IMTS 2018:feit of fictie? De belofte van Industrie 4.0

Dus wat moeten fabrikanten doen? Om te beginnen moeten ze due diligence oefenen - en ervoor zorgen dat het logisch is. Iedereen wil verbeteren. Automatisering is belangrijk, maar het kan erg kostbaar zijn als het zonder interne procescontrole kan worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de kwaliteit behouden blijft bij een hogere doorvoer.

"Wat als het proces waarvan wordt gemeld dat het wordt uitgevoerd, een hoop schroot of helemaal geen onderdelen heeft opgeleverd?" legt Skulan uit. “Goede procesgebaseerde systemen die controleren of het werkstuk en gereedschap correct zijn ingesteld en snijprogramma's die met inherente nauwkeurigheid worden uitgevoerd, zijn wat nodig is. Metingen tijdens het proces moeten verifiëren dat de juiste sneden op het juiste onderdeel zijn gemaakt. Op die manier help je de goede implementaties van Industrie 4.0 te scheiden van de zwakke implementaties die simpelweg hogere niveaus van datamonitoring proberen op te nemen zonder dat het onderliggende proces onder controle is.”

Daarom benadrukt Skulan de zeer belangrijke rol van simulatie, maar alleen in combinatie met op sensoren gebaseerde nauwkeurigheid die het bewerkingsproces in belangrijke stadia rechtstreeks in een machine controleert.

"Ons doel is niet alleen om te verifiëren dat de productie plaatsvindt, maar het is om te verifiëren dat alle productiestadia voldoen aan de kwaliteitsnormen met een minimum aan verloren verwerkingstijd", zegt Skulan. Hierbij spelen sensoren en automatisering een cruciale rol, maar alleen als de gegevens aantoonbaar nauwkeurig zijn. Het zit in de juiste combinatie van slimme sensortechnologie die samenwerkt met software die direct beschikbaar is voor operators om duidelijk op een dashboard te zien dat een verbeterde productiviteit wordt gerealiseerd.

Het gevaar van slimme productie: De resultaten van Industrie 4.0 te veel belovend

Maar niet iedereen heeft hetzelfde beeld van Industrie 4.0. Sommige bedrijven denken dat het de heilige graal van de productie is en geloven dat als ze het eenmaal gebruiken, dit een revolutie teweeg zal brengen in hun productiviteit en de kosten vrijwel onmiddellijk zal verlagen. Skulan zegt dat het een enorm verschil kan maken, maar het is niet noodzakelijk de snel gerealiseerde belofte van resultaten die het senior productiemanagement verwacht.

"Zodra senior managers een 4.0-strategie willen implementeren, is de verwachting dat een onmiddellijke toename van de productiviteit en kwaliteit zal plaatsvinden door simpelweg de prestaties van de operators op de werkvloer te monitoren", zegt Skulan. “Dit is een potentieel gevaarlijke denkwijze die sommige bedrijven overnemen. Er moet echt werk worden verzet op werkvloerniveau om processen voor te bereiden zodat de voordelen worden gerealiseerd. Industrie 4.0 is geen toverstaf.”

Maar Skulan wijst er snel op dat dit proces - als het goed wordt uitgevoerd - legitieme verdienste heeft bij de productie. Om het belang en de belofte ervan te illustreren, vertelt Skulan over een van zijn grote klanten, een grote lucht- en ruimtevaartfabrikant met meer dan 250 ingenieurs die zich uitsluitend toeleggen op Industrie 4.0-processen en -praktijken. De drive om de productiviteit te verbeteren en te innoveren in de lucht- en ruimtevaartindustrie is een belangrijk onderdeel van het succes ervan.

Bekijk het succes van de lucht- en ruimtevaartindustrie in actie in onze infographic:"To Infinity and Beyond:Aerospace Opportunities in Manufacturing Take Off."

Industrie 4.0 en de waarde van procesbeheersing

Alleen metingen van de doorvoer zijn geldig, maar ze kunnen hun eigen inherente beperkingen hebben.

Veel fabrikanten besteden veel aandacht aan de cyclustijd bij hun bewerking, wat de productiviteit ten goede kan komen, maar het kan misleidend zijn. "Bewerkingsactiviteiten kunnen een hoge mate van activiteit vertonen, maar het kan zijn dat de machines eigenlijk geen goede onderdelen of helemaal geen onderdelen produceren", zegt Skulan.

Een effectieve toepassing van Industrie 4.0 is er een die zowel doorvoer als kwaliteit in evenwicht houdt door gebruik te maken van het soort technologie dat validatie tijdens het proces mogelijk maakt. En het moet allemaal doorlopende informatie rapporteren aan operators en fabrieksmanagers.

