avtomatik qəlibləmə

Tökmə zavodları daha yüksək keyfiyyət, daha az tullantı, maksimum işləmə müddəti və minimal xərc kimi uzunmüddətli məqsədlərə çatmaq üçün məlumatlara əsaslanan proses avtomatlaşdırmasını getdikcə daha çox tətbiq edirlər. Tökmə və qəlibləmə proseslərinin tam inteqrasiya olunmuş rəqəmsal sinxronizasiyası (sorunsuz tökmə), vaxtında istehsal, azaldılmış dövr müddətləri və daha tez-tez model dəyişiklikləri kimi çətinliklərlə üzləşən tökmə zavodları üçün xüsusilə dəyərlidir. Bir-biri ilə sorunsuz şəkildə əlaqəli olan avtomatlaşdırılmış qəlibləmə və tökmə sistemləri ilə tökmə prosesi daha sürətli olur və daha yüksək keyfiyyətli hissələr daha ardıcıl olaraq istehsal olunur. Avtomatlaşdırılmış tökmə prosesi tökmə temperaturunun monitorinqini, həmçinin peyvənd materialının verilməsini və hər bir qəlibin yoxlanılmasını əhatə edir. Bu, hər bir tökmənin keyfiyyətini artırır və qırıntı nisbətini azaldır. Bu hərtərəfli avtomatlaşdırma həmçinin illərlə ixtisaslaşmış təcrübəyə malik operatorlara olan ehtiyacı azaldır. Əməliyyatlar daha təhlükəsiz olur, çünki ümumilikdə daha az işçi cəlb olunur. Bu vizyon gələcəyin vizyonu deyil; Bu, indi baş verir. Tökmə zavodunun avtomatlaşdırılması və robototexnika, məlumatların toplanması və təhlili kimi alətlər onilliklər ərzində inkişaf etmişdir, lakin son zamanlar əlverişli yüksək performanslı hesablama və qabaqcıl Sənaye 4.0 şəbəkəli sensorlar və uyğun idarəetmə sistemlərinin inkişafı ilə irəliləyiş sürətlənmişdir. Həllər və tərəfdaşlar artıq tökmə zavodlarına daha iddialı layihələri dəstəkləmək üçün möhkəm, ağıllı infrastruktur yaratmağa imkan verir və səylərini əlaqələndirmək üçün əvvəllər müstəqil olan bir çox alt prosesləri bir araya gətirir. Bu avtomatlaşdırılmış, inteqrasiya olunmuş sistemlər tərəfindən toplanan proses məlumatlarının saxlanması və təhlili, həmçinin məlumatlara əsaslanan davamlı təkmilləşdirmənin faydalı dövrünün qapısını açır. Tökmə zavodları tarixi məlumatları araşdıraraq proses parametrlərini toplaya və təhlil edə bilər və onlarla proses nəticələri arasında korrelyasiyalar tapır. Avtomatlaşdırılmış proses daha sonra təhlil yolu ilə müəyyən edilmiş hər hansı təkmilləşdirmənin hərtərəfli və tez bir zamanda sınaqdan keçirilə, təsdiqlənə və mümkün olduqda tətbiq oluna biləcəyi şəffaf bir mühit təmin edir.
