7 minute read
Prava pametna avtomatizacija: edinstvene rešitve z neposredno dodano vrednostjo
from IRT3000 #157
Najnovejše inovacije na področju proizvodnje, od fleksibilnih avtomatiziranih sistemov do spremljanja sile vpenjanja v realnem času in proizvodnje, ki jo poganja umetna inteligenca, spreminjajo produktivnost. Na sejmu EMO Hannover 2025 bodo predstavljene najbolj napredne tehnologije, ki brezhibno združujejo avtomatizacijo in digitalizacijo, s čimer zagotavljajo razširljive in stroškovno učinkovite rešitve za izzive sodobne industrije.
Sodobna proizvodna podjetja potrebujejo rešitve na področju avtomatizacije in digitalizacije, da njihovi procesi postanejo bistveno bolj učinkoviti in tako globalno konkurenčni. Glede tega ni nikakršnega dvoma, vendar se pojavlja vprašanje, katere pametne inovacije lahko dejansko zagotovijo odločilno povečanje produktivnosti za razliko od »enostavnih« robotov? Prav tako je pomemben svet podatkov, ki je ključnega pomena. Vse to in še veliko drugega bodo predstavniki industrije in raziskovalnih ustanov predstavili na letošnjem sejmu EMO Hannover 2025, ki bo potekal od 22. do 26.septembra.
V industriji prihaja obdobje, ko se bo čedalje več izkušenih operaterjev strojev upokojilo, kar pomeni, da bo delovanje podjetij brez avtomatizacije zelo težavno. Podjetja, ki razmišljajo in delujejo prilagodljivo in inovativno so odprta za nove tehnologije v teh zahtevnih časih, kar ne prinaša koristi le kupcem, temveč tudi zaposlenim.
Obstaja veliko povpraševanje po enostavnih rešitvah, ki se lahko hitro in stroškovno učinkovito implementirajo na obstoječih strojih in z obstoječimi zaposlenimi. Pametna rešitev avtomatizacije podjetja Andreas Maier iz Fellbacha (AMF) predstavlja delno rešitev avtomatizacije, ki poveča produktivnost obstoječih strojev. Celica za strego, ki se jo priključi na obstoječe obdelovalne stroje in zaseda majhno površino, omogoča takojšnje povečanje produktivnosti ter tako zagotavlja proizvodnjo brez prisotnosti operaterja. Poleg tega pa čistilni modul zagotavlja, da so obdelovanci čisti pred naslednjo operacijo. V kombinaciji s pametnim odpiranjem vrat stroja sistem ne ponuja le večje izkoriščenosti stroja, temveč zagotavlja dejanski dvig produktivnosti. V luči pomanjkanja kvalificirane delovne sile je rešitev podjetja iz nemške dežele Baden-Württemberg izjemna pridobitev na področju mehanske obdelave, kar pozitivno občutijo tudi zaposleni. Podjetje AMF bo na letošnjem sejmu EMO 2025 predstavilo svoje inovacije na področju avtomatizacije obdelave.
Tehnologija vpenjanja za avtomatizacijo zelo majhnih serij obdelave Podjetje Hainbuch iz Marbacha bo na letošnjem sejmu EMO dokazalo, da je popolnoma avtomatizirana in fleksibilna proizvodnja možna tudi pri majhnih serijah z uporabo avtomatizirane menjave vpenjalnih priprav, ki jih uporabljajo v podjetju WTO v Ohlsbachu. V pametni tovarni pri menjavi obdelovancev stroje popolnoma avtonomno nastavljajo roboti. Z natančnostjo 3 μm pri vsaki menjavi vpenjalne priprave za obdelovance je možna neprekinjena obdelava brez prisotnosti operaterja serij velikosti od enega do stotih kosov. Za zunanje vpenjanje obdelovancev se uporablja vpenjalna glava z vpetjem v osni smeri, ki je primerna za avtomatizacijo, omogoča zanesljivo menjavo vpenjalne glave, da se lahko obdeluje širok nabor obdelovancev, kar prav tako poveča produktivnost. Sistem omogoča uporabo 18 vpenjalnih setov, ki se lahko na avtomatiziran način z robotom zamenjajo v obdelovalnem stroju.
Na voljo je deset vnaprej opremljenih šesterokotnih trnov za notranje vpenjanje, ki se lahko uporabljajo na celici za brušenje ter na celici za struženje ali frezanje. Pripravljeni trni se samodejno zamenjajo z uporabo vmesnika za hitro menjavo, ki zagotavlja optimalen prenos moči in natančnost za doseganje izboljšane kakovosti obdelane površine. Procesno zanesljiva tehnologija vpenjanja je temelj za vsako avtomatizacijo. Procesno znanje ter izdelki za merjenje med obdelavo ali po njej in tehnologija hitre menjave podjetja Hainbuch zagotavlja uspešno avtomatizacijo, poudarja Philipp Sommer, vodja avtomatizacije pri podjetju Hainbuch. Podjetje Hainbuch bo na sejmu EMO 2025 v živo predstavilo, kako proizvodnim podjetjem avtomatizacija omogoča proizvodnjo tudi najmanjših serij.
