mowldio awtomatig

Mae ffowndrïau’n mabwysiadu awtomeiddio prosesau sy’n seiliedig ar ddata fwyfwy i gyflawni nodau hirdymor o ansawdd uwch, llai o wastraff, yr amser gweithredu mwyaf a’r costau lleiaf posibl. Mae cydamseru digidol cwbl integredig o brosesau tywallt a mowldio (castio di-dor) yn arbennig o werthfawr i ffowndrïau sy’n wynebu heriau cynhyrchu mewn pryd, amseroedd cylchred llai a newidiadau model amlach. Gyda systemau mowldio a chastio awtomataidd sy’n cysylltu’n ddi-dor â’i gilydd, mae’r broses gastio’n dod yn gyflymach ac mae rhannau o ansawdd uwch yn cael eu cynhyrchu’n fwy cyson. Mae’r broses dywallt awtomataidd yn cynnwys monitro’r tymheredd tywallt, yn ogystal â bwydo deunydd brechu a gwirio pob mowld. Mae hyn yn gwella ansawdd pob castio ac yn lleihau’r gyfradd sgrap. Mae’r awtomeiddio cynhwysfawr hwn hefyd yn lleihau’r angen am weithredwyr sydd â blynyddoedd o brofiad arbenigol. Mae gweithrediadau hefyd yn dod yn fwy diogel oherwydd bod llai o weithwyr yn gysylltiedig yn gyffredinol. Nid yw’r weledigaeth hon yn weledigaeth o’r dyfodol; Mae hyn yn digwydd nawr. Mae offer fel awtomeiddio ffowndri a roboteg, casglu a dadansoddi data wedi esblygu dros ddegawdau, ond mae cynnydd wedi cyflymu’n ddiweddar gyda datblygiad cyfrifiadura perfformiad uchel fforddiadwy a synwyryddion rhwydweithiol Diwydiant 4.0 uwch a systemau rheoli cydnaws. Mae atebion a phartneriaid bellach yn galluogi ffowndrïau i greu seilwaith cadarn a deallus i gefnogi prosiectau mwy uchelgeisiol, gan ddod â nifer o is-brosesau a oedd gynt yn annibynnol ynghyd i gydlynu eu hymdrechion. Mae storio a dadansoddi data prosesau a gesglir gan y systemau awtomataidd, integredig hyn hefyd yn agor y drws i gylch rhinweddol o welliant parhaus sy'n cael ei yrru gan ddata. Gall ffowndrïau gasglu a dadansoddi paramedrau prosesau trwy archwilio data hanesyddol i ddod o hyd i gydberthnasau rhyngddynt a chanlyniadau prosesau. Yna mae'r broses awtomataidd yn darparu amgylchedd tryloyw lle gellir profi, dilysu a, lle bo modd, gweithredu unrhyw welliannau a nodwyd gan y dadansoddiad yn drylwyr ac yn gyflym.
