Valukojad võtavad üha enam kasutusele andmepõhist protsesside automatiseerimist, et saavutada pikaajalised eesmärgid kõrgema kvaliteediga, vähem jäätmete, maksimaalse tööaja ja minimaalsete kuludega. Valamis- ja vormimisprotsesside (õmblusteta valamise) täielikult integreeritud digitaalne sünkroonimine on eriti väärtuslik valuutadele, mis seisavad silmitsi just-in-aja tootmise, vähenenud tsükli aegade ja sagedasemate mudelimuutustega. Automatiseeritud vormimis- ja valamissüsteemidega, mis sujuvalt ühendavad, muutub valamisprotsess kiiremaks ja kõrgema kvaliteediga osi toodetakse järjepidevamalt. Automatiseeritud valamisprotsess hõlmab valamise temperatuuri jälgimist, samuti inokuleerimismaterjali söötmist ja iga vormi kontrollimist. See parandab iga valamise kvaliteeti ja vähendab vanarauakiirust. See põhjalik automatiseerimine vähendab ka aastatepikkuse erikogemusega operaatorite vajadust. Operatsioonid muutuvad ka ohutumaks, kuna üldiselt on seotud vähem töötajaid. See visioon ei ole tulevikuvisioon; See toimub nüüd. Sellised tööriistad nagu valukodade automatiseerimine ja robootika, andmete kogumine ja analüüs on arenenud aastakümnete jooksul, kuid edusammud on viimasel ajal kiirenenud, arendades taskukohaseid suure jõudlusega arvutusi ja arenenud tööstuse 4.0 võrku ühendatud andureid ja ühilduvaid juhtimissüsteeme. Lahendused ja partnerid võimaldavad nüüd valukodadel luua kindlat intelligentset infrastruktuuri, et toetada ambitsioonikamaid projekte, tuues kokku mitu varem sõltumatut alaprotsessi oma jõupingutuste koordineerimiseks. Nende automatiseeritud integreeritud süsteemide kogutud protsesside andmete salvestamine ja analüüsimine avab ukse ka andmepõhise pideva täiustamise vooruslikule tsüklile. Valukojad saavad protsessi parameetreid koguda ja analüüsida, uurides ajaloolisi andmeid, et leida korrelatsioone nende ja protsessi tulemuste vahel. Seejärel pakub automatiseeritud protsess läbipaistvat keskkonda, kus analüüsiga tuvastatud parandusi saab põhjalikult ja kiiresti testida, valideerida ja võimaluse korral rakendada.
Õmblusteta vormimisprobleemid, mis on tingitud suundumusest just-aja jooksul, peavad Disamatic® vormimisliinid kasutavad kliendid sageli mudeleid sageli väikeste partiide vahel muutma. Kasutades selliseid seadmeid nagu automaatne pulbervahetaja (APC) või DIA kiire pulbervahetaja (QPC), saab malle muuta vaid ühe minutiga. Kiire mustri muutuste korral kipub protsessi kitsaskoht nihkuma valamise poole-aeg, mis on vajalik tundi käsitsi liigutamiseks pärast mustri muutumist. Õmblusteta valamine on parim viis selle valamisprotsessi sammu parandamiseks. Ehkki valamine on sageli juba osaliselt automatiseeritud, nõuab täielik automatiseerimine vormimisliini juhtimissüsteemide ja täitmisseadmete juhtimissüsteemide sujuvat integreerimist, nii et need töötaksid täielikult sünkroonselt kõigis võimalikes tööolukordades. Selle usaldusväärseks saavutamiseks peab valamisüksus teadma täpselt, kus on ohutu järgmine vorm valada ja vajadusel täiteseadme asukohta reguleerida. Sama vormi stabiilse tootmisprotsessi tõhusa automaatse täitmise saavutamine pole nii keeruline. Iga kord, kui uus vorm on valmistatud, liigub hallituse kolonn sama vahemaa (hallituse paksus). Sel viisil võib täitmisüksus jääda samas asendis, valmis järgmise