Dikişsiz Qəlibləmə Çətinlikləri Vaxtında istehsala doğru meyl səbəbindən DISAMATIC® qəlibləmə xətlərindən istifadə edən müştərilər tez-tez kiçik partiyalar arasında modelləri tez-tez dəyişdirməli olurlar. DISA-dan Avtomatik Toz Dəyişdiricisi (APC) və ya Tez Toz Dəyişdiricisi (QPC) kimi avadanlıqlardan istifadə edərək şablonlar cəmi bir dəqiqə ərzində dəyişdirilə bilər. Yüksək sürətli naxış dəyişiklikləri baş verdikcə, prosesdəki maneə tökməyə doğru dəyişir - naxış dəyişikliyindən sonra çubuğun əl ilə tökülməsi üçün tələb olunan vaxt. Dikişsiz tökmə tökmə prosesinin bu mərhələsini təkmilləşdirməyin ən yaxşı yoludur. Tökmə çox vaxt artıq qismən avtomatlaşdırılsa da, tam avtomatlaşdırma qəlibləmə xəttinin idarəetmə sistemlərinin və doldurma avadanlığının bütün mümkün iş vəziyyətlərində tamamilə sinxron şəkildə işləməsi üçün sorunsuz inteqrasiyasını tələb edir. Buna etibarlı şəkildə nail olmaq üçün tökmə qurğusu növbəti qəlibi harada tökməyin təhlükəsiz olduğunu dəqiq bilməli və zəruri hallarda doldurma qurğusunun mövqeyini tənzimləməlidir. Eyni qəlibin sabit istehsal prosesində səmərəli avtomatik doldurmaya nail olmaq o qədər də çətin deyil. Hər dəfə yeni bir qəlib hazırlandıqda, qəlib sütunu eyni məsafəni (qəlib qalınlığını) hərəkət etdirir. Bu şəkildə, doldurma qurğusu istehsal xətti dayandırıldıqdan sonra növbəti boş qəlibi doldurmağa hazır olaraq eyni vəziyyətdə qala bilər. Qumun sıxılma qabiliyyətindəki dəyişikliklərdən qaynaqlanan qəlib qalınlığındakı dəyişiklikləri kompensasiya etmək üçün yalnız tökmə vəziyyətində kiçik düzəlişlər tələb olunur. Ardıcıl istehsal zamanı tökmə mövqelərinin daha ardıcıl qalmasına imkan verən yeni qəlibləmə xətti xüsusiyyətləri sayəsində bu incə düzəlişlərə ehtiyac son zamanlar daha da azalıb. Hər tökmə tamamlandıqdan sonra, qəlibləmə xətti yenidən bir vuruş hərəkət etdirir və növbəti tökməyə başlamaq üçün növbəti boş qəlibi yerinə qoyur. Bu baş verərkən, doldurma cihazı yenidən doldurula bilər. Model dəyişdirilərkən, qəlibin qalınlığı dəyişə bilər ki, bu da mürəkkəb avtomatlaşdırma tələb edir. Qum qutusunun hündürlüyünün sabit olduğu üfüqi qum qutusu prosesindən fərqli olaraq, şaquli DISAMATIC® prosesi sabit qum-dəmir nisbətini qorumaq və modelin hündürlüyünü nəzərə almaq üçün qəlibin qalınlığını hər bir model dəsti üçün lazım olan dəqiq qalınlığa uyğunlaşdıra bilər. Bu, optimal tökmə keyfiyyətini və resurs istifadəsini təmin etməkdə əsas üstünlükdür, lakin müxtəlif qəlib qalınlıqları avtomatik tökmə idarəetməsini daha da çətinləşdirir. Model dəyişikliyindən sonra DISAMATIC® maşını eyni qalınlıqdakı növbəti qəlib partiyasını istehsal etməyə başlayır, lakin xəttdəki doldurma maşını yenə də fərqli qəlib qalınlığına malik ola biləcək əvvəlki modelin qəliblərini doldurur. Bununla mübarizə aparmaq üçün qəlibləmə xətti və doldurma zavodu sinxronlaşdırılmış bir sistem kimi sorunsuz işləməlidir, bir qalınlıqdakı qəliblər istehsal etməli və digərini təhlükəsiz şəkildə tökməlidir. Nümunə dəyişikliyindən sonra sorunsuz tökmə. Nümunə dəyişikliyindən sonra qəlibləmə maşınları arasında qalan qəlibin qalınlığı eyni qalır. Əvvəlki modeldən hazırlanmış