Pametnejše vpenjanje
Podjetje Röhm iz nemškega mesta Sontheim an der Brenz, ki je specializirano na področju naprav za vpenjanje in prijemanje, ponuja edinstveno rešitev vpenjanja s svojo merilno vpenjalno čeljustjo, ki je opremljena s senzorji in brezžičnim prenosom podatkov, kar omogoča merjenje vpenjalne sile v realnem času med obdelavo. V podjetju Röhm dolgoročno spreminjajo področje obdelave, saj meritve vpenjalne sile med obdelavo v realnem času ponujajo uporabnikom številne prednosti, je prepričan Gerhard Glanz, direktor podjetja Röhm. Ta rešitev prinaša večjo razpoložljivost strojev, saj so časi nastavitve skrajšani, medtem ko je postopek obdelave hitrejši. To po eni strani zniža stroške obdelave na kos, medtem ko je kakovost obdelave na višji ravni. Podjetje Röhm s svojimi rešitvami zagotavlja optimizacijo procesov obdelave, kar je pravi mejnik pri digitalizaciji proizvodnje.
Sistem deluje tako, da so sile na vpenjalnih čeljustih merjene z vgrajenim senzorjem, medtem ko se obdelajo izmerjeni podatki. Merijo se dejanske sile vpenjanja, kar omogoča analizo procesa in produktivnosti ter dokumentiranje izmerjenih podatkov. Aplikacija podjetja Röhm omogoča uporabnikom dostop do podatkov in vrednotenje parametrov obdelave, kar je zelo pomembna funkcija, predvsem pri izdelkih, ki zahtevajo dokumentirano sledljivost, kot na primer v letalski industriji, razlaga Gerhard Glanz. Rešitve podjetja Röhm tako arhivirajo digitalni odtis obdelave, kar dokazuje kakovost proizvodnega procesa. To in še veliko več bo predstavljeno na sejmu EMO 2025. Vpenjalna čeljust je zelo primerna za merjenje sile vpetja obdelovanca, kar potrjujejo tudi zaključki raziskave inštituta VDW.
Kako daleč je umetna inteligenca?
Avtomatizacija brez podatkov ni možna, kar potrjujejo raziskave in razvoj na področju obdelovalnih strojev. Verigo CAD-CAM-NC v proizvodni tehnologiji pogosto opredeljujejo različni sistemi programske opreme z nedosledno podatkovno strukturo, razlaga dr. Marcel Fey, višji inženir v oddelku za analize podatkov strojev in NC-tehnologijo v Laboratoriju za obdelovalne stroje in proizvodni inženiring (WZL) na univerzi RWTH Aachen, ki ga vodi prof. Christian Brecher. Prof. Brecher je vodja nacionalnega projekta ProKI, ki ga financira Zvezno ministrstvo za izobraževanje in raziskave in sodeluje z Nemškim akademskim združenjem za proizvodne tehnologije. Medtem ko sistem CAM vsebuje veliko informacij o orodju, obdelovancu, materialu in procesnih parametrih, se to v veliki meri izgubi na obdelovalnem stroju, ko se izdela NC-koda. Vsi ti podatki pa so potrebni pri smiselni implementaciji umetne inteligence v proizvodnjo. Zbiranje podatkov je celo v digitalno podprtih podjetjih bistveno večji izziv kot dejanska uporaba umetne inteligence. Že samo zbiranje teh informacij iz proizvodnje ustvarja številne prednosti za uporabnike in v številnih primerih lahko vrednotenje teh podatkov zagotovi odlične rezultate, tudi brez uporabe umetne inteligence, ki pa ima kljub temu velik potencial v proizvodnji, saj ponuja ogromne priložnosti, predvsem pri kompleksnih procesih, ki niso v celoti razumljeni. Največji izziv na področju strojništva v Nemčiji ostaja zagotavljanje potrebnih pogojev glede programske opreme, ki bi zagotovila potrebne podatke, preden lahko umetna inteligenca ustvari dejanske koristi na področju proizvodne tehnologije.
Uporaba obdelovalnega stroja kot koordinatnega merilnega sistema
Cilj pametne avtomatizacije je usmerjeno povezovanje procesov. Ker so obdelovalni stroji že v osnovi opremljenimi z merilnimi tipali, jih je zelo smiselno uporabljati tudi kot koordinatne merilne stroje, kar že podpirata strojna in programska oprema, ki je na voljo na trgu, razlaga dr. Philipp Dahlem iz Katedre za informacijske, kakovostne in senzorske sisteme v proizvodnji Univerze RWTH Aachen, ki jo vodi prof. Robert Schmitt. Čeprav obdelovalni stroji postajajo zaradi tehnološkega napredka čedalje bolj natančni, določeni izzivi ostajajo. Zlato pravilo merilne tehnologije pravi, da mora biti merilna nenatančnost vsaj desetkrat manjša od tolerance, medtem ko so obdelovalni stroji v primerjavi s konvencionalnimi koordinatnimi merilnimi stroji izpostavljeni spreminjajočim proizvodnim pogojem, zaradi česar je zagotavljanje stabilnih rezultatov meritev bistveno bolj zahtevno. Zaradi vsega tega se postavlja vprašanje, če se lahko zaupa rezultatom meritev izvedenih na obdelovalnih strojih. Projekt standardizacije ISO TS 230-13 se med drugim ukvarja tudi s tem vprašanjem, razlaga Philipp Dahlem. Cilj projekta je mednarodna opredelitev metod, ki se lahko uporabijo v industriji za določanje merilne negotovosti na obdelovalnih strojih. Možne aplikacije in omejitve te tehnologije bodo predstavljene na sejmu EMO 2025. V sodobnih proizvodnih podjetjih nič ne deluje brez avtomatizacije in digitalizacije. Rešitve, ki zagotavljajo neposredno podporo in dolgoročno dodano vrednost, bodo zelo povečale produktivnost in konkurenčnost. Na letošnjem sejmu EMO 2025 v Hannovru bodo lahko odločevalci in uporabniki našli vse, kar potrebujejo, da svoja podjetja postavijo korak pred konkurenco.
