Засновники все частіше приймають автоматизацію процесів, орієнтовану на дані, для досягнення довгострокових цілей більш високої якості, менших відходів, максимального часу роботи та мінімальних витрат. Повністю інтегрована цифрова синхронізація процесів заливання та лиття (безшовне лиття) є особливо цінною для ливарних виробів, що стикаються з проблемами виробництва, скороченого циклу та частіших змін моделі. Завдяки автоматизованому ліпленням та литтям, які безперешкодно пов'язані між собою, процес лиття стає швидшим, а деталі більш високої якості виробляються більш послідовно. Процес автоматизованого заливки включає моніторинг температури заливки, а також годуючу прищеплену матеріал та перевірку кожної форми. Це покращує якість кожного лиття та знижує швидкість брухту. Ця всебічна автоматизація також зменшує потребу в операторах з багаторічним спеціалізованим досвідом. Операції також стають безпечнішими, оскільки в цілому залучено менше працівників. Це бачення не є баченням майбутнього; Це відбувається зараз. Такі інструменти, як автоматизація Foundry та робототехніка, збір та аналіз даних, розвивалися протягом десятиліть, але прогрес нещодавно прискорився з розробкою доступних високоефективних обчислювальних та вдосконалених мережевих датчиків та сумісних систем управління. Рішення та партнери тепер дають змогу засновникам створити надійну, інтелектуальну інфраструктуру для підтримки більш амбітних проектів, об'єднуючи кілька раніше незалежних субпроцесів для координації своїх зусиль. Зберігання та аналіз даних процесів, зібраних цими автоматизованими, інтегрованими системами, також відкриває двері до доброчесного циклу постійного вдосконалення, керованого даними. Засновники можуть збирати та аналізувати параметри процесу, вивчаючи історичні дані, щоб знайти кореляції між ними та результати процесу. Потім автоматизований процес забезпечує прозорого середовища, в якому будь -які вдосконалення, виявлені аналізом, можуть бути ретельно та швидко перевіряти, затверджені та, де це можливо, реалізовано.
Проблеми з безшовним литтям через тенденцію до виробництва, що справляється, клієнтам, які використовують лінії для формування Disamatic®, часто доводиться часто змінювати моделі між невеликими партіями. Використання обладнання, такого як автоматичний зміна порошків (APC) або швидкий зміна порошків (QPC) від DISA, шаблони можна змінити всього за одну хвилину. У міру зміни швидкісних моделей, вузьке місце в процесі має тенденцію до переливання-час, необхідний для вручну переміщення тунда, щоб виливати після зміни візерунка. Безшовний кастинг - найкращий спосіб покращити цей крок процесу кастингу. Хоча кастинг часто вже частково автоматизований, повна автоматизація вимагає безперебійної інтеграції систем управління лінією лиття та обладнання для заповнення, щоб вони працювали повністю синхронно у всіх можливих робочих ситуаціях. Щоб досягти цього надійно, прилад для заливки повинен точно знати, де безпечно налити наступну форму і, якщо потрібно, відрегулювати положення наповнювального блоку. Досягнення ефективного автоматичного заповнення в стабільному виробничому процесі однієї форми не так складно. Кожен раз, коли зроблена нова форма, стовпчик форми рухається однаковою відстані (товщина цвілі). Таким чином, блок наповнення може залишатися в одному положенні, готовий заповнити наступну порожню форму після припинення виробничої лінії. Для компенсації змін товщини форми, спричинених змінами піску, необхідні лише незначні корективи до положення заливки. Нещодавно потреба в цих тонких корекціях була ще більше зменшена завдяки новим функціям формування лінії, які дозволяють злити позиції залишатися більш послідовними під час послідовного виробництва. Після завершення кожної заливки лінія формування знову рухається одним ударом, поставивши наступну порожню форму на місце, щоб розпочати наступну заливку. Поки це відбувається, пристрій наповнення можна поповнити. Змінюючи модель, товщина форми може змінюватися, що вимагає складної автоматизації. На відміну від процесу горизонтальної пісочниці, де висота пісочниця фіксується, вертикальний процес Disamatic® може відрегулювати товщину форми до точної товщини, необхідної для кожного набору моделей, щоб підтримувати постійне співвідношення піску до заліза та враховувати висоту