwerking, zoals kogelstralen.

Als het onderdeel een kritiek onderdeel is, kunnen de optionele functies die kunnen worden geïntegreerd alle kwaliteitsborgingsactiviteiten voor het poedermateriaal omvatten, waaronder poederselectie, drogen, zeven, vullen van de poedertank van de machine en poederverwijdering. Primaire kwaliteitsborgingsacties worden uitgevoerd op het voltooide onderdeel, dat vervolgens klaar is om naar de assemblage te worden getransporteerd (die ook stroomafwaarts kan worden geautomatiseerd).

Hybride applicatie is nu gereed

Lucht- en ruimtevaartturbinebladen zijn een belangrijke hybride toepassing die nu klaar is voor automatisering. Het blad wordt laag voor laag vervaardigd met behulp van directe metaallaser-sintering. Het poeder bestaat uit Inconel, de op nikkel-chroom gebaseerde superlegering die wordt gebruikt in vliegtuigmotoren. In dit geval wordt het werkstuk op een platform van de additiefmachine naar volgende stations getransporteerd. De printondersteuningsstructuren worden automatisch weggesneden en het turbineblad wordt door een robot uitgepakt en losgemaakt van het bouwplatform.

Het vrijstaande mes laat zijn secundaire bewerkingen automatisch verwerken met behulp van een verscheidenheid aan afwerkingstools. Zelfs de vingers van de robot zijn 3D-geprint met een op aluminium gebaseerd poeder, wat zorgt voor de optimale verhouding tussen gewicht en stijfheid. De 3D-geprinte vingerinzetstukken en de werkstukbevestiging zijn precies afgestemd op de complexe "spar"-geometrie voor een solide en betrouwbare grip.

We zien volledige automatisering van het hybride proces aan de horizon. De implementatie van een FMS voor hybride productie biedt de voordelen van kortere doorlooptijden, geen geavanceerde tooling vereist en een zeer stabiele, consistente productiestroom - 24/7.