Gieterye neem toenemend die data-gedrewe proses-outomatisering aan om langtermyndoelwitte van hoër gehalte, minder afval, maksimum uptyd en minimale koste te bereik. Ten volle geïntegreerde digitale sinchronisasie van giet- en gietprosesse (naatlose giet) is veral waardevol vir gieterye wat die uitdagings van net-in-tyd produksie, verminderde siklusstye en meer gereelde modelveranderings in die gesig staar. Met outomatiese vorm- en gietstelsels wat naatloos aan mekaar skakel, word die gietproses vinniger en word onderdele van hoër gehalte meer konsekwent geproduseer. Die outomatiese gietproses sluit in die monitering van die giettemperatuur, die voeding van inentingsmateriaal en die kontrole van elke vorm. Dit verbeter die kwaliteit van elke rolverdeling en verlaag die skroottempo. Hierdie omvattende outomatisering verminder ook die behoefte aan operateurs met jare se gespesialiseerde ervaring. Operasies word ook veiliger omdat minder werkers in die algemeen betrokke is. Hierdie visie is nie 'n visie van die toekoms nie; Dit gebeur nou. Gereedskap soos Foundry Automation and Robotics, Data Solue and Analysis het oor dekades ontwikkel, maar die vordering het onlangs versnel met die ontwikkeling van bekostigbare hoëprestasie-rekenaar- en gevorderde industrie 4.0-netwerksensors en versoenbare beheerstelsels. Oplossings en vennote stel gieters nou in staat om 'n robuuste, intelligente infrastruktuur te skep om meer ambisieuse projekte te ondersteun, wat verskeie voorheen onafhanklike onafhanklike subprosesse bymekaarbring om hul pogings te koördineer. Die stoor en ontleding van prosesdata wat deur hierdie outomatiese, geïntegreerde stelsels versamel is, maak ook die deur oop vir 'n deugsame siklus van data-gedrewe deurlopende verbetering. Gieterye kan prosesparameters versamel en ontleed deur historiese gegewens te ondersoek om korrelasies tussen hulle en prosesresultate te vind. Die outomatiese proses bied dan 'n deursigtige omgewing waarin enige verbeterings wat deur die ontleding geïdentifiseer is, deeglik en vinnig getoets, gevalideer en, waar moontlik, geïmplementeer kan word.
Naatlose gietuitdagings as gevolg van die neiging tot net-betydsproduksie, moet kliënte wat DiMamatic®-vormlyne gebruik, gereeld modelle tussen klein groepies verander. Met behulp van toerusting soos 'n outomatiese poeierwisselaar (APC) of 'n vinnige poeierwisselaar (QPC) van DISA, kan sjablone binne een minuut verander word. Aangesien hoëspoedpatroonveranderings plaasvind, is die bottelnek in die proses geneig om na die giet te beweeg-die tyd wat nodig is om die tundish met die hand te beweeg om na 'n patroonverandering te giet. Naatlose rolverdeling is die beste manier om hierdie stap van die gietproses te verbeter. Alhoewel gietwerk dikwels reeds gedeeltelik outomaties is, vereis volledige outomatisering naatlose integrasie van die beheerstelsels van die gietlyn en die vulstoerusting, sodat dit heeltemal sinchronies werk in alle moontlike bedryfsituasies. Om dit betroubaar te bereik, moet die gieteenheid presies weet waar dit veilig is om die volgende vorm te giet en, indien nodig, die posisie van die vuleenheid aan te pas. Dit is nie so moeilik om doeltreffende outomatiese vulling in 'n stabiele produksieproses van dieselfde vorm te bewerkstellig nie. Elke keer as 'n nuwe vorm gemaak word, beweeg die vormkolom dieselfde afstand (vormdikte). Op hierdie manier kan die vuleenheid in dieselfde posisie bly, gereed om die volgende leë vorm te vul nadat die produksielyn gestaak is. Slegs geringe aanpassings aan die gietposisie is nodig om te kompenseer vir veranderinge in die vorm van die vorm wat veroorsaak word deur veranderinge in sandkompressiebaarheid. Die behoefte aan hierdie fyn aanpassings is onlangs verder verminder danksy nuwe gietlynfunksies waarmee gietposisies meer konsekwent sal bly tydens konsekwente produksie. Nadat elke giet voltooi is, beweeg die vormlyn weer een slag en plaas die volgende leë vorm op sy plek om die volgende giet te begin. Terwyl dit gebeur, kan die vulapparaat hervul word. Wanneer die model verander word, kan die dikte van die vorm verander, wat ingewikkelde outomatisering benodig. In teenstelling met die horisontale sandkasproses, waar die hoogte van die sandkas vas is, kan die vertikale Disamatic® -proses die dikte van die vorm aanpas by die presiese dikte wat nodig