tökmə qurğusu eyni qalır, lakin qəlibləmə maşınından çıxan yeni qəlib daha qalın və ya nazik ola biləcəyi üçün bütün ip hər dövrdə müxtəlif məsafələrdə - yeni formanın qalınlığına qədər irəliləyə bilər. Bu o deməkdir ki, qəlibləmə maşınının hər vuruşu ilə sorunsuz tökmə sistemi növbəti tökməyə hazırlıq üçün tökmə mövqeyini tənzimləməlidir. Əvvəlki qəlib partiyası töküldükdən sonra qəlibin qalınlığı yenidən sabit olur və sabit istehsal bərpa olunur. Məsələn, yeni qəlib əvvəllər tökülən 200 mm qalınlığında qəlib əvəzinə 150 ​​mm qalınlığındadırsa, tökmə cihazı qəlibləmə maşınının hər hərəkəti ilə qəlibləmə maşınına doğru 50 mm geri hərəkət etməlidir ki, düzgün tökmə vəziyyətində olsun. Qəlib sütunu hərəkət etməyi dayandırdıqda tökmə zavodunun tökülməyə hazırlaşması üçün doldurma zavodunun nəzarətçisi hansı qəlibə töküləcəyini və tökmə sahəsinə nə vaxt və harada çatacağını dəqiq bilməlidir. Nazik qəliblər tökərkən qalın qəliblər istehsal edən yeni bir modeldən istifadə edərək, sistem bir dövrdə iki qəlib tökə bilməlidir. Məsələn, 400 mm diametrli qəlib hazırlayarkən və 200 mm diametrli qəlib tökərkən, tökmə cihazı hazırlanmış hər qəlib üçün qəlibləmə maşınından 200 mm uzaqda olmalıdır. Bir nöqtədə 400 mm hərəkət iki doldurulmamış 200 mm diametrli qəlibi mümkün tökmə sahəsindən kənarlaşdıracaq. Bu halda, qəlibləmə maşını növbəti hərəkətə keçməzdən əvvəl doldurma cihazı iki 200 mm qəlibi tökməyi bitirənə qədər gözləməlidir. Yaxud nazik qəliblər hazırlayarkən, tökməçi qalın qəlibləri tökərkən dövrü tamamilə tökməyi atlaya bilməlidir. Məsələn, 200 mm diametrli qəlib hazırlayarkən və 400 mm diametrli qəlib tökərkən, tökmə sahəsinə yeni 400 mm diametrli qəlib qoymaq, iki 200 mm diametrli qəlibin hazırlanması lazım olduğunu bildirir. Yuxarıda təsvir edildiyi kimi, problemsiz avtomatlaşdırılmış tökmə təmin etmək üçün inteqrasiya olunmuş qəlibləmə və tökmə sisteminin tələb olunan izləmə, hesablamalar və məlumat mübadiləsi keçmişdə bir çox avadanlıq təchizatçıları üçün çətinliklər yaratmışdır. Lakin müasir maşınlar, rəqəmsal sistemlər və ən yaxşı təcrübələr sayəsində sorunsuz tökmə minimal quraşdırma ilə tez bir zamanda əldə edilə bilər (və əldə edilmişdir). Əsas tələb, hər bir formanın yeri haqqında real vaxt rejimində məlumat verən prosesin bir növ "mühasibat uçotu"dur. DISA-nın Monitizer®|CIM (Kompüter İnteqrasiya olunmuş Modul) sistemi bu məqsədə hazırlanmış hər bir qəlibi qeyd etməklə və istehsal xətti boyunca hərəkətini izləməklə nail olur. Proses taymeri olaraq, hər bir qəlibin və onun burun hissəsinin istehsal xəttindəki mövqeyini hər saniyə hesablayan bir sıra zaman möhürü ilə işarələnmiş məlumat axınları yaradır. Lazım gələrsə, dəqiq sinxronizasiyaya nail olmaq üçün doldurma zavodunun idarəetmə sistemi və digər sistemlərlə real vaxt rejimində məlumat mübadiləsi aparır. DISA sistemi, CIM verilənlər bazasından hər bir qəlib üçün vacib məlumatları, məsələn, qəlibin qalınlığı və tökülə biləcəyi/tökülə bilməyəcəyi kimi məlumatları çıxarır və doldurma zavodunun idarəetmə sisteminə göndərir. Bu dəqiq məlumatlardan (qəlib ekstruziya edildikdən sonra yaradılan) istifadə