Tương lai Kỹ thuật số của Máy công cụ

Các nhà chế tạo máy công cụ như DMG Mori đang tập trung vào các giải pháp gia công kết hợp cả Internet of Things và tăng khả năng sử dụng của người dùng. Jonathan Chou

“Nhà máy thông minh” được hình dung là một mạng lưới các hệ thống vật lý trực tuyến truyền thông qua Internet về Những điều kiện và hỗ trợ người và máy móc trong việc thực hiện các nhiệm vụ của họ, theo Mario Hermann , Tobias Pentek và Boris Otto.

Tuy nhiên, nguyên tắc cơ bản của máy công cụ đang thay đổi rất ít. Một vài trục quay và tuyến tính được kết hợp khác nhau trong một vỏ kín. Theo Tiến sĩ Ing Christian Brecher, Chủ tịch Phòng thí nghiệm máy công cụ tại Đại học RWTH Aachen, các đơn vị điều khiển cũng không dễ tiếp cận được.

Vậy làm thế nào máy móc công cụ có thể nắm lấy được Internet Industrial Of Things? Dr-Ing Brecher tuyên bố rằng máy công cụ phải được “mở ra”.

Về khía cạnh đó, “các công cụ máy tương lai phải có các giao diện ngữ nghĩa để cung cấp, ví dụ, xử lý dữ liệu ở độ phân giải cao để phân tích sâu hơn, nếu có thể trong thời gian thực, hoặc được tích hợp chức năng trong các hệ thống mạng”, ông nói thêm.

Máy công cụ 4.0

Hợp tác với các công ty khác nhau đã mang lại những ứng dụng mới, cụ thể hơn cho Cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư sắp tới.

Ví dụ, dự án chung của “Máy công cụ 4.0” của Schaeffler và DMG Mori đã dẫn đến một máy công cụ được trang bị cảm biến. Hai nguyên mẫu dựa trên trung tâm máy đa năng và trung tâm máy phay đa năng DMC 80 FD duoBlock được trưng bày trong JIMTOF 2016.

Theo Schaeffler, các cảm biến đo độ rung, lực, nhiệt độ và áp suất được tích hợp trong hầu hết các vị trí chịu lực liên quan đến quá trình gia công để có được thông tin về điều kiện của máy.

Với sự hợp tác kéo dài đến năm 2017, cả hai công ty nhằm mục đích cho thấy cách “Máy công cụ 4.0” có thể được sử dụng tốt hơn để bảo trì dự đoán, tăng hiệu quả và tối ưu hóa quá trình.

Điều này có thể dẫn đến việc quản lý tốt hơn quy trình gia công, vì dữ liệu thu thập được có thể được sử dụng để đưa ra các dự đoán đủ điều kiện, chẳng hạn như thiệt hại tiềm ẩn đối với trục chính.

Gia công ứng dụng

Trong khi các công cụ máy móc đang trở nên ngày càng tiên tiến, các nhà xây dựng máy móc thường xuyên tìm cách để làm cho họ trực quan và tinh gọn hơn.

Tiến sĩ-Ing Brecher nói thêm rằng “Cách tiếp cận của một hành động dựa trên hành khái niệm-thúc đẩy bởi hiện đại smartphone-đã được xác nhận thành công với giao diện đa phương thức, do đó làm giảm đáng kể sự phức tạp của giao diện người máy hiện hành. Celos, từ DMG Mori, đang theo đuổi một cách tiếp cận hoàn toàn tương tự trong lĩnh vực này. ”

Ví dụ, giao diện điều khiển máy dựa trên ứng dụng DMG Mori Celos hỗ trợ thực hiện quá trình theo dõi và sản xuất theo hướng dữ liệu, với các ứng dụng từ giám sát đơn giản đến cắt có kiểm soát mà có thể kết hợp quá trình nghiền vào trung tâm gia công thẳng đứng. Công ty cho biết tiết kiệm 30 phần trăm thời gian dụng cụ có thể được nhìn thấy trong các hoạt động hằng ngày.

Để theo dõi và phân tích dữ liệu, các thông số có thể được hình dung bằng ứng dụng “Condition Analyser”, với dữ liệu được thu thập được thu thập, lưu trữ và phân tích cuối cùng trong cấu trúc đám mây cao.

Quy trình công nghệ

Công ty cũng tập trung vào việc đơn giản hoá các quy trình tùy biến cho các nhà khai thác máy, kết hợp bốn yếu tố của quá trình gia công: Máy công cụ, dụng cụ cắt và thiết bị ngoại vi, phần mềm nhúng và các giao diện người-máy như Celos.