Heriau Mowldio Di-dor Oherwydd y duedd tuag at gynhyrchu mewn pryd, mae'n rhaid i gwsmeriaid sy'n defnyddio llinellau mowldio DISAMATIC® newid modelau'n aml rhwng sypiau bach. Gan ddefnyddio offer fel Newidiwr Powdr Awtomatig (APC) neu Newidiwr Powdr Cyflym (QPC) gan DISA, gellir newid templedi mewn cyn lleied ag un funud. Wrth i newidiadau patrwm cyflym ddigwydd, mae'r tagfa yn y broses yn tueddu i symud tuag at dywallt—yr amser sydd ei angen i symud y twndis â llaw i dywallt ar ôl newid patrwm. Castio di-dor yw'r ffordd orau o wella'r cam hwn o'r broses gastio. Er bod castio yn aml eisoes wedi'i awtomeiddio'n rhannol, mae awtomeiddio llawn yn gofyn am integreiddio di-dor o systemau rheoli'r llinell fowldio a'r offer llenwi fel eu bod yn gweithredu'n gwbl gydamserol ym mhob sefyllfa weithredu bosibl. I gyflawni hyn yn ddibynadwy, rhaid i'r uned dywallt wybod yn union ble mae'n ddiogel tywallt y mowld nesaf ac, os oes angen, addasu safle'r uned lenwi. Nid yw cyflawni llenwi awtomatig effeithlon mewn proses gynhyrchu sefydlog o'r un mowld mor anodd. Bob tro y gwneir mowld newydd, mae'r golofn fowld yn symud yr un pellter (trwch mowld). Yn y modd hwn, gall yr uned lenwi aros yn yr un safle, yn barod i lenwi'r mowld gwag nesaf ar ôl i'r llinell gynhyrchu gael ei stopio. Dim ond mân addasiadau i'r safle tywallt sydd eu hangen i wneud iawn am newidiadau yn nhrwch y mowld a achosir gan newidiadau yng nghywasgedd y tywod. Mae'r angen am yr addasiadau mân hyn wedi'i leihau ymhellach yn ddiweddar diolch i nodweddion llinell fowldio newydd sy'n caniatáu i safleoedd tywallt aros yn fwy cyson yn ystod cynhyrchu cyson. Ar ôl i bob tywalltiad gael ei gwblhau, mae'r llinell fowldio'n symud un strôc eto, gan osod y mowld gwag nesaf yn ei le i ddechrau'r tywalltiad nesaf. Tra bod hyn yn digwydd, gellir ail-lenwi'r ddyfais lenwi. Wrth newid y model, gall trwch y mowld newid, sy'n gofyn am awtomeiddio cymhleth. Yn wahanol i'r broses blwch tywod llorweddol, lle mae uchder y blwch tywod yn sefydlog, gall y broses fertigol DISAMATIC® addasu trwch y mowld i'r union drwch sydd ei angen ar gyfer pob set o fodelau i gynnal cymhareb gyson o dywod i haearn a chyfrif am uchder y model. Mae hwn yn fantais fawr wrth sicrhau ansawdd castio a defnydd adnoddau gorau posibl, ond mae amrywiol drwch mowld yn gwneud rheolaeth castio awtomatig yn fwy heriol. Ar ôl newid model, mae'r peiriant DISAMATIC® yn dechrau cynhyrchu'r swp nesaf o fowldiau o'r un trwch, ond mae'r peiriant llenwi ar y llinell yn dal i lenwi mowldiau'r model blaenorol, a all fod â thrwch mowld gwahanol. I fynd i'r afael â hyn, rhaid i'r llinell fowldio a'r gwaith llenwi weithio'n ddi-dor fel un system gydamserol, gan gynhyrchu mowldiau o un trwch ac arllwys un arall yn ddiogel. Arllwys di-dor ar ôl newid patrwm. Ar ôl newid patrwm, mae trwch y mowld sy'n weddill rhwng y peiriannau mowldio yn aros yr un fath. Mae'r uned arllwys a wnaed o'r model blaenorol yn aros yr un fath, ond gan y gall y mowld newydd sy'n dod allan o'r peiriant mowldio fod yn fwy trwchus neu'n deneuach, gall