Giám sát gia công tăng năng suất trong sản xuất

Giai đoạn tiếp theo của cuộc hành trình sản xuất kim loại là theo dõi và chia sẻ với các bên liên quan chính xác những gì đang xảy ra trong quá trình gia công. Bởi Adir Zonta , giám sát sản phẩm quá trình quản lý và gia công phân tích, Sandvik Coromant

Để diễn tả Gary King của Đại học Harvard, trong khi dữ liệu rất phong phú và dễ thu thập, giá trị thật sự là ở những gì bạn làm với nó.

Máy móc kết nối Nhà máy GIMO của Sandvik Coromant – với các máy móc kết nối, phần mềm và thuật toán cập nhật có thể được cài đặt liền mạch thông qua đám mây hoặc mạng.

Thu thập dữ liệu và sử dụng nó để cải tiến đã được công nhận trong nhiều lĩnh vực công nghiệp trong nhiều năm như một phương tiện để tăng giá trị, và công nghệ này được thiết lập tốt trong ngành chế tạo về giám sát quá trình và gia công. Tuy nhiên, thông qua kết nối và có thể hình dung và chia sẻ dữ liệu với những người dùng khác rằng công nghệ có thể được đưa đến một cấp độ mới.

Chia sẻ quá trình gia công cơ khí

Có thể theo dõi từng máy móc sử dụng trong sản xuất kim loại một thời gian, nhưng giai đoạn tiếp theo của cuộc hành trình này là theo dõi và chia sẻ với các bên liên quan chính xác những gì đang xảy ra trong quá trình gia công. Bây giờ chúng ta có thể “lắng nghe” công cụ máy, thu thập dữ liệu, giải thích nó, hình dung ra điều gì đang xảy ra – là công cụ cắt bỏ ra, là quá trình quá nhanh, quá chậm hoặc lệch khỏi những gì được mong đợi – sau đó gửi dữ liệu đó trở lại vào máy. Bằng cách này, các lỗi không chỉ có thể được phát hiện mà còn phải sửa chữa ngay lập tức và quá trình gia công được cải thiện nhiều lần cho đến khi đạt hiệu quả tối ưu.

Trước đây, một phương pháp tiếp cận dựa trên silo đã thấy một hệ thống giám sát quy trình duy nhất dành riêng cho một máy độc lập mà không có kết nối và không có khả năng nâng cấp khi cần thiết. Tuy nhiên, điều quan trọng là kết nối máy móc, và việc giám sát gia công đóng một vai trò quan trọng trong tương tác với máy công cụ. Với máy được kết nối, có thể cài đặt các thuật toán và phần mềm thông qua mạng đám mây hoặc mạng công ty và bất kỳ nâng cấp nào có thể được cung cấp liền mạch.

Với mức độ kết nối này, khả năng chia sẻ dữ liệu và cách tiếp cận khả năng mở rộng để giám sát gia công, các nhà sản xuất có giải pháp cho nhiều vấn đề của họ. Lợi ích bao gồm giảm thời gian chết không theo kế hoạch gây ra bởi va chạm bất ngờ, giảm thiểu chi phí dụng cụ và sửa chữa bằng cách giám sát quá tải của công cụ hoặc hỏng dụng cụ, và cắt giảm thời gian nhàn rỗi của máy do các dụng cụ bị thiếu. Đồng thời, người dùng có thể tăng đáng kể năng suất và đạt được chất lượng ổn định của bộ phận trong khi có thể có các giới hạn thiết lập chính xác hơn cho các công cụ. Những khả năng này sẽ mang lại lợi ích cho người sử dụng trong tương lai của các công cụ cắt và các công cụ máy móc và tăng giá trị cho việc giám sát quy trình truyền thống.

Công nghệ đa dạng và các Hệ thống Sản xuất Khác nhau

Để tăng năng suất, an ninh và chất lượng thông qua quá trình giám sát gia công cơ khí, người sử dụng phải làm việc với nhiều công nghệ để theo dõi nhiều khía cạnh khác nhau của quá trình gia công và kết nối với nhiều hệ thống. Điều này có thể liên quan đến các thiết bị mạng khác nhau, đám mây, một số loại phần mềm và nhiều hơn nữa. Mức độ kết nối gia công cao như vậy đòi hỏi phải có tổng số tiêu chuẩn hóa các kết nối – thực tế vẫn có thể là một chặng đường dài hoặc là một mức độ hội nhập đáng kể.

Cho dù nó có bao giờ có thể đạt được các quy trình sản xuất hoàn toàn không có lỗi? Các công ty như Sandvik Coromant đang đẩy mạnh các ranh giới quản lý lĩnh vực này, phát triển các hệ thống và giải pháp cho phép các nhà sản xuất đạt được lợi thế cạnh tranh thông qua việc giám sát gia công và sử dụng hiệu quả dữ liệu. Về mặt thiết lập và giám sát các giới hạn của công cụ cắt hoặc giới hạn chu trình, kinh nghiệm trong việc cắt công nghệ dụng cụ có thể mang lại giá trị gia tăng cho quy trình giám sát gia công cơ khí, loại bỏ nhu cầu người dùng tự thiết lập các giới hạn.

Trung tâm tiện đa năng với các kết nối với màn hình có thể giúp người sử dụng vận hành tối ưu công cụ.

