Dökümhane, daha yüksek kalite, daha az atık, maksimum çalışma süresi ve minimum maliyetlerin uzun vadeli hedeflerine ulaşmak için veri odaklı süreç otomasyonunu giderek daha fazla benimsiyor. Dökme ve kalıplama işlemlerinin (sorunsuz döküm) tamamen entegre dijital senkronizasyonu, özellikle zamanında üretim, daha az döngü süreleri ve daha sık model değişikliklerinin zorluklarıyla karşı karşıya olan dökümhaneler için değerlidir. Birbirine sorunsuz bir şekilde bağlanan otomatik kalıplama ve döküm sistemleri ile döküm işlemi daha hızlı hale gelir ve daha yüksek kaliteli parçalar daha tutarlı bir şekilde üretilir. Otomatik dökme işlemi, dökme sıcaklığının izlenmesinin yanı sıra aşılama malzemesinin beslenmesini ve her kalıbın kontrol edilmesini içerir. Bu, her dökümün kalitesini artırır ve hurda hızını azaltır. Bu kapsamlı otomasyon, yıllarca uzmanlaşmış deneyime sahip operatörlere olan ihtiyacı da azaltır. Operasyonlar da daha güvenli hale gelir, çünkü daha az işçi genel olarak dahil edilir. Bu vizyon geleceğin bir vizyonu değildir; Bu şimdi oluyor. Foundry otomasyonu ve robotik, veri toplama ve analiz gibi araçlar onlarca yıl boyunca gelişmiştir, ancak son zamanlarda uygun fiyatlı yüksek performanslı bilgi işlem ve gelişmiş endüstri 4.0 ağa bağlı sensörler ve uyumlu kontrol sistemlerinin geliştirilmesi ile ilerlemiştir. Çözümler ve ortaklar artık Foundries'in daha iddialı projeleri desteklemek için sağlam, akıllı bir altyapı oluşturmasını sağlayarak, çabalarını koordine etmek için daha önce bağımsız birden fazla alt süreç getiriyor. Bu otomatik, entegre sistemler tarafından toplanan işlem verilerinin depolanması ve analiz edilmesi, erdemli bir veri odaklı sürekli iyileştirme döngüsünün kapısını da açar. Dökümler, geçmiş verileri inceleyerek süreç parametrelerini toplayabilir ve analiz edebilir. Otomatik işlem daha sonra analiz tarafından tanımlanan iyileştirmelerin iyice ve hızlı bir şekilde test edilebileceği, onaylanabileceği ve mümkünse uygulanabileceği şeffaf bir ortam sağlar.
Tam zamanında üretime yönelik eğilim nedeniyle sorunsuz kalıplama zorlukları, Disamatic® kalıplama hatlarını kullanan müşteriler genellikle modelleri küçük partiler arasında sık sık değiştirmek zorundadır. DISA'dan otomatik toz değiştirici (APC) veya hızlı bir toz değiştirici (QPC) gibi ekipman kullanılarak şablonlar bir dakika gibi kısa bir sürede değiştirilebilir. Yüksek hızlı desen değişiklikleri meydana geldikçe, işlemdeki darboğaz dökülmeye doğru kayma eğilimindedir-bir desen değişikliğinden sonra dökmek için tundish'i manuel olarak hareket ettirmek için gereken süre. Kesintisiz döküm, döküm işleminin bu adımını iyileştirmenin en iyi yoludur. Döküm genellikle kısmen otomatik olmasına rağmen, tam otomasyon, kalıplama hattının kontrol sistemlerinin ve doldurma ekipmanlarının sorunsuz entegrasyonunu gerektirir, böylece olası tüm çalışma durumlarında tamamen senkronize çalışırlar. Bunu güvenilir bir şekilde elde etmek için, dökme ünitesi bir sonraki kalıbı dökmenin tam olarak nerede güvenli olduğunu bilmeli ve gerekirse doldurma ünitesinin konumunu ayarlamalıdır. Aynı kalıbın sabit bir üretim işleminde verimli otomatik dolum elde etmek o kadar da zor değildir. Her yeni kalıp yapıldığında, kalıp sütunu aynı mesafeyi hareket ettirir (kalıp kalınlığı). Bu şekilde, doldurma ünitesi aynı konumda kalabilir, üretim hattı durdurulduktan sonra bir sonraki boş kalıbı doldurmaya hazırdır. Kum sıkıştırılabilirliğindeki değişikliklerin neden olduğu küf kalınlığındaki değişiklikleri telafi etmek için sadece dökme pozisyonunda