การผลิตกำลังย้ายจากเครื่องจักรที่แยกเดี่ยวและการรวบรวมข้อมูลด้วยตนเอง ไปสู่ข้อมูลที่เชื่อมต่อกัน-ระบบการผลิตที่ขับเคลื่อนด้วย การเปลี่ยนแปลงนี้มักเกี่ยวข้องกับ อุตสาหกรรม 4.0การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 ซึ่งเครื่องจักร เซ็นเซอร์ ซอฟต์แวร์ และผู้คนสื่อสารผ่านเครือข่ายดิจิทัล

สำหรับการตัดเฉือน CNC อุตสาหกรรม 4.0 ไม่ใช่แค่การเปลี่ยนเครื่องจักรแบบเดิมๆ ด้วยอุปกรณ์ที่ใหม่กว่าเท่านั้น เป็นเรื่องเกี่ยวกับการเชื่อมโยงกระบวนการผลิตทั้งหมดเพื่อให้สามารถรวบรวม วิเคราะห์ และใช้ข้อมูลการผลิตเพื่อการตัดสินใจได้ดีขึ้น เครื่องจักร CNC ที่เชื่อมต่อ อินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมของสรรพสิ่ง (ไอไอโอที) อุปกรณ์ แพลตฟอร์มคลาวด์ ของจริง-การตรวจสอบเวลาและการวิเคราะห์ข้อมูลอัตโนมัติกำลังกลายเป็นส่วนสำคัญของการผลิตที่มีความแม่นยำสมัยใหม่มากขึ้นเรื่อยๆ

อุตสาหกรรม 4.0 หมายถึงการบูรณาการเทคโนโลยีดิจิทัลเข้ากับกระบวนการผลิตทางกายภาพ โรงงานแบบดั้งเดิมมักจะดำเนินการผ่านระบบที่แยกจากกัน: เครื่องจักร CNC ผลิตชิ้นส่วน ผู้ปฏิบัติงานบันทึกข้อมูลการผลิต แผนกคุณภาพตรวจสอบผลิตภัณฑ์ และผู้จัดการตรวจสอบข้อมูลการผลิตในภายหลัง

ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม 4.0 กระบวนการเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อได้

เครื่องจักรสามารถสื่อสารสถานะการทำงาน เซ็นเซอร์สามารถรวบรวมข้อมูลการผลิต ซอฟต์แวร์สามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ และคลาวด์หรือ Edge-ระบบคอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลข้อมูลได้แบบเกือบจะเรียลไทม์ สิ่งนี้จะสร้างระบบนิเวศการผลิตที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งข้อมูลการผลิตสามารถเคลื่อนย้ายไปมาระหว่างเครื่องจักร ระบบซอฟต์แวร์ และผู้คนได้

สำหรับการตัดเฉือน CNC หมายความว่าข้อมูลต่างๆ เช่น การใช้งานเครื่องจักร สถานะของสปินเดิล อุณหภูมิ การสั่นสะเทือน สภาพเครื่องมือ รอบเวลา และความคืบหน้าของการผลิตสามารถตรวจสอบได้แบบดิจิทัล แทนที่จะอาศัยการบันทึกด้วยตนเองทั้งหมด

ที่ อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (ไอโอที) มอบหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญเบื้องหลังการผลิตอัจฉริยะ ในโรงงาน CNC เซ็นเซอร์และระบบสื่อสารสามารถรวบรวมข้อมูลจากเครื่องจักรและถ่ายโอนไปยังแพลตฟอร์มการตรวจสอบหรือการวิเคราะห์

ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์อาจตรวจสอบ:

· อุณหภูมิแกนหมุนและการสั่นสะเทือน

· กระแสไฟฟ้าของมอเตอร์

· สถานะการทำงานของเครื่องจักร

· สภาพน้ำหล่อเย็น

· การสึกหรอของเครื่องมือ

· รอบเวลา

· การใช้พลังงาน

· สัญญาณเตือนและข้อผิดพลาดของเครื่อง

ข้อมูลนี้สามารถส่งผ่านเครือข่ายอุตสาหกรรมไปยังคอมพิวเตอร์ในพื้นที่ อุปกรณ์ Edge หรือแพลตฟอร์มคลาวด์เพื่อการวิเคราะห์ การวิจัยเกี่ยวกับ IIoT-การตรวจสอบการตัดเฉือนโดยใช้ข้อมูลเซ็นเซอร์เพื่อระบุความแปรผันของกระบวนการและข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น ในขณะที่ระบบคลาวด์สามารถรองรับการวิเคราะห์และการตัดสินใจเพิ่มเติม-การทำ

การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญคือเครื่องจักรไม่ถือเป็นหน่วยการผลิตแบบแยกส่วนอีกต่อไป มันกลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบสารสนเทศที่ใหญ่ขึ้น

หนึ่งในการใช้งานจริงที่สุดของอุตสาหกรรม 4.0 คือ จริง-การตรวจสอบการผลิตตามเวลา.