Trung tâm tiện đa năng với các kết nối với màn hình có thể giúp người sử dụng vận hành tối ưu công cụ.

Các yếu tố khác biệt chính trong ngành sản xuất có tính cạnh tranh cao sẽ có thời gian phản hồi chính xác và nhanh nhất kết hợp với số lượng báo động sai lệch nhất trong quá trình sản xuất.

Việc ngừng quá trình gia công không gây ra chi phí khổng lồ và thường là quá phổ biến trong chế tạo kim loại khi không có các thuật toán có khả năng diễn giải các tín hiệu mà máy tạo ra. Cần có nhiều thẩm quyền để thu thập các tín hiệu và giải thích chúng trong vòng mili giây và theo truyền thống, đó là người dùng đã phải làm việc này. Tuy nhiên, trong khi chuyên môn như vậy có khả năng theo dõi tiến trình tới mức độ tiếp theo, hiểu được những giới hạn này đòi hỏi hàng thập kỷ kiến ​​thức.

Theo dõi thời gian thực  và tính bền vững

Một giá trị gia tăng của giám sát gia công là khả năng sử dụng các công cụ đầy đủ, do đó làm tăng chất lượng của các thành phần và rút ngắn thời gian dẫn. Một lợi ích quan trọng khác mà giám sát gia công mang lại là nó làm giảm tiêu thụ năng lượng, làm cho nó trở thành một công nghệ bền vững với môi trường trong khi cắt giảm chi phí bằng cách kiểm soát tốt hơn trong tay người sử dụng.

Nếu không có mức độ kiểm soát cao như vậy, người sử dụng sẽ phải đối phó với một loạt các rối loạn trong quá trình gia công có thể lãng phí năng lượng và tài nguyên. Chúng có thể bao gồm các hiệu chỉnh công cụ không chính xác, các hiệu chỉnh công việc không đúng hoặc vị trí thay đổi công cụ không đúng cách. Các vấn đề khác có thể là một phần kẹp lỏng lẻo, định hướng thành phần không chính xác, lựa chọn chương trình không đúng, công cụ không bị phát hiện hoặc thiết lập công cụ không đúng. Rõ ràng, nếu một trong những vấn đề này có thể được loại bỏ, năng suất chắc chắn sẽ cải thiện, nhưng hãy tưởng tượng bước nhảy vọt về hiệu suất nếu tất cả các vấn đề này có thể được giải quyết.

Tương tự như vậy, kiểm soát quá trình liên tục đi với bảo mật quá trình thấp, chất lượng thành phần dưới tối ưu và các công cụ dưới đây được sử dụng. Một hệ thống giám sát gia công chắc chắn rằng một công cụ không chỉ có mặt, mà còn không bị hỏng và một quá trình đang chạy trong các thông số chính xác của nó. Hệ thống sẽ có hành động khắc phục nếu cần thiết, gửi thông điệp cảnh báo để tránh bị mài mòn và hỏng, và dừng quá trình gia công nếu một công cụ bị hỏng hoặc mất tích. Điều này cũng làm giảm scrappage đó là rất quan trọng trong các lĩnh vực như ngành công nghiệp hàng không vũ trụ nơi vật liệu đắt tiền.

Được trang bị các dữ liệu giám sát quy trình cấp độ máy cao cấp, người dùng có thể dự đoán và tránh va chạm trong khi vẫn duy trì kiểm soát bảo trì để kéo dài tuổi thọ của các bộ phận máy công cụ. Tương tự, giám sát ở cấp hợp phần sẽ giúp đạt được chất lượng nhất quán của bộ phận sản xuất. Tương tự như vậy, theo dõi cấp công cụ có thể cung cấp việc sử dụng công cụ cao hơn, dự đoán tốt hơn về chi phí cho mỗi thành phần, mức độ kiểm kê chính xác và sử dụng máy cao hơn rõ rệt.

Tối đa hoá thời gian hoạt động

Trong quá trình gia công kim loại, những ngày bảo mật quy trình thấp, chất lượng thành phần tối ưu và các công cụ chưa được sử dụng đang trên đường bị loại bỏ. Thiếu kiểm soát dẫn đến chi phí tăng nhưng kiểm soát quá trình liên tục thông qua việc giám sát gia công mang lại hiệu quả cao hơn và do đó làm giảm chi phí. Ngoài ra, theo dõi cấp công cụ cho phép sử dụng công cụ tối ưu, mức độ kiểm kê chính xác của dụng cụ, dự đoán chính xác hơn về chi phí thành phần và sử dụng máy móc cao hơn. Với phương pháp tiếp cận có cấu trúc để theo dõi quy trình gia công, mục tiêu là mức độ sử dụng máy móc có thể lên đến 85 phần trăm do việc loại bỏ các điểm dừng máy không có kế hoạch.

Giống như nhiều quy trình sản xuất khác, gia công chính là nguyên nhân chính gây mất ổn định. Tuy nhiên, chúng được chống lại bằng việc giám sát quy trình gia công có khả năng “lắng nghe” những gì đang xảy ra trong môi trường, kiểm tra xem mọi thứ có đúng hay không và sửa sai bất cứ điều gì.

Bằng cách đưa sự mất ổn định xuống mức tối thiểu tuyệt đối, giám sát quy trình gia công có thể là chất xúc tác cho sự thay đổi đáng kể trong ngành chế tạo.

Nguồn:Tạp chí Equipment news