acs Attendorn – Μέγιστη διαφάνεια κατά τη διαδικασία συμπίεσης
Πώς η ανάπτυξη και η σειριακή παραγωγή επωφελούνται από την επιτήρηση χτυπημάτων με το "ifm SmartStamp"
Το Κέντρο Αυτοκινητοβιομηχανίας Südwestfalen στο Attendorn της Γερμανίας προάγει αποτελεσματικές, βιώσιμες και τεχνολογικά προηγμένες διαδικασίες παραγωγής, για περισσότερο από μια δεκαετία ως ερευνητική εγκατάσταση και πάροχος υπηρεσιών για τον κλάδο των προμηθευτών και τους ΟΕΜ. Το λογισμικό επιτήρησης πρέσας "ifm SmartStamp" από τον ειδικό στον αυτοματισμό, την ifm, χρησιμοποιείται σε πρέσα σερβομηχανισμού.
Το Κέντρο Αυτοκινητοβιομηχανίας Südwestfalen (acs) στοχεύει να υποστηρίζει τους πελάτες με ομαδική τεχνογνωσία ανάπτυξης, να αξιοποιήσει τις συνέργειες και έτσι να απαλλάξει τις μεμονωμένες εταιρείες από οικονομικά και χρονικά βάρη. Η acs παρέχει ολοκληρωμένες δυνατότητες σε διάφορους τομείς όπως η εικονική ανάπτυξη, η τεχνολογία ένωσης, η τεχνολογία πλαστικών, η τεχνολογία διαμόρφωσης και η δοκιμή εξαρτημάτων.
Διαφορετικά σχήματα σχηματισμού σε γρήγορη διαδοχή
«Για την τεχνολογία μορφοποίησης, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την πρέσα σερβομηχανισμού μας με τη δύναμη πίεσης των 1.000 τόνων για να πραγματοποιήσουμε όλες τις δοκιμές μορφοποίησης που σχετίζονται με τον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, καθώς και την ανάπτυξη διεργασιών, τη δημιουργία πρωτοτύπων και την παραγωγή μικρής κλίμακας», λέει ο Jan Böcking, επικεφαλής το τμήμα τεχνολογίας διαμόρφωσης στην acs. «Εκτός από την ψυχρή και θερμή μορφοποίηση χάλυβα και αλουμινίου, μπορούμε επίσης να σχηματίσουμε σύνθετα υλικά ινών. Το πλεονέκτημα της τεχνολογίας σέρβο είναι η υψηλή ευελιξία με την οποία μπορούμε να πραγματοποιήσουμε τις διαδικασίες μορφοποίησης. Αυτό μας δίνει τη δυνατότητα να πραγματοποιούμε διαδικασίες μορφοποίησης χρησιμοποιώντας έλεγχο δύναμης ή μετατόπισης. Αυτό μας επιτρέπει να προσαρμόσουμε με ακρίβεια το προφίλ ταχύτητας στις διαφορετικές διαδικασίες μορφοποίησης.»
Ακριβής ανάλυση για αποτελεσματική ανάπτυξη
Για να αυξηθεί περαιτέρω η ακρίβεια των αποτελεσμάτων και να αποκτηθεί μια ακόμη καλύτερη εικόνα για την εξέλιξη της δύναμης μιας δοκιμής, το 2023 η acs εξόπλισε την πρέσα σερβομηχανισμού της με πρόσθετους αισθητήρες και το λογισμικό «ifm SmartStamp». «Στην acs, γενικά δεν πραγματοποιούμε σειριακή παραγωγή, αλλά το πρωτότυπο εκτελείται με μερικά χτυπήματα. Για την αποτελεσματική προώθηση της ανάπτυξης του εξαρτήματος και της διαδικασίας μορφοποίησης, το δοκιμασμένο εξάρτημα και η ίδια η διαδικασία συμπίεσης αξιολογούνται μετά από κάθε χτύπημα», λέει ο Böcking. «Προηγουμένως δεν είχαμε τους κατάλληλους αισθητήρες και λογισμικό για να μας δώσουν μια ολοκληρωμένη άποψη που θα μας επέτρεπε να αναλύσουμε και να αξιολογήσουμε με ακρίβεια κάθε μεμονωμένο χτύπημα. Το λογισμικό επιτήρησης πρέσας της ifm μας δίνει τώρα τη δυνατότητα να κάνουμε ακριβώς αυτό."
Εικόνα 1: Η μορφοποίηση μεταλλικών φύλλων διερευνάται στην acs χρησιμοποιώντας την τυποποιημένη δοκιμή Nakajima. Τυποποιημένα δείγματα παραμορφώνονται χρησιμοποιώντας ημισφαιρική διάτρηση μέχρι να ραγίσει το δείγμα.