edərək, tökmə maşını qəlib gəlməzdən əvvəl tökmə qurğusunu düzgün mövqeyə keçirə bilər və sonra qəlib hələ hərəkət edərkən tıxac çubuğunu açmağa başlaya bilər. Qəlib, tökmə zavodundan dəmiri almaq üçün vaxtında gəlir. Bu ideal vaxtlama çox vacibdir, yəni ərimə tökmə stəkanına dəqiq çatır. Tökmə vaxtı ümumi məhsuldarlıq maneəsidir və tökmənin başlanğıcını mükəmməl şəkildə təyin etməklə dövr müddətləri saniyənin onda biri qədər azaldıla bilər. DISA qəlibləmə sistemi həmçinin qəlibləmə maşınından cari qəlib ölçüsü və enjeksiyon təzyiqi kimi müvafiq məlumatları, eləcə də qumun sıxılma qabiliyyəti kimi daha geniş proses məlumatlarını Monitizer®|CIM-ə ötürür. Öz növbəsində, Monitizer®|CIM doldurma zavodundan hər bir qəlib üçün keyfiyyət baxımından vacib parametrləri, məsələn, tökmə temperaturu, tökmə müddəti və tökmə və peyvənd proseslərinin uğurunu alır və saxlayır. Bu, fərdi formaların silkələmə sistemində qarışdırılmadan əvvəl pis kimi qeyd edilməsinə və ayrılmasına imkan verir. Qəlibləmə maşınlarını, qəlibləmə xətlərini və tökməni avtomatlaşdırmaqla yanaşı, Monitizer®|CIM əldə etmə, saxlama, hesabat vermə və təhlil üçün Sənaye 4.0-a uyğun bir çərçivə təqdim edir. Tökmə zavodunun rəhbərliyi ətraflı hesabatlara baxa və keyfiyyət problemlərini izləmək və potensial təkmilləşdirmələri həyata keçirmək üçün məlumatları dərindən araşdıra bilər. Ortrander-in Sorunsuz Tökmə Təcrübəsi Ortrander Eisenhütte, Almaniyada avtomobil komponentləri, ağır yüklü odun sobaları və infrastrukturu, eləcə də ümumi maşın hissələri üçün orta həcmli, yüksək keyfiyyətli dəmir tökmə istehsalında ixtisaslaşmış bir ailə tökmə zavodudur. Tökmə zavodu boz dəmir, elastik dəmir və sıxılmış qrafit dəmir istehsal edir və həftədə beş gün iki növbədə işləyərək ildə təxminən 27.000 ton yüksək keyfiyyətli tökmə istehsal edir. Ortrander gündə təxminən 100 ton tökmə istehsal edən dörd 6 tonluq induksiya əritmə sobası və üç DISA qəlibləmə xəttini idarə edir. Buraya bir saatlıq qısa istehsal dövrləri daxildir, bəzən vacib müştərilər üçün daha az, buna görə də şablon tez-tez dəyişdirilməlidir. Keyfiyyəti və səmərəliliyi optimallaşdırmaq üçün baş direktor Bernd H. Williams-Book avtomatlaşdırma və analitikanın tətbiqinə əhəmiyyətli resurslar sərf etmişdir. İlk addım dəmir əritmə və dozalaşdırma prosesini avtomatlaşdırmaq, 3D lazer texnologiyası, inkubasiya və temperatur nəzarətini özündə birləşdirən ən son pourTECH sistemindən istifadə edərək üç mövcud tökmə sobasını təkmilləşdirmək idi. Sobalar, qəlibləmə və tökmə xətləri artıq rəqəmsal şəkildə idarə olunur və sinxronlaşdırılır, demək olar ki, tamamilə avtomatik işləyir. Qəlibləmə maşını modeli dəyişdirdikdə, pourTECH tökmə nəzarətçisi DISA Monitizer®|CIM sistemindən yeni qəlib ölçüləri üçün sorğu göndərir. DISA məlumatlarına əsasən, tökmə nəzarətçisi hər tökmə üçün tökmə düyününün harada yerləşdiriləcəyini hesablayır. İlk yeni qəlibin doldurma zavoduna nə vaxt çatdığını dəqiq bilir və avtomatik olaraq yeni tökmə ardıcıllığına keçir. Əgər jig istənilən vaxt vuruşunun sonuna çatarsa, DISAMATIC® maşını dayanır və jig avtomatik olaraq geri qayıdır. İlk yeni qəlib