Công ty đã phát triển 24 quy trình công nghệ, được thiết kế để tối ưu hóa chương trình hội thảo theo định hướng. Điều này cho phép các nhà khai thác trong hội thảo lập trình các công việc gia công phức tạp trực tiếp trên máy thông qua một cuộc đối thoại sử dụng các trình đơn ngữ cảnh được parameterised.

Những chu kỳ công nghệ này được nhóm thành bốn chức năng:

• Xử lý để hỗ trợ cài đặt máy.
• Đo để thực hiện phép đo độ chính xác cao.
• Định hình để hỗ trợ gia công phức tạp.
• Giám sát để theo dõi và phát hiện điều kiện gia công với cảm biến.

Ví dụ, với “Multi-Threading 2.0”, các nhà khai thác có thể tạo ra hình dạng trục khó khăn trực tiếp trên máy mà không cần sử dụng một hệ thống CAD / CAM.

Các điểm nổi bật trong chu trình công nghệ khác bao gồm “3D quickSet” để kiểm tra và hiệu chỉnh độ chính xác động của máy 4 và 5 trục và “Chu trình Điều chỉnh Ứng dụng” để điều chỉnh định hướng theo định hướng của các ổ nạp liên quan đến tải trọng của bảng.

Tăng cường an ninh

Giống như các thiết bị ngày càng được kết nối, an ninh đóng một vai trò lớn. Theo một thông cáo báo chí gần đây, công ty đã hợp tác với Microsoft về “hợp tác công nghệ bảo mật cho các hệ thống điều khiển máy công cụ và thực hiện Nhà máy Thông minh”.

Thỏa thuận này sẽ cho thấy cả hai công ty tận dụng tối đa kiến ​​thức công nghiệp đã xây dựng của họ trên nhiều vấn đề như:

Bảo vệ

• An ninh của sản phẩm sử dụng Windows, như Celos.
• Truyền dữ liệu an toàn để thu thập thông tin cảm biến trong đám mây.

Xử lý dữ liệu trong đám mây

• Dữ liệu hoạt động trong đám mây và ứng dụng dữ liệu.
• Tiên phong sử dụng dữ liệu để bảo trì dự phòng và các mục đích khác, dựa trên các phân tích của dữ liệu thu thập được.

Kiểm tra kỹ thuật cho các mô hình kinh doanh mới

• Sử dụng các công nghệ CNTT tiên tiến.
• Sử dụng dữ liệu để an toàn cho người vận hành.
• Cải thiện hiệu suất của các nhà khai thác máy bằng cách sử dụng thiết bị ảo / thiết bị có thể mặc.

Đối với Tương lai Số hóa

Các tiền đề của một công cụ “mở” máy tính mang lại một sự nhấn mạnh về gia công tối ưu lái xe của dữ liệu và tập trung vào người sử dụng operability.

Với các hệ thống vật lý không gian như vậy ngày càng trở nên phổ biến, khuyến khích các công ty bắt đầu thực hiện các bước tiên phong trong việc phát triển các biện pháp an ninh cho các hệ thống như vậy.

Môi trường sản xuất ngày nay phụ thuộc vào việc cung cấp dịch vụ chất lượng cao với chi phí thấp nhất. Ngược lại, nhà máy trong tương lai của ngành công nghiệp 4.0 sẽ không chỉ có điều kiện giám sát và chẩn đoán lỗi; máy móc cũng sẽ “nói chuyện” với nhau, cung cấp một dự đoán sức khoẻ chính xác và đưa ra cái nhìn sâu sắc về tình trạng của toàn bộ nhà máy.

Theo Tiến sĩ Jay Lee, giáo sư tại Đại học Cincinnati và giám đốc của Trung tâm, các thiết bị máy móc tự dự báo và tự nhận thức có thể được quản lý “hiệu quả với việc bảo trì đúng thời hạn” và thậm chí có thể đạt được thời gian ngừng hoạt động gần như không. Đối với hệ thống bảo trì thông minh.

Với suy nghĩ đó, việc gia công theo thời đại số hóa đã trở nên khá thú vị.

Schaeffler và DMG Mori hợp tác “Machine Tool 4.0” trên sàn trình JIMTOF 2016.

(LR) của DMG Mori, Tiến sĩ Masahiko Mori và Chủ tịch Microsoft Japan, Yasuyuki Higuchi.

Nguồn:Tạp chí Equipment news