y llinyn cyfan symud ymlaen ar wahanol bellteroedd ym mhob cylch - i drwch y ffurf newydd. Mae hyn yn golygu, gyda phob strôc o'r peiriant mowldio, bod yn rhaid i'r system gastio di-dor addasu'r safle castio i baratoi ar gyfer y cast nesaf. Ar ôl i'r swp blaenorol o fowldiau gael ei dywallt, mae trwch y mowld yn dod yn gyson eto ac mae cynhyrchu sefydlog yn ailddechrau. Er enghraifft, os yw'r mowld newydd yn 150mm o drwch yn lle'r mowld 200mm o drwch a oedd yn dal i gael ei dywallt o'r blaen, rhaid i'r ddyfais dywallt symud 50mm yn ôl tuag at y peiriant mowldio gyda phob strôc o'r peiriant mowldio i fod yn y safle tywallt cywir. Er mwyn i blanhigyn tywallt baratoi i dywallt pan fydd colofn y mowld yn stopio symud, rhaid i reolwr y gwaith llenwi wybod yn union i ba fowld y bydd yn tywallt a phryd a ble y bydd yn cyrraedd yr ardal dywallt. Gan ddefnyddio model newydd sy'n cynhyrchu mowldiau trwchus wrth gastio mowldiau tenau, dylai'r system allu castio dau fowld mewn un cylch. Er enghraifft, wrth wneud mowld 400mm o ddiamedr ac arllwys mowld 200mm o ddiamedr, rhaid i'r ddyfais dywallt fod 200mm i ffwrdd o'r peiriant mowldio ar gyfer pob mowld a wneir. Ar ryw adeg bydd y strôc 400mm yn gwthio dau fowld heb eu llenwi 200mm o ddiamedr allan o'r ardal dywallt bosibl. Yn yr achos hwn, rhaid i'r peiriant mowldio aros nes bod y ddyfais llenwi wedi gorffen arllwys y ddau fowld 200mm cyn symud ymlaen i'r strôc nesaf. Neu, wrth wneud mowldiau tenau, rhaid i'r tywalltwr allu hepgor y tywalltiad yn llwyr yn y cylch tra'n dal i dywallt mowldiau trwchus. Er enghraifft, wrth wneud mowld 200mm o ddiamedr ac arllwys mowld 400mm o ddiamedr, mae gosod mowld newydd 400mm o ddiamedr yn yr ardal arllwys yn golygu bod angen gwneud dau fowld 200mm o ddiamedr. Mae'r olrhain, y cyfrifiadau a'r cyfnewid data sy'n ofynnol ar gyfer system fowldio ac arllwys integredig i ddarparu arllwysiad awtomataidd di-drafferth, fel y disgrifiwyd uchod, wedi cyflwyno heriau i lawer o gyflenwyr offer yn y gorffennol. Ond diolch i beiriannau modern, systemau digidol ac arferion gorau, gellir (ac mae wedi cael ei gyflawni) arllwys di-dor yn gyflym gyda sefydlu lleiaf posibl. Y prif ofyniad yw rhyw fath o "gyfrifo" o'r broses, gan ddarparu gwybodaeth am leoliad pob ffurf mewn amser real. Mae system Monitizer®|CIM (Modiwl Integredig Cyfrifiadurol) DISA yn cyflawni'r nod hwn trwy gofnodi pob mowld a wneir ac olrhain ei symudiad trwy'r llinell gynhyrchu. Fel amserydd proses, mae'n cynhyrchu cyfres o ffrydiau data â stamp amser sy'n cyfrifo safle pob mowld a'i ffroenell ar y llinell gynhyrchu bob eiliad. Os oes angen, mae'n cyfnewid data mewn amser real gyda system rheoli'r gwaith llenwi a systemau eraill i sicrhau cydamseriad manwl gywir. Mae system DISA yn echdynnu data pwysig ar gyfer pob mowld o gronfa ddata CIM, megis trwch y mowld a pha mor hawdd yw ei dywallt/ni ellir ei dywallt, ac yn ei anfon i system rheoli'r gwaith llenwi. Gan ddefnyddio'r data cywir hwn (a gynhyrchir ar ôl i'r mowld gael ei allwthio), gall y tywalltwr symud y cynulliad tywallt i'r