dəzgahdan çıxarıldıqda, operatora xəbərdarlıq edilir ki, onun düzgün vəziyyətdə olduğunu vizual olaraq yoxlaya bilsin. Sorunsuz tökmənin faydaları Ənənəvi əl ilə tökmə prosesləri və ya daha az mürəkkəb avtomatlaşdırılmış sistemlər model dəyişiklikləri zamanı istehsal vaxtının itirilməsinə səbəb ola bilər ki, bu da qəlibləmə maşınında sürətli qəlib dəyişiklikləri zamanı belə qaçılmazdır. Tökmə və tökmə qəliblərinin əl ilə sıfırlanması daha yavaş, daha çox operator tələb edir və alovlanma kimi səhvlərə meyllidir. Ortrander aşkar etdi ki, əl ilə butulkaya doldurulduqda işçiləri sonda yorulur, diqqətini itirir və boşalma kimi səhvlərə yol verirlər. Qəlibləmə və tökmənin sorunsuz inteqrasiyası tullantıları və dayanma vaxtını azaldarkən daha sürətli, daha ardıcıl və daha keyfiyyətli proseslərə imkan verir. Ortrander ilə avtomatik doldurma əvvəllər model dəyişiklikləri zamanı doldurma bölməsinin mövqeyini tənzimləmək üçün tələb olunan üç dəqiqəni aradan qaldırır. Cənab Vilyams-Buk dedi ki, bütün çevrilmə prosesi əvvəllər 4,5 dəqiqə çəkirdi. Bu gün iki dəqiqədən az vaxt aparır. Hər növbədə 8 ilə 12 model arasında dəyişiklik etməklə Ortrander işçiləri indi hər növbədə təxminən 30 dəqiqə sərf edirlər ki, bu da əvvəlkindən iki dəfə azdır. Keyfiyyət daha çox ardıcıllıq və prosesləri davamlı olaraq optimallaşdırmaq imkanı sayəsində artır. Ortrander, sorunsuz tökmə tətbiq etməklə tullantıları təxminən 20% azaltdı. Modelləri dəyişdirərkən boş vaxtları azaltmaqla yanaşı, bütün qəlibləmə və tökmə xətti əvvəlki üç nəfər əvəzinə yalnız iki nəfər tələb edir. Bəzi növbələrdə üç nəfər iki tam istehsal xəttini idarə edə bilər. Bu işçilərin demək olar ki, hamısı monitorinqdir: növbəti modeli seçmək, qum qarışıqlarını idarə etmək və əriməni daşımaqdan başqa, onların əl işləri azdır. Digər bir faydası isə tapmaq çətin olan təcrübəli işçilərə olan ehtiyacın azalmasıdır. Avtomatlaşdırma müəyyən operator təlimi tələb etsə də, insanlara yaxşı qərarlar qəbul etmək üçün lazım olan vacib proses məlumatlarını verir. Gələcəkdə maşınlar bütün qərarları verə bilər. Sorunsuz tökmədən əldə edilən məlumatlar Bir prosesi təkmilləşdirməyə çalışarkən tökmə zavodları tez-tez deyirlər: "Biz eyni şeyi eyni şəkildə edirik, lakin fərqli nəticələrlə." Beləliklə, onlar eyni temperaturda və səviyyədə 10 saniyə tökürlər, lakin bəzi tökmələr yaxşı, bəziləri isə pisdir. Avtomatlaşdırılmış sensorlar əlavə etməklə, hər bir proses parametri üzrə vaxt möhürü ilə qeyd olunmuş məlumatları toplamaqla və nəticələri izləməklə, inteqrasiya olunmuş sorunsuz tökmə sistemi əlaqəli proses məlumatlarının zəncirini yaradır və bu da keyfiyyət pisləşməyə başlayanda kök səbəbləri müəyyən etməyi asanlaşdırır. Məsələn, əyləc disklərinin bir dəstəsində gözlənilməz daxilolmalar baş verərsə, menecerlər parametrlərin məqbul hədlər daxilində olduğunu tez bir zamanda yoxlaya bilərlər. Qəlibləmə maşını, tökmə zavodu və sobalar və qum qarışdırıcıları kimi digər funksiyalar üçün nəzarətçilər birlikdə işlədiyindən, onların yaratdığı məlumatlar qum xüsusiyyətlərindən tökmənin son səth keyfiyyətinə qədər proses boyunca əlaqələri müəyyən etmək üçün təhlil