is vir elke stel modelle om 'n konstante sand -tot -ysterverhouding te handhaaf en die hoogte van die model te verantwoord. Dit is 'n groot voordeel in die versekering van optimale gietgehalte en hulpbronbenutting, maar verskillende vormdiktes maak outomatiese gietbeheer meer uitdagend. Na 'n modelverandering begin die Disamatic® -masjien die volgende groep vorms van dieselfde dikte produseer, maar die vulmasjien op die lyn vul nog steeds die vorms van die vorige model, wat 'n ander vorm van die vorm kan hê. Om dit te bekamp, moet die gietlyn en die vulplant naatloos werk as een gesinchroniseerde stelsel, wat vorms van een dikte lewer en 'n ander veilig giet. Naatlose giet na patroonverandering. Na patroonverandering bly die dikte van die oorblywende vorm tussen die vormmasjiene dieselfde. Die gieteenheid wat uit die vorige model gemaak is, bly dieselfde, maar aangesien die nuwe vorm wat uit die vormmasjien kom, dikker of dunner kan wees, kan die hele tou op verskillende afstande in elke siklus beweeg - tot die dikte van die nuwe vorm. Dit beteken dat die naatlose gietstelsel met elke streep van die gietmasjien die gietposisie moet aanpas ter voorbereiding van die volgende rolverdeling. Nadat die vorige groep vorms gegiet is, word die dikte van die vorm weer konstant en word die stabiele produksie hervat. Byvoorbeeld, as die nuwe vorm 150 mm dik is in plaas van die 200 mm dik vorm wat nog voorheen gegiet is, moet die gietapparaat 50 mm terug na die gietmasjien beweeg met elke streep van die gietmasjien om in die regte gietposisie te wees. . Om 'n gietplant voor te berei om voor te berei wanneer die vormkolom ophou beweeg, moet die vullende plantbeheerder presies weet in watter vorm dit gaan giet en wanneer en waar dit in die gietgebied sal aankom. Met behulp van 'n nuwe model wat dik vorms produseer terwyl dit dun vorms gooi, moet die stelsel in een siklus twee vorms kan gooi. Byvoorbeeld, as u 'n vorm van 400 mm deursnee maak en 'n vorm van 200 mm deursnee giet, moet die gietapparaat 200 mm van die gietmasjien af wees vir elke vorm wat gemaak is. Op 'n sekere punt sal die 400 mm -beroerte twee onvulde vorms van 200 mm uit die moontlike gietarea stoot. In hierdie geval moet die gietmasjien wag totdat die vulapparaat die twee 200 mm -vorms uitgegooi het voordat hy na die volgende beroerte gaan. Of, as u dun vorms maak, moet die giet die giet heeltemal in die siklus oorslaan, terwyl dit nog dik vorms giet. Byvoorbeeld, as u 'n 200 mm -vorm vorm maak en 'n vorm van 400 mm deursnee giet, en 'n nuwe vorm van 400 mm in die gietarea plaas, beteken dit dat twee vorms van 200 mm deursnee moet word. Die opsporing, berekeninge en data-uitruiling wat benodig word vir 'n geïntegreerde vorm- en gietstelsel om probleme sonder enige outomatiese giet te bied, soos hierbo beskryf, het in die verlede uitdagings vir baie verskaffers van toerusting aangebied. Maar danksy moderne masjiene, digitale stelsels en beste praktyke, kan naatlose gieting vinnig (en is) vinnig bereik met minimale opstelling. Die belangrikste vereiste is die een of ander vorm van 'boekhouding' van die proses, wat inligting verskaf oor die ligging van elke vorm in reële tyd. Disa se Monitizer® | CIM (Computer Integrated Module) -stelsel bereik hierdie doel deur elke vorm wat gemaak is, op te neem en die beweging deur die produksielyn op te spoor. As 'n proses timer, genereer dit 'n reeks tydstempel datastrome wat die posisie van elke vorm en die spuitstuk op die produksielyn elke sekonde bereken. Indien nodig, ruil dit data in reële tyd met die vullingsaanlegstelsel en ander stelsels om presiese sinchronisasie te bewerkstellig. Die DISA -stelsel onttrek belangrike data vir elke vorm uit die CIM -databasis, soos vormdikte en kan/kan nie gegiet word nie, en stuur dit na die vullende plantbeheerstelsel. Met behulp van hierdie akkurate data (gegenereer nadat die vorm gegenereer is), kan die giet die gietmontering na die regte posisie skuif voordat die vorm opdaag, en dan die stopstaaf oopmaak terwyl die vorm nog beweeg. Die vorm arriveer betyds om die yster van die gietplant te ontvang. Hierdie ideale tydsberekening is van kardinale belang, dit wil sê die smelt bereik die gietbeker akkuraat. Giettyd is 'n algemene produktiwiteitsknoppie, en deur die begin van die begin van die giet te vererger, kan die siklusstye met 'n