Εικόνα 2: Οι αισθητήρες θέσης (αριστερή πλευρά της εικόνας) ανιχνεύουν με ακρίβεια την κίνηση της πρέσας. Τέσσερις τέτοιοι αισθητήρες είναι εκ των υστέρων τοποθετημένοι για να χρησιμοποιούν το λογισμικό ifm SmartStamp.
Εικόνα 3: Το δείγμα δοκιμής δείχνει τον σχηματισμό ρωγμών που είναι χαρακτηριστικός της δοκιμής Nakajima. Η στοχευμένη υπερφόρτωση του υλικού παρέχει πληροφορίες σχετικά με το εάν μπορεί να μορφοποιηθεί πχ σε ανταλλακτικό αυτοκινήτου.
Ελάχιστη προσπάθεια ενσωμάτωσης, υψηλό ROI
Με το "ifm SmartStamp", ο ειδικός αυτοματισμών ifm προσφέρει ένα εργαλείο λογισμικού που ανιχνεύει την κλίση, την εκκεντρικότητα και την προκύπτουσα ροπή κλίσης στις πρέσες μορφοποίησης μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Ο χειριστής της εγκατάστασης ειδοποιείται αμέσως εάν η πρέσα μετακινηθεί εκτός του εύρους στόχου. «Εάν το έμβολο γέρνει πολύ, οι οδηγοί της πρέσας υπόκεινται σε υπερβολική καταπόνηση και μακροπρόθεσμα καταστρέφονται», λέει ο Christoph Schneider, Αντιπρόεδρος Εφαρμογών Διαχείρισης Προϊόντων στον ειδικό αυτοματισμών ifm. «Μπορεί επίσης να προκληθεί ζημιά στα ρουλεμάν ή τα γρανάζια και ρωγμές, για παράδειγμα στην κεφαλή της πρέσας. Λόγω σχεδίασης ή κακής ευθυγράμμισης κατά την αλλαγή εργαλείου, η πρέσα μπορεί να υποβληθεί σε έκκεντρο φορτίο, το οποίο αυξάνει τη ροπή κλίσης. Με το ifm SmartStamp, αυτή η εσφαλμένη φόρτωση και οι δαπανηρές συνέπειές της μπορούν να αποφευχθούν με ελάχιστη προσπάθεια. Για να χρησιμοποιήσετε το λογισμικό αποτελεσματικά, αρκεί να τοποθετηθούν εκ των υστέρων μόνο τέσσερις αισθητήρες θέσης υψηλής ακρίβειας και στις τέσσερις βάσει,ς για να ανιχνεύσουν την κλίση.»
Τα υπάρχοντα δεδομένα αισθητήρα περιλαμβάνονται στον υπολογισμό
Στο λογισμικό ενσωματώνονται επίσης δεδομένα από τους αισθητήρες δύναμης, που συνήθως είναι ήδη εγκατεστημένοι, καθώς και πληροφορίες για τον αριθμό του εργαλείου και τον ρυθμό χτυπήματος, που μπορούν να διαβαστούν μέσω του συστήματος ελέγχου. «Στο ifm SmartStamp, όλα αυτά τα δεδομένα και οι τιμές υποβάλλονται με επεξεργασία σε σαφείς, ουσιαστικές πληροφορίες. Αυτό σημαίνει ότι ο χειριστής του μηχανήματος μπορεί να δει κατά τη διάρκεια του πρώτου κύκλου εάν, για παράδειγμα, το εργαλείο είναι σωστά τοποθετημένο ή εάν χρειάζεται να γίνουν ρυθμίσεις», λέει ο Schneider.
Ακριβής ανάλυση, χτύπημα για χτύπημα
Η acs χρησιμοποιεί επίσης αυτές τις ακριβείς μετρήσεις για κάθε μεμονωμένο χτύπημα, όπως εξηγεί ο Böcking: «Αυτά τα υπερακριβή δεδομένα μας βοηθούν να αναλύσουμε με ακρίβεια την πραγματική διαδικασία συμπίεσης και τον τρόπο συμπεριφοράς του υλικού και του εργαλείου στις δοκιμές πρωτοτύπων. Αυτό μας επιτρέπει να κάνουμε αλλαγές σε κάθε χτύπημα και να κατανοούμε αμέσως τις επιπτώσεις στο εργαλείο και στο τεμάχιο προς επεξεργασία. Μπορούμε επίσης να επαναχρησιμοποιήσουμε τα καταγεγραμμένα δεδομένα σε μια εικονική προσομοίωση, η οποία φέρνει πιο κοντά την πραγματική διαδικασία με την ΙΤ προσομοίωση."
Η καμπύλη δύναμης κατά τη διαδικασία συμπίεσης μπορεί να παρακολουθηθεί με ακρίβεια στο λογισμικό ifm SmartStamp. Το λογισμικό μπορεί να ενσωματωθεί εύκολα και απρόσκοπτα στην πλατφόρμα moneo IIoT της ifm.