моделі. Це є головною користь у забезпеченні оптимальної якості лиття та використання ресурсів, але різна товщина цвілі робить автоматичний контроль над литтям більш складним. Після зміни моделі машина Disamatic® починає виробляти наступну партію форм однакової товщини, але наповнювальна машина на лінії все ще заповнює форми попередньої моделі, яка може мати різну товщину форми. Для боротьби з цим лінія формування та наповнююча рослина повинні безперешкодно працювати як одна синхронізована система, виробляючи форми однієї товщини та безпечно виливати іншу. Безшовна заливка після зміни візерунка. Після зміни візерунка товщина форми, що залишилася між машинами для лиття, залишається однаковою. Одиниця заливки, виготовлена з попередньої моделі, залишається однаковою, але оскільки нова форма, що виходить з лиття, може бути товщиною або тоншою, вся струна може просуватися на різних відстанях у кожному циклі - до товщини нової форми. Це означає, що при кожному штриху машинки для лиття безшовна система лиття повинна регулювати положення лиття під час підготовки до наступного ролі. Після того, як попередня партія форми висипається, товщина форми знову стає постійною і стабільне виробництво. Наприклад, якщо нова форма товщиною 150 мм замість форми товщиною 200 мм, яка ще виливалася раніше, пристрій, що виливається, повинен перемістити 50 мм назад у бік ліплення з кожним штрихом машини для лиття, щоб бути у правильному положенні заливки. . Для того, щоб рослина, що виливається, підготувався, коли стовпчик цвілі перестає рухатися, контролер начинки повинен точно знати, в яку цвіль він буде заливатися і коли і де він надійде в область заливки. Використовуючи нову модель, яка виробляє товсті форми під час лиття тонких форм, система повинна мати можливість кинути дві форми за один цикл. Наприклад, при виготовленні форми діаметром 400 мм і наливання форми діаметром 200 мм, пристрій для заливки повинен бути в 200 мм від машини для лиття для кожної виготовленої форми. У якийсь момент 400 -мм ходи висуне дві незареєстровані форми діаметром 200 мм з можливої області заливки. У цьому випадку машина для лиття повинна чекати, поки пристрій наповнення не закінчить залив дві 200 -мм форми, перш ніж переходити до наступного ходу. Або, роблячи тонкі форми, заливник повинен мати можливість повністю пропустити наливання в циклі, все ще виливши густі форми. Наприклад, при виготовленні форми діаметром 200 мм і виливання форми діаметром 400 мм, розміщення нової форми діаметром 400 мм в області заливки означає, що дві форми діаметром 200 мм потрібно зробити. Відстеження, розрахунки та обмін даними, необхідні для інтегрованої системи лиття та заливки, щоб забезпечити безпроблемну автоматизовану заливку, як описано вище, представили проблеми для багатьох постачальників обладнання в минулому. Але завдяки сучасним машинам, цифровими системами та найкращими практиками безшовна заливка може бути (і була) швидко досягнута з мінімальними налаштуваннями. Основна вимога - це певна форма «бухгалтерського обліку» процесу, що надає інформацію про розташування кожної форми в режимі реального часу. Система DISA Monitizer® | CIM (комп'ютерний інтегрований модуль) досягає цієї мети, записуючи кожну виготовлену форму та відстежуючи її рух по лінії виробництва. Як таймер процесу, він генерує низку потоків даних, що відбиті часом, які обчислюють положення кожної форми та її насадки на виробничій лінії щосекунди. При необхідності він обмінюється даними в режимі реального часу за допомогою системи управління рослинами та іншими системами для досягнення точної синхронізації. Система DISA витягує важливі дані для кожної форми з бази даних CIM, таких як товщина цвілі і можна/не може бути вилите, і надсилає її в систему управління рослинами, що заповнюють. Використовуючи ці точні дані (генеровані після екструдованої форми), заливник може переміщувати вузол, що виливається, у правильне положення до надійду форми, а потім почати відкривати пробку, поки форма ще рухається. Форма надходить вчасно, щоб отримати праску від рослини, що виливається. Цей ідеальний термін має вирішальне значення, тобто розплав доходить до чашки, що виливається. Час наливання - це загальне вузьке місце продуктивності, і ідеально причиняючи початок заливки, час циклу можна скоротити на кілька десятих