tühja vormi täitmiseks pärast tootmisliini peatamist. Vormi paksuse muutuste kompenseerimiseks on vaja ainult väiksemaid kohandusi, mis põhjustavad liiva kokkusurutavuse muutusi. Nende peenete kohanduste vajadust on hiljuti veelgi vähendatud tänu uutele vormimisliini funktsioonidele, mis võimaldavad valamispositsioonidel järjepideva tootmise ajal järjepidevamalt püsida. Pärast iga valamise lõppu liigutab vormimisliin uuesti ühe löögi, asetades järgmise tühja vormi oma kohale, et järgmise vala alustamiseks. Sel ajal, kui see juhtub, saab täidise seade uuesti täita. Mudeli muutmisel võib vormi paksus muutuda, mis nõuab keerulist automatiseerimist. Erinevalt horisontaalsest liivakasti protsessist, kus liivakasti kõrgus on fikseeritud, saab vertikaalne DisAMatic® -protsess reguleerida vormi paksust täpse paksusega, mis on vajalik iga mudelikomplekti jaoks, et säilitada püsiv liiva ja rauasuhe ning arvestada mudeli kõrgust. See on suur eelis optimaalse valamise kvaliteedi ja ressursside kasutamise tagamisel, kuid erineva hallituse paksused muudavad automaatse valamise juhtimise keerukamaks. Pärast mudeli muutmist hakkab DisAMatic® masin tootma sama paksusega järgmisi partiid, kuid joonel olev täitemasin täidab ikkagi eelmise mudeli vorme, millel võib olla erinev hallituse paksus. Selle vastu võitlemiseks peavad vormimisliin ja täitetaim toimima sujuvalt ühe sünkroniseeritud süsteemina, tekitades ühe paksusega vormid ja valades ohutult teise. Õmblusteta valamine pärast mustri muutumist. Pärast mustri vahetust jääb allesjäänud vormi paksus vormimismasinate vahel samaks. Eelmisest mudelist valmistatud valamisseade jääb samaks, kuid kuna uus vormiväljak võib olla paksem või õhem, võib kogu nöör edeneda iga tsükli erinevatel vahemaadel - uue vormi paksuseni. See tähendab, et vormimismasina iga löögi korral peab sujuv valamissüsteem järgmise valamise ettevalmistamiseks valamise asendit reguleerima. Pärast eelmise partii hallitussektori partii valamist muutub vormi paksus taas konstantseks ja stabiilne tootmine jätkub. Näiteks kui uus vorm on 200 mm paksuse hallituse asemel 150 mm paks, mida veel varem valati, peab valamisseade liikuma 50 mm tagasi vormimismasina poole, kui vormimismasina iga käiguvahetus oleks õiges valamisasendis. . Selleks, et valamistaime valmistuks valamiseks, kui hallituse kolonn lakkab liikuma, peab täidise tehase kontroller täpselt teadma, millisesse vormi see valab ja millal ja kuhu see valamispiirkonda jõuab. Kasutades uut mudelit, mis toodab õhukeste vormide valamise ajal paksu vorme, peaks süsteem suutma ühe tsükli jooksul valada kaks vormi. Näiteks 400 mm läbimõõduga vormi valmistamisel ja 200 mm läbimõõduga hallituse valamisel peab valamisseade olema iga valmistatud vormi jaoks 200 mm kaugusel vormimismasinast. Mingil hetkel lükkab 400mm löök võimaliku valamisala alt välja kaks täitmata 200 mm läbimõõduga vormi. Sel juhul peab vormimismasin ootama, kuni täitmisseade on enne järgmise löögi juurde liikumist lõpetanud kahe 200 mm vormi valamise. Või õhukeste vormide valmistamisel peab valaja suutma tsüklis täielikult vahele jätta, valades samal ajal paksude hallitusi. Näiteks 200 mm läbimõõduga vormi valmistamisel ja 400 mm läbimõõduga vormi valamisel tähendab valamisala uue 400 mm läbimõõduga vormi asetamine seda, et