safle cywir cyn i'r mowld gyrraedd, ac yna dechrau agor y wialen stopio tra bod y mowld yn dal i symud. Mae'r mowld yn cyrraedd mewn pryd i dderbyn yr haearn o'r gwaith tywallt. Mae'r amseru delfrydol hwn yn hanfodol, h.y. mae'r toddiant yn cyrraedd y cwpan tywallt yn gywir. Mae amser tywallt yn dagfa gynhyrchiant gyffredin, a thrwy amseru dechrau'r tywallt yn berffaith, gellir lleihau amseroedd cylchred o sawl degfed o eiliad. Mae system fowldio DISA hefyd yn trosglwyddo data perthnasol o'r peiriant mowldio, megis maint cyfredol y mowld a'r pwysau chwistrellu, yn ogystal â data proses ehangach megis cywasgedd tywod, i'r Monitizer®|CIM. Yn ei dro, mae Monitizer®|CIM yn derbyn ac yn storio paramedrau sy'n hanfodol o ran ansawdd ar gyfer pob mowld o'r gwaith llenwi, megis tymheredd arllwys, amser arllwys, a llwyddiant y prosesau arllwys a brechu. Mae hyn yn caniatáu i ffurfiau unigol gael eu marcio fel rhai gwael a'u gwahanu cyn eu cymysgu yn y system ysgwyd. Yn ogystal ag awtomeiddio peiriannau mowldio, llinellau mowldio a chastio, mae Monitizer®|CIM yn darparu fframwaith sy'n cydymffurfio â Diwydiant 4.0 ar gyfer caffael, storio, adrodd a dadansoddi. Gall rheolwyr ffowndri weld adroddiadau manwl a drilio i lawr i ddata i olrhain problemau ansawdd a gyrru gwelliannau posibl. Profiad Castio Di-dor Ortrander Mae Ortrander Eisenhütte yn ffowndri deuluol yn yr Almaen sy'n arbenigo mewn cynhyrchu castiau haearn cyfaint canolig, o ansawdd uchel ar gyfer cydrannau modurol, stofiau coed trwm a seilwaith, a rhannau peiriannau cyffredinol. Mae'r ffowndri yn cynhyrchu haearn llwyd, haearn hydwyth a haearn graffit cywasgedig ac yn cynhyrchu tua 27,000 tunnell o gastiau o ansawdd uchel y flwyddyn, gan weithredu dwy shifft bum niwrnod yr wythnos. Mae Ortrander yn gweithredu pedair ffwrnais toddi sefydlu 6 tunnell a thair llinell fowldio DISA, gan gynhyrchu tua 100 tunnell o gastiau y dydd. Mae hyn yn cynnwys rhediadau cynhyrchu byr o awr, weithiau llai ar gyfer cleientiaid pwysig, felly mae'n rhaid newid y templed yn aml. Er mwyn optimeiddio ansawdd ac effeithlonrwydd, mae'r Prif Swyddog Gweithredol Bernd H. Williams-Book wedi buddsoddi adnoddau sylweddol mewn gweithredu awtomeiddio a dadansoddeg. Y cam cyntaf oedd awtomeiddio'r broses toddi a dosio haearn, gan uwchraddio tair ffwrnais gastio bresennol gan ddefnyddio'r system pourTECH ddiweddaraf, sy'n cynnwys technoleg laser 3D, deori a rheoli tymheredd. Mae ffwrneisi, llinellau mowldio a chastio bellach yn cael eu rheoli'n ddigidol a'u cydamseru, gan weithredu bron yn gwbl awtomatig. Pan fydd y peiriant mowldio yn newid model, mae'r rheolydd tywallt pourTECH yn holi'r system DISA Monitizer®|CIM am ddimensiynau'r mowld newydd. Yn seiliedig ar y data DISA, mae'r rheolydd tywallt yn cyfrifo ble i osod y nod tywallt ar gyfer pob tywalltiad. Mae'n gwybod yn union pryd mae'r mowld newydd cyntaf yn cyrraedd y ffatri lenwi ac yn newid yn awtomatig i'r dilyniant tywallt newydd. Os yw'r jig yn cyrraedd diwedd ei strôc ar unrhyw adeg, mae'r peiriant DISAMATIC® yn stopio ac mae'r jig