paar tiendes van 'n sekonde verminder word. Die DISA -vormstelsel dra ook relevante gegewens van die gietmasjien oor, soos die huidige vormgrootte en inspuitdruk, sowel as breër prosesdata soos sandkompresiëring, na die Monitizer® | CIM. Op sy beurt ontvang en stoor Monitizer® | CIM kwaliteitskritiese parameters vir elke vorm van die vullende plant, soos giettemperatuur, giettyd en die sukses van die giet- en inentingsprosesse. Dit laat toe dat individuele vorms so sleg en geskei word voordat die skudstelsel gemeng word. Benewens die outomatisering van gietmasjiene, vormlyne en gietstuk, bied Monitizer® | CIM 'n raamwerk van die bedryf 4.0 aan die verkryging, berging, verslagdoening en ontleding. Foundry Management kan gedetailleerde verslae sien en in data gaan om kwaliteitskwessies op te spoor en potensiële verbeterings aan te wakker. Ortrander se naatlose beslissende ervaring Ortrander Eisenhütte is 'n familiebesit in Duitsland wat spesialiseer in die vervaardiging van middelvolume, ystergiet van hoë gehalte vir motoronderdele, houtkaggies en infrastruktuur en algemene masjinerieonderdele. Die gieterij produseer grys yster, smeebare yster en gekompakteerde grafiet yster en lewer ongeveer 27.000 ton gietstukke per jaar, wat vyf dae per week twee skofte werk. Ortrander bedryf vier 6-ton induksie-smeltende oonde en drie Disa-vormlyne, wat ongeveer 100 ton gietstukke per dag lewer. Dit sluit kort produksielopies van een uur in, soms minder vir belangrike kliënte, dus moet die sjabloon gereeld verander word. Om kwaliteit en doeltreffendheid te optimaliseer, het die uitvoerende hoof, Bernd H. Williams-Book, beduidende hulpbronne in die implementering van outomatisering en analise belê. Die eerste stap was om die yster -smelt- en doseringsproses te outomatiseer, en drie bestaande gietoond op te gradeer met behulp van die nuutste Pourtech -stelsel, wat 3D -lasertegnologie, inkubasie en temperatuurbeheer insluit. Oonde, giet- en gietlyne word nou digitaal beheer en gesinchroniseer, wat byna heeltemal outomaties werk. Wanneer die gietmasjien die model verander, vra die Pourtech Pour -beheerder die Disa Monitizer® | CIM -stelsel vir die nuwe vormafmetings. Op grond van die DISA -data, bereken die Pour -beheerder waar die gietknoop vir elke giet moet plaas. Dit weet presies wanneer die eerste nuwe vorm by die vulaanleg aankom en outomaties oorgaan na die nuwe gietvolgorde. As die jig te eniger tyd die einde van sy beroerte bereik, stop die Disamatic® -masjien en keer die jig outomaties terug. As die eerste nuwe vorm uit die masjien verwyder word, word die operateur gewaarsku sodat hy visueel kan kyk of dit in die regte posisie is. Die voordele van naatlose gietende tradisionele handgietprosesse of minder ingewikkelde outomatiese stelsels kan lei tot verlore produksietyd tydens modelveranderings, wat onvermydelik is, selfs met vinnige vormveranderings op 'n vormmasjien. Die handmatige herstel van die giet en gietvorms is stadiger, benodig meer operateurs en is geneig tot foute soos opvlam. Ortrander het gevind dat sy werknemers uiteindelik moeg geword het, die konsentrasie van die hand gebloei het, en foute gemaak het, soos om af te slaan. Naatlose integrasie van vorm en giet maak vinniger, meer konsekwente en hoër gehalte prosesse moontlik, terwyl dit afval en stilstand verminder. Met Ortrander elimineer outomatiese vulling die drie minute wat voorheen benodig word om die posisie van die vullingseenheid tydens modelveranderings aan te pas. Die hele omskakelingsproses wat gebruik is om 4,5 minute te duur, het mnr. Williams-Book gesê. Minder as twee minute vandag. Deur tussen 8 en 12 modelle per skof te verander, spandeer Ortrander -werknemers nou ongeveer 30 minute per skof, die helfte soveel as voorheen. Kwaliteit word verbeter deur groter konsekwentheid en die vermoë om prosesse voortdurend te optimaliseer. Ortrander het afval met ongeveer 20% verminder deur naatlose gietstuk in te stel. Benewens die vermindering van die stilstand by die verandering van modelle, benodig die hele vorm en gietlyn slegs twee mense in plaas van die vorige drie. Op sommige skofte kan drie mense twee volledige produksielyne gebruik. Monitering is byna al hierdie werkers: anders as om die volgende model te kies, sandmengsels te bestuur en die smelt te vervoer, het hulle min handtake. 