tuleb teha kaks 200 mm läbimõõduga vormi. Integreeritud vormimise ja valamissüsteemi jaoks vajalik jälgimine, arvutused ja andmevahetus, et pakkuda eespool kirjeldatud probleemideta automatiseeritud valamist, on varem esitanud väljakutseid paljudele seadme tarnijatele. Kuid tänu tänapäevastele masinatele, digitaalsüsteemidele ja parimatele tavadele saab sujuvat valamist (ja on) kiiresti saavutatud minimaalse seadistusega. Peamine nõue on protsessi "raamatupidamise" vorm, pakkudes teavet iga vormi asukoha kohta reaalajas. DISA MONITIZER® | CIM (arvuti integreeritud moodul) Süsteem saavutab selle eesmärgi, salvestades iga tehtud hallituse ja jälgides selle liikumist läbi tootmisliini. Protsessi taimerina genereerib see rea ajatempliga andmevoogusid, mis arvutavad iga sekundi jooksul iga vormi ja selle düüsi asukoha. Vajadusel vahetab see täpse sünkroniseerimise saavutamiseks andmeid reaalajas täidise tõrjesüsteemi ja muude süsteemidega. DISA süsteem kaevandab CIM -i andmebaasist iga vormi kohta olulisi andmeid, näiteks hallituse paksust ja seda ei saa valada, ning saadab selle täidise taimekontrollisüsteemi. Kasutades seda täpseid andmeid (genereeritud pärast hallituse väljapressimist), saab valaja liikuda valamise komplekti õigesse asendisse enne vormi saabumist ja seejärel alustada korgivarda avamist, kuni vorm endiselt liigub. Hallitus saabub õigeaegselt, et rauda valamistaimest vastu võtta. See ideaalne ajastus on ülioluline, st sula jõuab valamistassi täpselt. Vala aeg on tavaline tootlikkuse kitsaskoht ja valamise alguse täiuslikult saab tsükli aegu vähendada mitme sekundi kümnendiku võrra. DISA vormimissüsteem edastab ka vormimismasinast, näiteks hallituse suurus ja sissepritse rõhk, aga ka laiemad protsesside andmed, näiteks liiva kokkusurutavus, vastavad andmed Monitizer® | CIM -i. Monitizer® | CIM võtab omakorda vastu ja salvestab täitetaimest iga hallituse jaoks kvaliteetseid kriitilisi parameetreid, näiteks valamise temperatuur, valamisaeg ning valamise ja inokuleerimisprotsesside edu. See võimaldab üksikuid vorme märgistada halvana ja eraldada enne raputamissüsteemi segamist. Lisaks vormimismasinate, vormimisliinide ja valamise automatiseerimisele pakub Monitizer® | CIM tööstusharu 4.0-ga ühilduvat raamistikku omandamiseks, ladustamiseks, aruandluseks ja analüüsimiseks. Valukodade haldus saab vaadata üksikasjalikke aruandeid ja uurida andmeid, et jälgida kvaliteediprobleeme ja suunata võimalikke parandusi. Ortranderi õmblusteta casting Experience Ortrander Eisenhütte on Saksamaal pereettevõte, mis on spetsialiseerunud keskmise mahu, kvaliteetsete rauavalude tootmisele autotööstusele, raskeveokite puidust ahjudele ja infrastruktuurile ning üldistele masinatele. Valukoda toodab halli rauda, kõrgtugevat rauda ja tihendatud grafiidirauda ning toodab aastas umbes 27 000 tonni kvaliteetseid valamisi, tegutsedes viis päeva nädalas kaks vahetust. Ortrander opereerib nelja 6-tonnise induktsiooni sulatusahju ja kolme DISA vormimisliini, mis toodab päevas umbes 100 tonni valamist. See hõlmab lühikest ühe tunni tootmisjooksu, mõnikord vähem oluliste klientide jaoks, nii et malli tuleb sageli muuta. Kvaliteedi ja tõhususe optimeerimiseks on tegevjuht Bernd H. Williams-Book investeerinud märkimisväärseid ressursse automatiseerimise