ในโรงงานแบบเดิมๆ ผู้จัดการฝ่ายผลิตอาจจำเป็นต้องตรวจสอบเครื่องจักรหรือสอบถามผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับความคืบหน้าในการผลิต สิ่งนี้อาจทำให้ยากต่อการได้ภาพโรงงานที่แม่นยำในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง

เครื่องที่เชื่อมต่อสามารถให้แนวทางที่แตกต่างออกไป แดชบอร์ดดิจิทัลสามารถแสดงว่าเครื่องจักรใดกำลังทำงานอยู่ เครื่องไหนไม่ได้ใช้งาน เครื่องหยุดทำงานเนื่องจากมีสัญญาณเตือน และความคืบหน้าของการผลิต

การมองเห็นนี้สามารถช่วยให้ผู้ผลิตระบุปัญหาได้ล่วงหน้า ตัวอย่างเช่น หากเครื่องจักรหยุดกะทันหัน ระบบสามารถบันทึกเหตุการณ์และทำให้บุคลากรฝ่ายผลิตเข้าถึงข้อมูลได้ การศึกษา IoT-ระบบตรวจสอบเครื่องจักรอัจฉริยะที่ใช้พื้นฐานพบว่ามีจริง-ข้อมูลไทม์แมชชีนสามารถรองรับการวางแผนการผลิต การกำหนดเวลา การใช้เครื่องจักร และการจัดการทรัพยากร

จริง-การตรวจสอบเวลาไม่ได้กำจัดเวลาหยุดทำงาน แต่สามารถทำให้ระบุสาเหตุและระยะเวลาของการหยุดทำงานได้ง่ายขึ้น

การบำรุงรักษาเครื่องจักรเป็นอีกส่วนสำคัญที่ IoT สามารถให้คุณค่าได้

การบำรุงรักษาแบบดั้งเดิมมักขึ้นอยู่กับกำหนดเวลาที่แน่นอนหรือการซ่อมแซมเชิงรับ เครื่องจักรอาจได้รับการซ่อมบำรุงหลังจากผ่านไปตามจำนวนชั่วโมงการทำงานที่กำหนด หรือการบำรุงรักษาอาจเกิดขึ้นหลังจากเกิดข้อผิดพลาดเท่านั้น

ด้วยการตรวจสอบที่เชื่อมต่อ ทำให้เครื่องจักรจริงสามารถรองรับการบำรุงรักษาได้มากขึ้น-ข้อมูลสภาพ

สำหรับอุปกรณ์ CNC การสั่นสะเทือนที่ผิดปกติ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ กระแสไฟฟ้าของมอเตอร์ หรือสัญญาณการทำงานอื่นๆ อาจเป็นข้อบ่งชี้ถึงปัญหาที่กำลังพัฒนา เมื่อมีการรวบรวมสัญญาณเหล่านี้อย่างต่อเนื่อง ระบบการวิเคราะห์สามารถช่วยระบุรูปแบบที่ผิดปกติและอาจแจ้งเตือนล่วงหน้าได้

การวิจัยเกี่ยวกับ IoT-การตรวจสอบสภาพของ CNC ที่ใช้พื้นฐานได้ตรวจสอบการใช้เซ็นเซอร์หลายตัวสำหรับการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ ในขณะที่การวิจัยล่าสุดคือการสำรวจการประมวลผลแบบคลาวด์และเอดจ์สำหรับการตรวจสอบสภาพของ CNC และเครื่องมือ-การวิเคราะห์การสึกหรอ

เป้าหมายไม่ใช่แค่การรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมเท่านั้น คุณค่าที่แท้จริงมาจากการเปลี่ยนข้อมูลดังกล่าวให้เป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการตัดสินใจด้านการบำรุงรักษาและการผลิต

เทคโนโลยีคลาวด์มอบการผลิตอัจฉริยะอีกชั้นที่สำคัญ

แทนที่จะเก็บข้อมูลการผลิตไว้เฉพาะในเครื่องจักรแต่ละเครื่องหรือคอมพิวเตอร์เฉพาะที่ ผู้ผลิตสามารถใช้แพลตฟอร์มที่เชื่อมต่อเพื่อจัดเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลในทรัพยากรการผลิตต่างๆ

สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับบริษัทที่มีเครื่องจักร สายการผลิต หรือสถานที่ผลิตหลายแห่ง ข้อมูลการผลิตสามารถรวมเข้าไว้ในระบบทั่วไปได้ ช่วยให้ผู้จัดการและวิศวกรสามารถดูประสิทธิภาพการผลิตได้โดยไม่ต้องอยู่ข้างเครื่องจักรทุกเครื่อง

การผลิตบนคลาวด์ยังได้รับการศึกษาเพื่อเป็นการจัดหาทรัพยากรและบริการด้านการผลิตผ่านระบบดิจิทัลที่เชื่อมต่อกัน ซึ่งสนับสนุนความยืดหยุ่นและต่อเนื่องมากขึ้น-ต้องการรูปแบบการผลิต

อย่างไรก็ตาม ระบบคลาวด์ไม่ใช่คำตอบเดียวเสมอไป สถาปัตยกรรมสมัยใหม่ผสมผสานกันมากขึ้น การประมวลผลแบบ Edge และการประมวลผลแบบคลาวด์. เวลา-ข้อมูลที่ละเอียดอ่อนสามารถประมวลผลได้ใกล้กับเครื่องในขณะที่ชุดข้อมูลมีขนาดใหญ่และยาวกว่า-การวิเคราะห์ระยะสามารถจัดการได้ผ่านแพลตฟอร์มคลาวด์ วิธีการนี้สามารถลดความล่าช้าในการสื่อสารในขณะที่ยังคงความสามารถในการวิเคราะห์ข้อมูลแบบรวมศูนย์

การผลิตอัจฉริยะเป็นมากกว่าการตรวจสอบเครื่องจักรแต่ละเครื่อง

ระบบอุตสาหกรรม 4.0 ที่ล้ำหน้ายิ่งขึ้นสามารถเชื่อมโยงขั้นตอนต่างๆ ของขั้นตอนการผลิตต่างๆ ได้ รวมถึง:

แคนาดา/แคม → การวางแผนการผลิต → เครื่องจักรกลซีเอ็นซี → การตรวจสอบคุณภาพ → การจัดการข้อมูล → จัดส่ง

ตัวอย่างเช่น ข้อมูลการผลิตสามารถเชื่อมโยงกับคำสั่งงาน โปรแกรมการตัดเฉือน ผลการตรวจสอบ และบันทึกการผลิตได้ สิ่งนี้สร้างความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับตลอดกระบวนการผลิตได้มากขึ้น

สำหรับการตัดเฉือน CNC ที่มีความแม่นยำ สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษ เนื่องจากคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยมากกว่าการตัดเฉือนเพียงอย่างเดียว การเลือกวัสดุ เครื่องมือ พารามิเตอร์การตัดเฉือน สภาพของเครื่องจักร การตรวจสอบ และการควบคุมกระบวนการ ล้วนส่งผลต่อผลลัพธ์สุดท้ายได้

ระบบดิจิทัลที่เชื่อมต่อช่วยให้เชื่อมโยงข้อมูลการผลิตกับชิ้นส่วน เครื่องจักร แบทช์ และผลการตรวจสอบที่เฉพาะเจาะจงได้ง่ายขึ้น

ประโยชน์ที่เป็นไปได้ของการบูรณาการอุตสาหกรรม 4.0 และ IoT สามารถแบ่งออกเป็นหลายด้าน

1. ลดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน

การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องสามารถช่วยระบุปัญหาของเครื่องได้ตั้งแต่เนิ่นๆ และให้ข้อมูลที่ดีขึ้นเกี่ยวกับเหตุการณ์การหยุดทำงาน

2. การใช้เครื่องจักรที่สูงขึ้น

ข้อมูลการผลิตสามารถเปิดเผยได้ว่าเครื่องจักรใช้เวลาในการตัดเฉือน รอ ตั้งค่า หรือไม่ได้ใช้งานนานเท่าใด ข้อมูลนี้สามารถช่วยให้ผู้ผลิตระบุโอกาสในการปรับปรุงการใช้งานได้

3. การมองเห็นการผลิตที่ดีขึ้น

ผู้จัดการและวิศวกรสามารถรับข้อมูลการผลิตได้รวดเร็วยิ่งขึ้น แทนที่จะต้องอาศัยการรายงานด้วยตนเองทั้งหมด

4. ปรับปรุงการควบคุมคุณภาพ

ข้อมูลเซ็นเซอร์และข้อมูลกระบวนการสามารถรองรับการตรวจสอบสภาพและช่วยระบุการเปลี่ยนแปลงกระบวนการที่อาจส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