"In plaats van de definitieve onderdeelinspectie, moeten fabrikanten nauwkeurige informatie vastleggen in elke fase van het bewerkingsproces terwijl deze processen plaatsvinden, zodat ze veranderingen kunnen beïnvloeden voordat er afwijkingen optreden, waardoor een kwaliteitsoutput ver stroomopwaarts in het proces wordt gegarandeerd", stelt Skulan voor. Dit is volgens hem een ​​vereiste om de belofte van Industrie 4.0 waar te maken:“We hebben nu de mogelijkheid om kwaliteit te valideren en in realtime aan te passen op basis van gegevensnauwkeurigheid. Kwaliteit die voortkomt uit automatische procescontrole in de machine, waarbij sensoren en software samen worden gebruikt, helpt ervoor te zorgen dat de informatie die op managementniveau wordt onderzocht, nauwkeurig en bruikbaar is."

"Als je naar gegevens kijkt nadat onderdelen zijn geproduceerd, wat de meeste bedrijven nu doen, is het geldige informatie, maar het helpt je niet om het proces te veranderen", zegt Skulan. "Wat je echt wilt, is om discrete kenmerken te meten die cruciaal zijn voor het productieproces op elk punt tijdens de bouw en het snijden van een onderdeel, en die gegevens te nemen met behulp van sensoren en technieken die bevestigen dat ze geldig zijn."

De uitdaging is om te bepalen wat de kritische kenmerken van een component zijn om te meten voor procesbeheersing? In veel gevallen kunnen er meer dan 30 functies in één proces worden gesneden, maar waarschijnlijk zijn er slechts een paar belangrijke dimensies die essentieel zijn om de kwaliteit stroomopwaarts te garanderen, dus het vereist een diep begrip van wat er in het echt kan worden aangepast en gecontroleerd tijd

Industrie 4.0:de waarde van adaptief gereedschap en het gesloten-lusproces

Als het doel is om voordeel te halen uit en aan te passen in het bewerkingsproces, dan is het essentieel om de rol van nieuwere, meer geavanceerde, adaptieve gereedschappen te begrijpen. In de Industrie 4.0-wereld betekent dit ook dat u inzicht krijgt in hoe sensoren en geautomatiseerde meetinstrumenten kunnen helpen bij het rapporteren en valideren van een groot aantal meet- en dynamische bewerkingsgegevens. Deze gegevens omvatten gebieden zoals dynamische werkoffset, controle van het middelpunt van het gereedschap en het vaststellen van de effectieve diepte en breedte van sneden door dynamisch het effectieve vliegpad van de frees te meten.

"De evolutie die heeft plaatsgevonden met 5-assige machines en de mogelijkheid om onderdelen en gereedschappen tegelijkertijd te verplaatsen, in combinatie met in-process meten, kan ongelooflijk goed werken om een ​​gesloten-lusomgeving te bieden", zegt Skulan.

"Bij modelleren wil je niet alleen simuleren wat er in de tekening staat, je wilt simuleren wat er werkelijk op de machine gebeurt in deze 'digitale tweeling'-omgeving", voegt Skulan toe. "U moet ook uw tooling- en procesmethodologie wijzigen om procescontrole in een gesloten kringloop te ondersteunen."

Hoe doe je dat? Skulan geeft een voorbeeld van het gebruik van circulaire interpolatie. In plaats van een vast enkelpunts kottergereedschap te gebruiken dat handmatig offline moet worden ingesteld, zou de Industry 4.0-methode er bijvoorbeeld voor kiezen om een ​​frees door een cirkelvormig patroon te drijven, waardoor op kaliber gebaseerde snijtechnieken kunnen worden gebruikt.

"Men kan een automatische snede maken, waarbij slechts de helft van de voorraad wordt verwijderd, en vervolgens het resulterende kenmerk meten met behulp van een sonde in bewerking , op dat moment, in die specifieke, realtime temperatuur en exacte bewerkingsomgeving - en update vervolgens de gereedschapsbanen automatisch in cyclus ”, zegt Skulan “Dit is closed loop control. Op deze manier is het proces volledig geautomatiseerd en agile.”

Om meer te weten te komen over de belofte van Industrie 4.0, presenteert Skulan "Maximizing Manufacturing Productivity in the Information Age" op donderdag 13 september tijdens de IMTS 2018-conferentiesessies. Registratie is vereist.

Hoe gebruikt uw winkel tegenwoordig Industrie 4.0-technieken? Deel je verhalen.