секунд. Система формування DISA також передає відповідні дані з машини для лиття, таких як струм розміру форми та тиск вприскування, а також більш широкі дані про процес, такі як стисливість піску, до Monitizer® | CIM. У свою чергу, Monitizer® | CIM отримує та зберігає критичні якісні параметри для кожної форми з наповнювальної установки, наприклад, температура наливання, час наливання та успіх процесів заливки та щеплення. Це дозволяє позначати окремі форми як погані та відокремлені перед змішуванням в тремттєвій системі. Окрім автоматизації ліпних машин, ліплення та лиття, Monitizer® | CIM забезпечує промисловості 4,0, сумісну для придбання, зберігання, звітності та аналізу. Управління Foundry може переглянути детальні звіти та розповсюдити дані для відстеження проблем якості та сприяння вдосконаленню. Безшовний досвід кастингу Ortrander Ortrander Eisenhütte-це сімейний ливарний ливарник у Німеччині, який спеціалізується на виробництві середнього обсягу, високоякісних залізних кастинг для автомобільних компонентів, важких деревних печей та інфраструктури та загальних частин машин. Ливарний виробник виробляє сірий залізо, пластичне залізо та ущільнене графітове залізо і виробляє приблизно 27 000 тонн високоякісних кастинг на рік, працюючи на дві зміни п’ять днів на тиждень. Ortrander працює з чотирма 6-тонними індукційними плавними печами та трьома лініями ліплення DISA, що виробляє приблизно 100 тонн кастингу на день. Сюди входить короткі виробничі пробіжки на одну годину, іноді менше для важливих клієнтів, тому шаблон потрібно часто змінювати. Для оптимізації якості та ефективності генеральний директор Bernd H. Williams-Book вклав значні ресурси у впровадження автоматизації та аналітики. Першим кроком було автоматизацію процесу плавлення та дозування заліза, оновлення трьох існуючих кастинних печей за допомогою останньої системи Purtech, яка включає 3D -лазерну технологію, інкубацію та контроль температури. Печі, лінії для лиття та лиття тепер цифрово контролюються та синхронізуються, працюючи майже повністю автоматично. Коли машина для лиття змінює модель, контролер Pourtech запитує систему DISA Monitizer® | CIM для нових розмірів цвілі. Виходячи з даних DISA, контролер заливки обчислює, де розмістити вузол заливки для кожної заливки. Він точно знає, коли перша нова форма надходить на наповнювальну установку і автоматично переходить на нову послідовність заливання. Якщо джиг досягне кінця свого удару в будь -який час, машина Disamatic® зупиняється, а джиг автоматично повертається. Коли перша нова форма вилучається з машини, оператор попереджається, щоб він міг візуально перевірити, чи знаходиться вона в правильному положенні. Переваги безшовного лиття традиційних процесів лиття ручного лиття або менш складних автоматизованих систем можуть призвести до втраченого часу виробництва під час змін моделі, що неминуче навіть при швидких змінах форми на лицьовій машині. Уручну скидання заливки та наливки форми повільніше, вимагає більшої кількості операторів і схильне до помилок, таких як спалах. Ортрандер встановив, що, розливши вручну, його співробітники врешті -решт втомилися, втратили концентрацію і допустили помилки, такі як ослаблення. Безшовна інтеграція ліплення та заливки дозволяє швидше, більш послідовні та якісні процеси, зменшуючи відходи та простої. За допомогою Ortrander автоматичне наповнення виключає три хвилини, необхідні раніше, щоб регулювати положення наповнювального блоку під час змін моделі. Весь процес конверсії, який використовував 4,5 хвилини, сказав містер Вільямс-Книга. Сьогодні менше двох хвилин. Змінюючи від 8 до 12 моделей за зміну, працівники Ortrander зараз витрачають близько 30 хвилин за зміну, наполовину більше, ніж раніше. Якість підвищується за рахунок більшої узгодженості та здатності постійно оптимізувати процеси. Ортрандер знижував відходи приблизно на 20%, вводячи безшовне лиття. На додаток до скорочення простоїв при зміні моделей, на всій лінії ліплення та наливання потрібно лише двох людей замість попередніх трьох. На деяких змінах троє людей можуть експлуатувати дві повні виробничі лінії. Моніторинг - це майже всі ці працівники: крім вибору наступної моделі, управління пісковими сумішами та транспортування розплаву, у них є кілька ручних завдань. Ще одна перевага - зменшена