ja analüütika rakendamisse. Esimene samm oli raua sulamise ja annustamisprotsessi automatiseerimine, uuendades kolme olemasolevat valamis ahju, kasutades uusimat Pourtech -süsteemi, mis sisaldab 3D -lasertehnoloogiat, inkubatsiooni ja temperatuuri juhtimist. Ahjud, vormimis- ja valamisliinid on nüüd digitaalselt juhitud ja sünkroniseeritud, töötavad peaaegu täielikult automaatselt. Kui vormimismasina mudel muudab, küsib Pourtech valamis kontroller uute hallitusmõõtmete jaoks DISA MONITIZER® | CIM -süsteemi. DISA andmete põhjal arvutab valakontroller, kuhu iga valavalavala jaoks valada sõlm asetada. See teab täpselt, millal esimene uus vorm saabub täitejaama ja lülitub automaatselt uuele valamisjärjestusele. Kui džig jõuab igal ajal oma löögi lõpuni, peatub DisamatATi® masin ja JIG naaseb automaatselt. Kui esimene uus vorm eemaldatakse masinast, märgitakse operaator nii, et ta saaks visuaalselt kontrollida, kas see on õiges asendis. Traditsiooniliste käe valamisprotsesside sujuva valamise või vähem keerukate automatiseeritud süsteemide eelised võivad mudeli muutmise ajal põhjustada kaotatud tootmisaja, mis on vältimatu isegi hallituse muutuste korral vormimismasinas. Valaja ja valamise vormide käsitsi lähtestamine on aeglasem, nõuab rohkem operaatoreid ja on kalduvus sellistele vigadele nagu leviar. Ortrander leidis, et käsitsi villimisel olid tema töötajad lõpuks väsinud, kaotasid keskendumise ja tegid vigu, näiteks lõdvestamine. Vormimise ja valamise sujuv integreerimine võimaldab kiiremini, järjepidevamaid ja kvaliteetsemaid protsesse, vähendades samal ajal jäätmeid ja seisakuid. Ortrander abil kõrvaldab automaatne täitmine kolm minutit, mis on varem vajalikud mudeli muutuste ajal täidise asukoha reguleerimiseks. Hr Williams-Book ütles, et kogu konverteerimisprotsess võttis 4,5 minutit. Täna vähem kui kaks minutit. Vahetades 8–12 mudelit vahetuse kohta, kulutavad Ortranderi töötajad nüüd umbes 30 minutit vahetuse kohta, pooleks nii palju kui varem. Kvaliteeti suurendab suurema järjepidevuse ja võime protsesse pidevalt optimeerida. Ortrander vähendas raiskamist umbes 20%, tutvustades õmblusteta valamist. Lisaks seisakute vähendamisele mudelite vahetamisel nõuab kogu vormimine ja valamisliin eelmise kolme asemel ainult kahte inimest. Mõne vahetuse korral saavad kolm inimest juhtida kahte täielikku tootmisliini. Jälgimine on peaaegu kõik need töötajad: va järgmise mudeli valimine, liivasegude haldamine ja sula vedamine on neil vähe manuaalseid ülesandeid. Teine eelis on vähenenud vajadus kogenud töötajate järele, keda on keeruline leida. Ehkki automatiseerimine nõuab mõnda operaatori koolitust, pakub see inimestele heade otsuste tegemiseks vajalikku kriitilist teavet. Tulevikus võivad masinad teha kõik otsused. Andmete dividendid sujuvast castingust, kui üritatakse protsessi täiustada, ütlevad valukojad sageli: "Me teeme samamoodi samamoodi, kuid erinevate tulemustega." Nii et nad heidavad samal temperatuuril ja tasemel 10 sekundit, kuid mõned valandid on head ja mõned halvad. Automatiseeritud andurite lisamisega, iga protsessiparameetri ajatempli andmete kogumisel ja tulemuste jälgimisel loob integreeritud sujuv valamissüsteem seotud protsessiandmete ahela, mis hõlbustab algpõhjuste tuvastamist, kui kvaliteet hakkab halvenema. Näiteks