edilə bilər. Mümkün nümunələrdən biri tökmə səviyyəsinin və temperaturun hər bir fərdi model üçün qəlib doldurulmasına necə təsir etməsidir. Nəticədə yaranan verilənlər bazası həmçinin prosesləri optimallaşdırmaq üçün maşın öyrənməsi və süni intellekt (Sİ) kimi avtomatlaşdırılmış analiz üsullarının gələcəkdə istifadəsinin təməlini qoyur. Ortrander proses məlumatlarını maşın interfeysləri, sensor ölçmələri və sınaq nümunələri vasitəsilə real vaxt rejimində toplayır. Hər bir qəlib tökməsi üçün təxminən min parametr toplanır. Əvvəllər yalnız hər tökmə üçün tələb olunan vaxtı qeyd edirdi, lakin indi tökmə başlığının səviyyəsinin hər saniyədə nə qədər olduğunu dəqiq bilir və bu da təcrübəli işçilərə bu parametrin digər göstəricilərə, eləcə də tökmənin son keyfiyyətinə necə təsir etdiyini araşdırmağa imkan verir. Qəlib doldurularkən maye tökmə başlığından boşaldılırmı, yoxsa doldurma zamanı tökmə başlığı demək olar ki, sabit səviyyəyə qədər doldurulur? Ortrander ildə üç-beş milyon qəlib istehsal edir və çoxlu miqdarda məlumat toplayıb. Ortrander həmçinin keyfiyyət problemləri halında hər tökmənin birdən çox şəklini pourTECH verilənlər bazasında saxlayır. Bu şəkilləri avtomatik olaraq qiymətləndirməyin bir yolunu tapmaq gələcək məqsəddir. Nəticə. Eyni vaxtda avtomatlaşdırılmış qəlibləmə və tökmə daha sürətli proseslərə, daha ardıcıl keyfiyyətə və daha az tullantıya səbəb olur. Hamar tökmə və avtomatik naxış dəyişikliyi ilə istehsal xətti effektiv şəkildə avtonom şəkildə işləyir və yalnız minimal əl səyi tələb edir. Operator nəzarətçi rolunu oynadığı üçün daha az işçi tələb olunur. Sorunsuz tökmə artıq dünyanın bir çox yerində istifadə olunur və bütün müasir tökmə zavodlarına tətbiq oluna bilər. Hər bir tökmə zavodu öz ehtiyaclarına uyğunlaşdırılmış bir az fərqli bir həll tələb edəcək, lakin onu tətbiq etmək üçün texnologiya yaxşı sınaqdan keçirilmişdir, hazırda DISA və onun tərəfdaşı pour-tech AB tərəfindən mövcuddur və çox iş tələb etmir. Xüsusi işlər görülə bilər. Tökmə zavodlarında süni intellekt və ağıllı avtomatlaşdırmanın artan istifadəsi hələ də sınaq mərhələsindədir, lakin tökmə zavodları və OEM-lər növbəti iki-üç il ərzində daha çox məlumat və əlavə təcrübə topladıqca avtomatlaşdırmaya keçid əhəmiyyətli dərəcədə sürətlənəcək. Bu həll hazırda isteğe bağlıdır, lakin məlumat zəkası prosesləri optimallaşdırmağın və gəlirliliyi artırmağın ən yaxşı yolu olduğundan, daha çox avtomatlaşdırma və məlumat toplama eksperimental layihədən daha çox standart təcrübəyə çevrilir. Keçmişdə tökmə zavodunun ən böyük aktivləri onun modeli və işçilərinin təcrübəsi idi. İndi sorunsuz tökmə daha çox avtomatlaşdırma və Sənaye 4.0 sistemləri ilə birləşdirildiyindən, məlumatlar tez bir zamanda tökmə zavodunun uğurunun üçüncü sütununa çevrilir.
—Bu məqalənin hazırlanması zamanı verdikləri şərhlərə görə pour-tech və Ortrander Eisenhütte-yə səmimi qəlbdən təşəkkür edirik.
Bəli, məhsullar və materiallar haqqında bütün son xəbərlər, sınaqlar və hesabatlar haqqında iki həftəlik Foundry-Planet bülletenini almaq istərdim. Üstəlik, xüsusi bülletenlər - hamısı istənilən vaxt pulsuz ləğv edilə bilər.