yn dychwelyd yn awtomatig. Pan gaiff y mowld newydd cyntaf ei dynnu o'r peiriant, caiff y gweithredwr ei rybuddio fel y gall wirio'n weledol ei fod yn y safle cywir. Manteision castio di-dor Gall prosesau castio â llaw traddodiadol neu systemau awtomataidd llai cymhleth arwain at golli amser cynhyrchu yn ystod newidiadau model, sy'n anochel hyd yn oed gyda newidiadau mowld cyflym ar beiriant mowldio. Mae ailosod y tywalltwr a'r mowldiau tywallt â llaw yn arafach, yn gofyn am fwy o weithredwyr, ac yn dueddol o wallau fel fflêr. Canfu Ortrander, wrth botelu â llaw, fod ei weithwyr yn y pen draw yn blino, yn colli crynodiad, ac yn gwneud camgymeriadau, fel llacio. Mae integreiddio di-dor o fowldio ac arllwys yn galluogi prosesau cyflymach, mwy cyson ac o ansawdd uwch wrth leihau gwastraff ac amser segur. Gyda Ortrander, mae llenwi awtomatig yn dileu'r tair munud a oedd yn ofynnol yn flaenorol i addasu safle'r uned lenwi yn ystod newidiadau model. Arferai'r broses drosi gyfan gymryd 4.5 munud, meddai Mr. Williams-Book. Llai na dwy funud heddiw. Trwy newid rhwng 8 a 12 model fesul shifft, mae gweithwyr Ortrander bellach yn treulio tua 30 munud fesul shifft, hanner cymaint ag o'r blaen. Mae ansawdd yn cael ei wella trwy fwy o gysondeb a'r gallu i optimeiddio prosesau'n barhaus. Lleihaodd Ortrander wastraff tua 20% drwy gyflwyno castio di-dor. Yn ogystal â lleihau amser segur wrth newid modelau, dim ond dau berson sydd eu hangen ar gyfer y llinell fowldio a thywallt gyfan yn lle'r tri blaenorol. Ar rai sifftiau, gall tri pherson weithredu dwy linell gynhyrchu gyflawn. Monitro yw bron yr unig beth y mae'r gweithwyr hyn yn ei wneud: heblaw am ddewis y model nesaf, rheoli cymysgeddau tywod a chludo'r toddiant, ychydig o dasgau â llaw sydd ganddynt. Mantais arall yw'r angen llai am weithwyr profiadol, sy'n anodd dod o hyd iddynt. Er bod awtomeiddio yn gofyn am rywfaint o hyfforddiant gweithredwyr, mae'n rhoi'r wybodaeth broses hanfodol sydd ei hangen ar bobl i wneud penderfyniadau da. Yn y dyfodol, gall peiriannau wneud yr holl benderfyniadau. Difidendau data o gastio di-dor Wrth geisio gwella proses, mae ffowndrïau'n aml yn dweud, "Rydym yn gwneud yr un peth yn yr un ffordd, ond gyda chanlyniadau gwahanol." Felly maent yn castio ar yr un tymheredd a lefel am 10 eiliad, ond mae rhai castiau'n dda a rhai'n ddrwg. Drwy ychwanegu synwyryddion awtomataidd, casglu data â stamp amser ar bob paramedr proses, a monitro canlyniadau, mae system gastio di-dor integredig yn creu cadwyn o ddata proses cysylltiedig, gan ei gwneud hi'n haws nodi achosion sylfaenol pan fydd ansawdd yn dechrau dirywio. Er enghraifft, os bydd cynhwysiadau annisgwyl yn digwydd mewn swp o ddisgiau brêc, gall rheolwyr wirio'n gyflym bod y paramedrau o fewn terfynau derbyniol. Gan fod rheolwyr ar gyfer y peiriant mowldio, y ffatri gastio a swyddogaethau eraill fel ffwrneisi a chymysgwyr tywod yn gweithio ar y cyd, gellir dadansoddi'r data maen nhw'n ei gynhyrchu i nodi perthnasoedd drwy gydol y broses, o briodweddau tywod i ansawdd wyneb terfynol y castio. Un