kui pidurikettade partiis esinevad ootamatuid lisandusi, saavad juhid kiiresti kontrollida, kas parameetrid jäävad vastuvõetava piiri piires. Kuna vormimismasina, valamisjaama ja muude funktsioonide, näiteks ahjude ja liivasegistide kontrollerid töötavad koos, saab nende loodud andmeid analüüsida, et tuvastada suhteid kogu protsessi vältel, alates liivaomadustest kuni valamise lõpliku pinna kvaliteedini. Üks võimalik näide on see, kuidas valamise tase ja temperatuur mõjutavad iga üksiku mudeli hallituse täitmist. Saadud andmebaas seab aluse ka automatiseeritud analüüsitehnikate, näiteks masinõppe ja tehisintellekti (AI) kasutamiseks protsesside optimeerimiseks. Ortrander kogub protsessi andmeid reaalajas masina liideste, anduri mõõtmiste ja testiproovide kaudu. Iga hallituse valamise kohta kogutakse umbes tuhat parameetrit. Varem registreeris see ainult iga valamise jaoks vajaliku aja, kuid nüüd teab ta täpselt, milline on valava düüsi tase iga sekund, võimaldades kogenud töötajatel uurida, kuidas see parameeter mõjutab teisi näitajaid, samuti castingu lõplikku kvaliteeti. Kas valavast düüsist tühjendatud vedelik on vormi täitmise ajal või on valav otsik täidetud peaaegu püsivale tasemele? Ortrander toodab aastas kolm kuni viis miljonit vormi ja on kogunud tohutul hulgal andmeid. Ortrander salvestab kvaliteediküsimuste korral ka iga valamise mitu pilti Pourtechi andmebaasi. Nende piltide automaatse hindamise viisi leidmine on tulevane eesmärk. Järeldus. Samaaegne automatiseeritud moodustamine ja valamine põhjustab kiiremaid protsesse, järjepidevamat kvaliteeti ja vähem jäätmeid. Sujuva valamise ja automaatse mustri muutmise korral töötab tootmisliin tõhusalt autonoomselt, nõudes ainult minimaalset käsitsi pingutust. Kuna operaator mängib järelevalverolli, on vaja vähem personali. Õmblusteta castingut kasutatakse nüüd paljudes kohtades kogu maailmas ja seda saab kasutada kõigi kaasaegsete valuutade jaoks. Iga valukoda nõuab pisut teistsugust lahendust, mis on kohandatud selle vajadustele, kuid selle rakendamiseks on see hästi tõestatud, praegu Disa ja tema partner Pour-Tech AB-st saadaval ega vaja palju tööd. Kohandatud tööd saab läbi viia. Tehisintellekti ja intelligentse automatiseerimise suurem kasutamine valukodades on alles testimisetapis, kuid kui valud ja originaalseadmete tootjad koguvad järgmise kahe kuni kolme aasta jooksul rohkem andmeid ja täiendavaid kogemusi, kiireneb üleminek automatiseerimisele märkimisväärselt. See lahendus on aga praegu valikuline, kuna andmeluure on parim viis protsesside optimeerimiseks ja kasumlikkuse parandamiseks, suurem automatiseerimine ja andmete kogumine on muutumas tavapäraseks tavaks, mitte eksperimentaalseks projektiks. Varem olid valukoda suurim vara selle mudel ja töötajate kogemus. Nüüd, kui sujuv valamine on ühendatud suurema automatiseerimise ja tööstuse 4.0 süsteemidega, on andmed kiiresti muutumas valukodade edu kolmandaks sambaks.
—Me täname siiralt Pour-Techit ja Ortrander Eisenhütte nende kommentaaride eest selle artikli ettevalmistamise ajal.
Jah, tahaksin saada kahenädalase valukodade-planeedi infolehte koos kõigi uusimate uudiste, testide ja toodete ja materjalide aruannetega. Pluss spetsiaalsed infolehed - kõik on igal ajal tasuta tühistamine.
Postiaeg: oktoober-05-2023