A gyártás az elszigetelt gépekről és a kézi adatgyűjtésről a csatlakoztatott adatok felé halad-vezérelt termelési rendszerek. Ezt az átalakítást általában a Ipar 4.0, anegyedik ipari forradalom, ahol a gépek, érzékelők, szoftverek és az emberek digitális hálózatokon keresztül kommunikálnak egymással.

A CNC megmunkálásnál az Ipar 4.0nem egyszerűen a hagyományos gépek újabb berendezésekre való lecseréléséről szól. A teljes gyártási folyamat összekapcsolásáról szól, hogy a termelési adatokat össze lehessen gyűjteni, elemezni és jobb döntések meghozatalához felhasználni. Csatlakoztatott CNC gépek, Ipari Internet of Things (IIoT) eszközök, felhőplatformok, valódi-az időfigyelés és az automatizált adatelemzés egyre fontosabb része a modern precíziós gyártásnak.

Az Ipar 4.0 a digitális technológiák és a fizikai gyártási folyamatok integrálását jelenti. A hagyományos gyárak gyakran külön rendszereken keresztül működnek: a CNC gépek alkatrészeket gyártanak, a kezelők rögzítik a gyártási információkat, a minőségügyi osztályok ellenőrzik a termékeket, a vezetők pedig ezt követően tekintik át a gyártási adatokat.

Ipar 4.0 környezetben ezek a folyamatok összekapcsolhatók.

A gépek kommunikálhatják működési állapotukat, az érzékelők gyűjthetik a gyártási adatokat, a szoftverek figyelhetik a berendezések teljesítményét, és felhő vagy szél-A számítástechnikai rendszerek közel valós időben képesek feldolgozni az információkat. Ez egy összekapcsolt gyártási ökoszisztémát hoz létre, amelyben a termelési információk mozoghatnak a gépek, szoftverrendszerek és az emberek között.

A CNC megmunkálásnál ez azt jelenti, hogy az olyan információk, mint a gép kihasználtsága, az orsó állapota, a hőmérséklet, a vibráció, a szerszám állapota, a ciklusidő és a gyártás előrehaladása, potenciálisan digitálisan isnyomon követhetők, ahelyett, hogy teljes mértékben manuálisnyilvántartásokra hagyatkozna.

A A dolgok internete (IoT) az egyik kulcsfontosságú technológia az intelligens gyártás mögött. Egy CNC-gyárban az érzékelők és a kommunikációs rendszerek információkat gyűjthetnek a gépekről, és továbbíthatják azokat felügyeleti vagy elemzési platformokra.

Például az érzékelők figyelhetik:

· Az orsó hőmérséklete és rezgése

· Motor áram

· A gép működési állapota

· A hűtőfolyadék körülményei

· Szerszámkopás

· Ciklusidő

· Energiafogyasztás

· Gépriasztások és hibák

Ezek az információk ezután ipari hálózaton keresztül továbbíthatók a helyi számítógépekre, szélső eszközökre vagy felhőplatformokra elemzés céljából. Kutatás az IIoT-ről-alapú megmunkálási megfigyelés az érzékelőadatok felhasználását vizsgálta a folyamateltérések és a lehetséges hibák azonosítására, míg a felhőrendszerek támogathatják a további elemzéseket és döntéseket-készítése.

A fontos változás az, hogy a gépet többénem kezelik elszigetelt gyártóegységként. Egynagyobb információs rendszer részévé válik.

Az Ipar 4.0 egyik legpraktikusabb alkalmazása az igazi-termelési idő figyelése.

Egy hagyományos műhelyben előfordulhat, hogy a gyártásvezetőnek fizikailag ellenőriznie kell a gépeket, vagy megkérdeznie kell a kezelőket a gyártás előrehaladásáról. Ez megnehezítheti, hogy egy adott pillanatban pontos képet kapjunk a gyárról.

A csatlakoztatott gépek más megközelítést kínálhatnak. A digitális műszerfal potenciálisan megmutathatja, hogy mely gépek futnak, melyek tétlenek, melyek riasztás miatt álltak le, és hogyan halad a gyártás.