enghraifft bosibl yw sut mae lefel tywallt a thymheredd yn effeithio ar lenwi mowld ar gyfer pob model unigol. Mae'r gronfa ddata sy'n deillio o hyn hefyd yn gosod y sylfaen ar gyfer defnyddio technegau dadansoddi awtomataidd yn y dyfodol fel dysgu peirianyddol a deallusrwydd artiffisial (AI) i optimeiddio prosesau. Mae Ortrander yn casglu data proses mewn amser real trwy ryngwynebau peiriant, mesuriadau synhwyrydd a samplau prawf. Ar gyfer pob castio mowld, cesglir tua mil o baramedrau. Yn flaenorol, dim ond yr amser sydd ei angen ar gyfer pob tywallt a gofnodwyd, ond nawr mae'n gwybod yn union beth yw lefel y ffroenell dywallt bob eiliad, gan ganiatáu i bersonél profiadol archwilio sut mae'r paramedr hwn yn effeithio ar ddangosyddion eraill, yn ogystal ag ansawdd terfynol y castio. A yw'r hylif yn cael ei ddraenio o'r ffroenell dywallt tra bod y mowld yn cael ei lenwi, neu a yw'r ffroenell dywallt yn cael ei lenwi i lefel bron yn gyson yn ystod y llenwad? Mae Ortrander yn cynhyrchu tair i bum miliwn o fowldiau y flwyddyn ac wedi casglu llawer iawn o ddata. Mae Ortrander hefyd yn storio delweddau lluosog o bob tywalltiad yn gronfa ddata pourTECH rhag ofn problemau ansawdd. Mae dod o hyd i ffordd i raddio'r delweddau hyn yn awtomatig yn nod yn y dyfodol. Casgliad. Mae ffurfio a thywallt awtomataidd ar yr un pryd yn arwain at brosesau cyflymach, ansawdd mwy cyson a llai o wastraff. Gyda chastio llyfn a newid patrwm yn awtomatig, mae'r llinell gynhyrchu yn gweithredu'n effeithiol yn ymreolaethol, gan olygu dim ond ymdrech â llaw leiaf. Gan fod y gweithredwr yn chwarae rôl oruchwylio, mae angen llai o bersonél. Defnyddir castio di-dor bellach mewn sawl man ledled y byd a gellir ei gymhwyso i bob ffowndri fodern. Bydd angen datrysiad ychydig yn wahanol ar bob ffowndri wedi'i deilwra i'w anghenion, ond mae'r dechnoleg i'w weithredu wedi'i phrofi'n dda, ar gael ar hyn o bryd gan DISA a'i bartner pour-tech AB, ac nid oes angen llawer o waith. Gellir gwneud gwaith personol. Mae'r defnydd cynyddol o ddeallusrwydd artiffisial ac awtomeiddio deallus mewn ffowndrïau yn dal i fod yn y cyfnod profi, ond wrth i ffowndrïau ac OEMs gasglu mwy o ddata a phrofiad ychwanegol dros y ddwy i dair blynedd nesaf, bydd y newid i awtomeiddio yn cyflymu'n sylweddol. Mae'r ateb hwn yn ddewisol ar hyn o bryd, fodd bynnag, gan mai deallusrwydd data yw'r ffordd orau o optimeiddio prosesau a gwella proffidioldeb, mae mwy o awtomeiddio a chasglu data yn dod yn arfer safonol yn hytrach na phrosiect arbrofol. Yn y gorffennol, asedau mwyaf ffowndri oedd ei fodel a phrofiad ei weithwyr. Nawr bod castio di-dor yn cael ei gyfuno â mwy o awtomeiddio a systemau Diwydiant 4.0, mae data yn gyflym yn dod yn drydydd piler llwyddiant ffowndri.
—Diolch yn ddiffuant i pour-tech ac Ortrander Eisenhütte am eu sylwadau wrth baratoi’r erthygl hon.
Ydw, hoffwn dderbyn cylchlythyr pythefnosol Foundry-Planet gyda'r holl newyddion, profion ac adroddiadau diweddaraf ar gynhyrchion a deunyddiau. Hefyd cylchlythyrau arbennig – pob un gyda chanslo am ddim unrhyw bryd.