потреба в досвідчених працівниках, яких важко знайти. Хоча автоматизація вимагає певної підготовки операторів, вона надає людям критичну інформацію про процеси, необхідну для прийняття хороших рішень. Надалі машини можуть приймати всі рішення. Дивіденди даних від безшовного лиття, намагаючись вдосконалити процес, ливарні часто кажуть: "Ми робимо те саме, але з різними результатами". Таким чином, вони кидають на однакову температуру і рівень протягом 10 секунд, але деякі кастинги хороші, а деякі погані. Додавши автоматизовані датчики, збираючи дані, що відбиваються часу на кожен параметр процесу, та результати моніторингу, інтегрована безшовна система лиття створює ланцюг пов'язаних даних процесів, що полегшує ідентифікацію першопричин, коли якість починає погіршуватися. Наприклад, якщо несподівані включення трапляються в партії гальмівних дисків, менеджери можуть швидко перевірити, чи параметри знаходяться в прийнятних межах. Оскільки контролери для ліплення, кастингова завод та інші функції, такі як печі та змішувачі піску, працюють узгоджено, дані, які вони генерують, можуть бути проаналізовані для ідентифікації взаємозв'язків протягом усього процесу, від властивостей піску до кінцевої поверхні якості лиття. Одним із можливих прикладів є те, як рівень заливання та температура впливає на наповнення цвілі для кожної окремої моделі. Отримана база даних також закладає основу для подальшого використання методів автоматизованого аналізу, таких як машинне навчання та штучний інтелект (AI) для оптимізації процесів. Ortrander збирає дані про процеси в режимі реального часу за допомогою машинних інтерфейсів, вимірювання датчиків та тестових зразків. Для кожного лиття форми зібрано близько тисячі параметрів. Раніше він зафіксував лише час, необхідний для кожної заливки, але тепер він точно знає, який рівень насадки, що виливається, є кожною секундою, що дозволяє досвідченому персоналу вивчити, як цей параметр впливає на інші показники, а також остаточну якість кастингу. Чи рідина осушена з насадки, що виливається, під час наповнення форми, або наливна насадка заповнюється майже до постійного рівня під час наповнення? Ортрандер виробляє три -п’ять мільйонів форм на рік і зібрав величезну кількість даних. Ortrander також зберігає кілька зображень кожного заливки в базі даних Pourtech у разі проблем якості. Пошук способу автоматичного оцінювання цих зображень - це майбутня мета. Висновок. Одночасне автоматизоване формування та заливання призводить до більш швидких процесів, більш послідовної якості та менше відходів. Зі плавним литтям та автоматичною схемою виробнича лінія працює ефективно автономно, вимагаючи лише мінімальних ручних зусиль. Оскільки оператор відіграє наглядову роль, потрібно менше персоналу. Безшовна кастинг зараз використовується в багатьох місцях світу і може застосовуватися до всіх сучасних ливарних ливарних людей. Кожному ливарному виробництві знадобиться дещо інше рішення, пристосоване до своїх потреб, але технологія для впровадження її добре доведена, на даний момент доступна від DISA та його партнера Pour-Tech AB, і не потребує великої роботи. Спеціальні роботи можна проводити. Посилене використання штучного інтелекту та інтелектуальної автоматизації в ливарних виробах все ще перебуває на етапі тестування, але, оскільки ливарні та виробники виробників збирають більше даних та додаткового досвіду протягом наступних двох -трьох років, перехід до автоматизації значно прискориться. Це рішення в даний час необов’язкове, однак, оскільки інтелект даних є найкращим способом оптимізації процесів та підвищення прибутковості, більша автоматизація та збір даних стають стандартною практикою, а не експериментальним проектом. У минулому найбільшими активами ливарного ливарного життя були його модель та досвід його працівників. Тепер, коли безшовне лиття поєднується з більшою системою автоматизації та промисловості 4.0, дані швидко стають третім стовпом успіху Foundry.
-Ми щиро дякуємо Pour-Tech та Ortrander Aisenhütte за їх коментарі під час підготовки цієї статті.
Так, я хотів би отримати бюлетень з двотижневими ливарними планетами з усіма останніми новинами, тестами та звітами про продукти та матеріали. Плюс спеціальні інформаційні бюлетені - все з безкоштовним скасуванням у будь -який час.
Час посади: жовтень-05-2023