Ez a láthatóság segíthet a gyártóknak a problémák korábbi azonosításában. Például, ha egy gép váratlanul leáll, a rendszer rögzítheti az eseményt, és elérhetővé teheti az információkat a gyártó személyzet számára. Egy IoT tanulmánya-alapú intelligens gép-felügyeleti rendszer azt találta, hogy valós-az időgép információi támogathatják a termelés tervezését, ütemezését, géphasználatát és erőforrás-menedzsmentjét.

Igazi-az időfigyelésnem szünteti meg az állásidőt, de megkönnyítheti a leállások okainak és időzítésének azonosítását.

A gépek karbantartása egy másik fontos terület, ahol az IoT értéket jelenthet.

A hagyományos karbantartás gyakran rögzített ütemezéseken vagy reaktív javításokon alapul. Egy gépet bizonyos számú üzemóra után lehet szervizelni, vagy csak meghibásodás után kerülhet karbantartásra.

A csatlakoztatott felügyelettel a karbantartást egyre inkább tényleges gép támogathatja-állapotadatok.

CNC-berendezések esetén rendellenes vibráció, hőmérséklet-változások, motoráram vagy egyéb működési jelek jelezhetik a problémák kialakulását. Ha ezeket a jeleket folyamatosan gyűjtik, az analitikai rendszerek segíthetnek azonosítani a szokatlan mintákat, és potenciálisan korai figyelmeztetéseket adhatnak.

Az IoT kutatása-alapú CNC állapotfigyelés több érzékelő használatát vizsgálta a prediktív karbantartáshoz, míg az újabb kutatások a felhő- és élszámítástechnikai eszközöket vizsgálják a CNC állapotfigyeléséhez és eszközeihez.-kopáselemzés.

A célnem egyszerűen több adat gyűjtése. Az igazi érték abból adódik, hogy ezeket az adatokat hasznos információvá alakítjuk a karbantartási és gyártási döntésekhez.

A felhőtechnológia az intelligens gyártás másik fontos rétegét biztosítja.

Ahelyett, hogy a termelési információkat csak az egyes gépeken vagy helyi számítógépeken tárolnák, a gyártók összekapcsolt platformokat használhatnak a különböző termelési erőforrások adatainak tárolására és elemzésére.

Ez különösen hasznos lehet több gépet, gyártósort vagy gyártási helyet üzemeltető vállalatok számára. A termelési információk összevonhatók egy közös rendszerbe, amely lehetővé teszi a vezetők és mérnökök számára, hogy megtekintsék a termelési teljesítményt anélkül, hogy fizikailag minden gép mellett lennének.

A felhőgyártást a gyártási erőforrások és szolgáltatások összekapcsolt digitális rendszereken keresztül történő biztosításának módjaként is tanulmányozták, rugalmasabb és továbbfejlesztett támogatást biztosítva-kereslet termelési modellek.

A felhőalapú rendszerek azonbannem mindig az egyetlen megoldás. A modern építészet egyre inkább kombinálódik szélső számítástechnika és számítási felhő. Idő-Az érzékeny információk a gép közelében dolgozhatók fel, mígnagyobb adatkészletek és hosszabb ideig-a terminus elemzés felhőplatformokon keresztül kezelhető. Ez a megközelítés csökkentheti a kommunikációs késéseket, miközben fenntartja a központosított adatelemzési képességeket.

Az intelligens gyártás túlmutat az egyes gépek felügyeletén.

Egy fejlettebb Ipar 4.0 rendszer képes összekapcsolni a gyártási munkafolyamat különböző szakaszait, beleértve:

CAD/CAM → Gyártástervezés → CNC megmunkálás → Minőségellenőrzés → Adatkezelés → Szállítás

Például a termelési információk összekapcsolhatók munkamegrendelésekkel, megmunkálási programokkal, ellenőrzési eredményekkel és gyártásinyilvántartásokkal. Eznagyobbnyomon követhetőséget biztosít a gyártási folyamat során.

A precíziós CNC megmunkálásnál ez különösen fontos, mert a termék minősége több tényezőtől függ,nem pedig a megmunkálástól. Az anyagválasztás, a szerszámok, a megmunkálási paraméterek, a gép állapota, az ellenőrzés és a folyamatvezérlés egyaránt befolyásolhatja a végeredményt.

Egy csatlakoztatott digitális rendszer megkönnyítheti a gyártási adatok meghatározott alkatrészekhez, gépekhez, tételekhez és ellenőrzési eredményekhez való társítását.