Απρόσκοπτη ενσωμάτωση στην πλατφόρμα moneo IIoT
Η ανάλυση δεδομένων απλοποιείται από την πλατφόρμα moneo IIoT της ifm, στην οποία το ifm SmartStamp ενσωματώνεται απρόσκοπτα. «Το πλεονέκτημα του moneo είναι ότι έχουμε πρόσβαση στα δεδομένα διεργασίας και τα δεδομένα κατάστασης της πρέσας από κάθε χώρο εργασίας,» λέει ο Jan Böcking. «Η λειτουργία συναγερμού στο moneo μας επιτρέπει να αντιδρούμε σε πραγματικό χρόνο σε περίπτωση υπέρβασης των καθορισμένων ορίων και, σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, να διακόπτουμε την πρέσα. Επομένως, μπορούμε να αποτρέψουμε αποτελεσματικά σοβαρές ζημιές στην πρέσα και στα εργαλεία.»
Έντεκα βαθμίδες για την πλήρη, ψηφιακή επισκόπηση της πρέσας
Εκτός από το λογισμικό για την ανάλυση της πραγματικής διαδικασίας συμπίεσης, η ifm προσφέρει δέκα επιπλέον βαθμίδες λογισμικού που μπορούν να ενσωματωθούν απρόσκοπτα στην εταιρική πλατφόρμα moneo IIoT. «Προσφέρουμε βαθμίδες για την επιτήρηση των υδραυλικών συστημάτων, του πεπιεσμένου αέρα και του κυκλώματος λίπανσης», λέει ο Christoph Schneider. Η κύρια μονάδα μετάδοσης κίνησης – είτε σερβομηχανισμός, υδραυλική είτε συμβατική μονάδα μετάδοσης – μπορεί επίσης να επιτηρηθεί χρησιμοποιώντας μια βαθμίδα λογισμικού. «Ο χρήστης μπορεί να ενσωματώσει τους υπάρχοντες αισθητήρες στο λογισμικό για να δημιουργήσει τα δεδομένα. Εναλλακτικά, προσφέρουμε τις κατάλληλες ολοκληρωμένες λύσεις υλισμικού και λογισμικού. Αυτό δίνει στον χειριστή της πρέσας την επιλογή να επιτηρεί εύκολα όλα τα στοιχεία του συστήματος που εμπλέκονται άμεσα και έμμεσα στη διαδικασία συμπίεσης μέσω μιας κεντρικής, ουσιαστικής πλήρους επισκόπησης και να τα αξιολογεί ανεξάρτητα ή αυτόματα από τα εργαλεία μας AI», λέει ο Christoph Schneider.
Η acs στοχεύει στη δημιουργία ενός ψηφιακού δίδυμου
Το Κέντρο Αυτοκινητοβιομηχανίας Südwestfalen στοχεύει επίσης στη δημιουργία ενός πλήρους ψηφιακού χάρτη της πρέσας, όπως τονίζει ο Jan Böcking: «Στόχος μας είναι να χρησιμοποιούμε όλο και περισσότερο τα πλεονεκτήματα της ψηφιοποίησης και να χαρτογραφούμε ψηφιακά δίδυμα που σχετίζονται με διαδικασίες. Με το λογισμικό SmartStamp, κάναμε τώρα το πρώτο βήμα για την ακριβή καταγραφή της κινηματικής της πρέσας και των δυνάμεων πίεσης. Στο μέλλον, θα θέλαμε να καταγράψουμε όλες τις σχετικές με τη διαδικασία μεταβλητές σε πραγματικό χρόνο και να τις χρησιμοποιήσουμε για να επικυρώσουμε πραγματικά τις διαδικασίες και να συνοδεύσουμε κάθε προϊόν με ένα ψηφιακό δίδυμο από την πρώτη στιγμή της ανάπτυξης, για να μπορούμε να κάνουμε ισχυρισμούς σχετικά με τα όρια της διαμόρφωσης και της βιωσιμότητας των χυτευμένων εξαρτημάτων με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια και με τη χρήση λιγότερων υλικών. Αναμένουμε πολλά οφέλη από αυτό για εμάς και τους πελάτες μας – τόσο από την άποψη της ταχύτητας ανάπτυξης όσο και από την άποψη της εξοικονόμησης πόρων.»
Συμπέρασμα
Το λογισμικό ifm SmartStamp επιτρέπει στο Κέντρο Αυτοκινητοβιομηχανίας Südwestfalen να αναλύει τις διαδικασίες πίεσης με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια. Ως αποτέλεσμα, το κέντρο ικανοτήτων κάνει ένα σημαντικό βήμα προς τον στόχο του να πραγματοποιεί διαδικασίες διαμόρφωσης για την έρευνα υλικών και την ανάπτυξη προϊόντων ακόμη πιο αποτελεσματικά. Το λογισμικό είναι επίσης ένα βασικό δομικό στοιχείο στην πορεία προς τη δημιουργία ενός ψηφιακού δίδυμου.