'N Verdere voordeel is die verminderde behoefte aan ervare werknemers wat moeilik is om te vind. Alhoewel outomatisering 'n mate van operateuropleiding benodig, bied dit mense die kritieke prosesinligting wat hulle nodig het om goeie besluite te neem. In die toekoms kan masjiene alle besluite neem. Data -dividende van naatlose gietstukke As u probeer om 'n proses te verbeter, sê gieters dikwels: "Ons doen dieselfde ding op dieselfde manier, maar met verskillende resultate." Hulle gooi dus 10 sekondes op dieselfde temperatuur en vlak, maar sommige gietstukke is goed en sommige is sleg. Deur outomatiese sensors by te voeg, tydstempel data op elke prosesparameter te versamel en resultate te monitor, skep 'n geïntegreerde naatlose gietstelsel 'n ketting van verwante prosesdata, wat dit makliker maak om oorsake te identifiseer wanneer kwaliteit begin agteruitgaan. Byvoorbeeld, as onverwagte insluitings in 'n groep remskyfies voorkom, kan bestuurders vinnig seker maak dat parameters binne aanvaarbare perke is. Aangesien beheerders vir die vormmasjien, gietplant en ander funksies soos oonde en sandmengers saamwerk, kan die data wat hulle genereer ontleed word om verhoudings gedurende die hele proses te identifiseer, van sand -eienskappe tot die finale oppervlakgehalte van die rolverdeling. Een moontlike voorbeeld is hoe gietvlak en temperatuur vormvulling vir elke individuele model beïnvloed. Die gevolglike databasis lê ook die basis vir die toekomstige gebruik van outomatiese ontledingstegnieke soos masjienleer en kunsmatige intelligensie (AI) om prosesse te optimaliseer. Ortrander versamel prosesdata in reële tyd deur middel van masjien -koppelvlakke, sensormetings en toetsmonsters. Vir elke vorm van die vorm word ongeveer duisend parameters versamel. Voorheen het dit net die tyd wat nodig is vir elke giet aangeteken, maar nou weet dit presies wat die vlak van die gietspuit is elke sekonde, waardeur ervare personeel kan ondersoek hoe hierdie parameter ander aanwysers beïnvloed, sowel as die finale kwaliteit van die rolverdeling. Word die vloeistof uit die gietspuit gedreineer terwyl die vorm gevul word, of word die gietstuk op 'n byna konstante vlak gevul tydens vulling? Ortrander produseer drie tot vyf miljoen vorms per jaar en het 'n groot hoeveelheid data versamel. Ortrander stoor ook verskeie beelde van elke Pour in die Pourtech -databasis in die geval van kwaliteitskwessies. Dit is 'n toekomstige doel om 'n manier te vind om hierdie beelde outomaties te beoordeel. Gevolgtrekking. Gelyktydige outomatiese vorming en giet lei tot vinniger prosesse, meer konsekwente kwaliteit en minder afval. Met 'n gladde giet en outomatiese patroonverandering, werk die produksielyn effektief outonoom, wat slegs minimale handpoging benodig. Aangesien die operateur 'n toesighoudende rol speel, word minder personeel nodig. Naatlose rolverdeling word nou op baie plekke regoor die wêreld gebruik en kan op alle moderne gieterye toegepas word. Elke gieterij benodig 'n effens ander oplossing wat aangepas is vir sy behoeftes, maar die tegnologie om dit te implementeer, is goed bewys, wat tans beskikbaar is by DISA en sy vennoot Pour-Tech AB, en benodig nie veel werk nie. Pasgemaakte werk kan uitgevoer word. Die toenemende gebruik van kunsmatige intelligensie en intelligente outomatisering in gieterye is nog in die toetsfase, maar namate gieterye en OEM's meer data en addisionele ervaring oor die volgende twee tot drie jaar versamel, sal die oorgang na outomatisering aansienlik versnel. Hierdie oplossing is egter tans opsioneel, aangesien data -intelligensie die beste manier is om prosesse te optimaliseer en winsgewendheid te verbeter, groter outomatisering en data -insameling standaardpraktyk word eerder as 'n eksperimentele projek. In die verlede was die grootste bates van 'n gieterij sy model en die ervaring van sy werknemers. Noudat die naatlose gietwerk gekombineer word met groter outomatisering en 4.0 -stelsels, word data vinnig die derde pilaar van die sukses van die gieterij.
-Ons bedank Pour-Tech en Ortrander Eisenhütte opreg vir hul kommentaar tydens die voorbereiding van hierdie artikel.
Ja, ek wil graag die tweeweeklikse Nuusbrief vir Foundry-Planet ontvang met al die jongste nuus, toetse en verslae oor produkte en materiale. Plus spesiale nuusbriewe - alles met gratis kansellasie enige tyd.
Postyd: Okt-05-2023