Az Ipar 4.0 és az IoT integráció lehetséges előnyei több területre csoportosíthatók.

1. Csökkentettnem tervezett állásidő

A folyamatos felügyelet segíthet a gépproblémák korábbi azonosításában, és jobb tájékoztatástnyújthat a leállási eseményekről.

2. Magasabb gépkihasználtság

A termelési adatok feltárhatják, hogy a gépek mennyi időt töltenek megmunkálással, várakozással, beállítással vagy tétlenséggel. Ez az információ segíthet a gyártóknak azonosítani a kihasználtság javításának lehetőségeit.

3. Jobb termelési láthatóság

A menedzserek és a mérnökök gyorsabban juthatnak hozzá a termelési információkhoz, ahelyett, hogy teljes mértékben a manuális jelentésektől függnének.

4. Továbbfejlesztett minőség-ellenőrzés

Az érzékelőadatok és a folyamatinformációk támogathatják az állapotfigyelést, és segítenek azonosítani a folyamatban bekövetkezett változásokat, amelyek befolyásolhatják a termék minőségét.

5. Adatok-alapú döntéshozatal

A korábbi gyártási adatok segíthetnek a gyártóknak megérteni az ismétlődő problémákat, összehasonlítani a folyamatokat, ésnem feltételezéseken, hanem mérhető információkon alapuló döntéseket hozni.

A benne rejlő lehetőségek ellenére az intelligens gyártásnem egyszerűen arról szól, hogy minden gépet csatlakoztatunk az internethez.

Az egyik kihívás berendezések kompatibilitása. Sok gyár különböző gyártók és különböző generációk gépeit üzemelteti. Előfordulhat, hogy a régebbi CNC gépeknem rendelkeznek az újabb berendezések kommunikációs képességeivel, ami bonyolultabbá teszi az integrációt.

A költség egy másik szempont. Az érzékelők, a hálózati infrastruktúra, a szoftverplatformok, az adattárolás, a kiberbiztonság és a rendszerintegráció mind beruházást igényelnek.

Van még egy készséghiány. Az Ipar 4.0 sikeres megvalósításához szükség van a megmunkálási, valamint az automatizálási, hálózatépítési, adatkezelési és szoftveres ismeretekre. A kkv-k számára készült intelligens gépek felügyeletével kapcsolatos kutatások a költségeket, a műszaki szakértelmet, az interoperabilitást és az adatbiztonságot azonosították fontos megvalósítási kihívásokként.

A kiberbiztonság különösen fontos, mert a gépek hálózathoz való csatlakoztatása további digitális hozzáférési pontokat hoz létre. A gyártó vállalatoknak ezért figyelembe kell venniük a hozzáférés-szabályozást, a hálózat biztonságát, az adatvédelmet és a rendszer megbízhatóságát az összekapcsolt termelési rendszerek megvalósítása során.

Az Ipar 4.0 fejlődése fokozatosan megváltoztatja a CNC-megmunkálást a gépből-központosított folyamat a adatokat-kapcsolódó gyártási rendszer.

A jövőbeli CNC-környezetek valószínűleg összekapcsolják az összekapcsolt gépeket, az IIoT-érzékelőket, az éles számítástechnikát, a felhőplatformokat, a mesterséges intelligenciát, a digitális ikreket és az automatizált elemzést. A legújabb kutatások már a felhőt vizsgálják-alapú kollaboratív CNC gyártás, szerszám-kopásfigyelés, állapot-alapú ütemezés és intelligens döntéstámogatás.

A célnem az, hogy a gyártást önmagáért bonyolítsák. Ehelyett az intelligens gyártás célja a termelésnövelése látható, mérhető, kiszámítható és reagáló.

A precíziós megmunkáláshoz, ahol a következetesség, a hatékonyság, anyomon követhetőség és a szállítási megbízhatóság kritikus fontosságú, az Ipar 4.0 keretet biztosít ezeknek a követelményeknek az adatokon keresztül történő összekapcsolására.

Ahogy a CNC-gyárak továbbra is alkalmazzák az összekapcsolt berendezéseket és digitális gyártási rendszereket, a versenyelőny egyre inkábbnemcsak a gépek képességeiből fakad, hanem abból is, hogy a gyártó milyen hatékonyan tudja összegyűjteni, megérteni és a gyártási információk alapján cselekedni.