5. ข้อมูล-การตัดสินใจบนพื้นฐานของ

ข้อมูลการผลิตในอดีตสามารถช่วยให้ผู้ผลิตเข้าใจปัญหาที่เกิดซ้ำ เปรียบเทียบกระบวนการ และตัดสินใจโดยอาศัยข้อมูลที่วัดผลได้ แทนที่จะเป็นสมมติฐาน

แม้ว่าจะมีศักยภาพ แต่การผลิตที่ชาญฉลาดไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของการเชื่อมต่อเครื่องจักรทุกเครื่องเข้ากับอินเทอร์เน็ตเท่านั้น

ความท้าทายอย่างหนึ่งก็คือ ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์. โรงงานหลายแห่งใช้เครื่องจักรจากผู้ผลิตที่แตกต่างกันและรุ่นที่แตกต่างกัน เครื่อง CNC รุ่นเก่าอาจไม่มีความสามารถด้านการสื่อสารเหมือนกับอุปกรณ์รุ่นใหม่ ทำให้การรวมระบบมีความซับซ้อนมากขึ้น

ต้นทุนเป็นอีกการพิจารณา เซ็นเซอร์ โครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย แพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ การจัดเก็บข้อมูล ความปลอดภัยทางไซเบอร์ และการบูรณาการระบบ ล้วนต้องมีการลงทุน

นอกจากนี้ยังมีก ช่องว่างทักษะ. การใช้อุตสาหกรรม 4.0 ให้ประสบความสำเร็จต้องอาศัยความรู้ด้านเครื่องจักร รวมถึงระบบอัตโนมัติ ระบบเครือข่าย การจัดการข้อมูล และซอฟต์แวร์ การวิจัยเกี่ยวกับการตรวจสอบเครื่องจักรอัจฉริยะสำหรับ SMEs ระบุว่าต้นทุน ความเชี่ยวชาญทางเทคนิค ความสามารถในการทำงานร่วมกัน และความปลอดภัยของข้อมูลเป็นความท้าทายในการดำเนินงานที่สำคัญ

การรักษาความปลอดภัยทางไซเบอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากการเชื่อมต่อเครื่องกับเครือข่ายจะสร้างจุดเชื่อมต่อดิจิทัลเพิ่มเติม บริษัทผู้ผลิตจึงต้องพิจารณาการควบคุมการเข้าถึง ความปลอดภัยของเครือข่าย การปกป้องข้อมูล และความน่าเชื่อถือของระบบ เมื่อใช้ระบบการผลิตที่เชื่อมต่อกัน

การพัฒนาอุตสาหกรรม 4.0 เป็นการค่อยๆ เปลี่ยนเครื่องจักร CNC จากเครื่องจักร-กระบวนการที่เน้นศูนย์กลางเป็น ข้อมูล-ระบบการผลิตที่เชื่อมต่อกัน.

สภาพแวดล้อม CNC ในอนาคตมีแนวโน้มที่จะรวมเครื่องจักรที่เชื่อมต่อ เซ็นเซอร์ IIoT การประมวลผลแบบเอดจ์ แพลตฟอร์มคลาวด์ ปัญญาประดิษฐ์ แฝดดิจิทัล และการวิเคราะห์อัตโนมัติ การวิจัยล่าสุดกำลังสำรวจระบบคลาวด์อยู่แล้ว-การผลิต CNC แบบร่วมมือกันตามพื้นฐานเครื่องมือ-การตรวจสอบการสึกหรอสภาพ-การตั้งเวลาตามและการสนับสนุนการตัดสินใจที่ชาญฉลาด

วัตถุประสงค์ไม่ใช่เพื่อให้การผลิตมีความซับซ้อนเพื่อประโยชน์ของตนเอง จุดประสงค์ของการผลิตอัจฉริยะคือทำให้การผลิตเพิ่มมากขึ้น มองเห็น วัดได้ คาดการณ์ได้ และตอบสนอง.

สำหรับการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ ซึ่งความสม่ำเสมอ ประสิทธิภาพ การตรวจสอบย้อนกลับ และความน่าเชื่อถือในการส่งมอบเป็นสิ่งสำคัญ อุตสาหกรรม 4.0 ได้จัดเตรียมกรอบการทำงานสำหรับการเชื่อมต่อข้อกำหนดเหล่านี้ผ่านข้อมูล

เนื่องจากโรงงาน CNC ยังคงใช้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อและระบบการผลิตแบบดิจิทัล ความได้เปรียบทางการแข่งขันจะเพิ่มมากขึ้นไม่เพียงแต่มาจากความสามารถของเครื่องจักรเท่านั้น แต่ยังมาจากประสิทธิภาพที่ผู้ผลิตสามารถรวบรวม ทำความเข้าใจ และดำเนินการกับข้อมูลการผลิตได้อีกด้วย