küçük ayarlamalar gereklidir. Bu ince ayarlamalara duyulan ihtiyaç, dökme pozisyonlarının tutarlı üretim sırasında daha tutarlı kalmasını sağlayan yeni kalıplama hattı özellikleri sayesinde son zamanlarda daha da azalmıştır. Her dökme tamamlandıktan sonra, kalıplama hattı bir stroku tekrar hareket ettirir ve bir sonraki dökülmeye başlamak için bir sonraki boş kalıbı yerine yerleştirir. Bu gerçekleşirken, doldurma cihazı doldurulabilir. Modeli değiştirirken, karmaşık otomasyon gerektiren kalıbın kalınlığı değişebilir. Sandbox'ın yüksekliğinin sabitlendiği yatay kum havuzu işleminin aksine, dikey Disamatic® işlemi, kalıbın kalınlığını, sabit bir kumdan demir oranını korumak ve modelin yüksekliğini hesaba katmak için her bir model seti için gereken kesin kalınlığa ayarlayabilir. Bu, optimal döküm kalitesi ve kaynak kullanımının sağlanmasında büyük bir avantajdır, ancak değişen kalıp kalınlıkları otomatik döküm kontrolünü daha zor hale getirir. Bir model değişikliğinden sonra, Disamatic® makinesi aynı kalınlıktaki bir sonraki kalıp grubunu üretmeye başlar, ancak hattaki doldurma makinesi hala farklı bir kalıp kalınlığına sahip olabilecek önceki modelin kalıplarını doldurur. Bununla mücadele etmek için, kalıplama hattı ve doldurma tesisi, bir senkronize sistem olarak sorunsuz bir şekilde çalışmalı, bir kalınlıkta kalıplar üretmeli ve başka birini güvenli bir şekilde dökmelidir. Desen değişikliğinden sonra sorunsuz dökülme. Desen değişikliğinden sonra, kalıplama makineleri arasındaki kalan kalıbın kalınlığı aynı kalır. Önceki modelden yapılan dökme ünitesi aynı kalır, ancak kalıplama makinesinden çıkan yeni kalıp daha kalın veya daha ince olabileceğinden, tüm ip her döngüde farklı mesafelerde - yeni formun kalınlığına kadar ilerleyebilir. Bu, kalıplama makinesinin her vuruşunda, kesintisiz döküm sisteminin bir sonraki döküm için hazırlanırken döküm konumunu ayarlaması gerektiği anlamına gelir. Önceki kalıp grubu döküldükten sonra, kalıbın kalınlığı tekrar sabit hale gelir ve kararlı üretim devam eder. Örneğin, yeni kalıp daha önce dökülen 200mm kalınlığında kalıp yerine 150mm kalınlıysa, dökme cihazının doğru dökme konumunda olması için kalıp makinesinin her bir strokuyla 50 mm'yi kalıplama makinesine doğru geri hareket ettirmelidir. . Bir dökme bitkisinin kalıp sütunu hareket etmeyi durdurduğunda dökmeye hazırlanması için, doldurma tesisi kontrolörü tam olarak hangi kalıpta döküleceğini ve dökme alanına ne zaman ve nereye geleceğini tam olarak bilmelidir. İnce kalıplar dökerken kalın kalıplar üreten yeni bir model kullanarak, sistem bir döngüde iki kalıp dökebilmelidir. Örneğin, 400 mm çapında bir kalıp yaparken ve 200 mm çapında bir kalıp dökülürken, dökme cihazının yapılan her kalıp için kalıp makinesinden 200 mm uzakta olması gerekir. Bir noktada 400 mm strok, doldurulmamış iki 200mm çapında kalıp olası dökülme alanından itecektir. Bu durumda, kalıplama makinesi, doldurma cihazı bir sonraki vuruşa geçmeden önce iki 200 mm kalıp dökmeyi bitirene kadar beklemelidir. Veya ince kalıplar yaparken, dökücü hala kalın kalıplar dökerken dökümü döngüde tamamen atlayabilmelidir. Örneğin, 200 mm çapında bir kalıp yaparken ve 400 mm çapında bir kalıp dökülürken, dökme alanına yeni bir 400 mm çaplı kalıp yerleştirme, iki 200mm çapında kalıp yapılması gerektiği anlamına gelir. Yukarıda açıklandığı gibi sorunsuz otomatik dökme sağlamak için entegre bir kalıplama ve dökme sistemi için gereken izleme, hesaplamalar ve veri alışverişi, geçmişte birçok ekipman tedarikçisi için zorluklar sunmuştur. Ancak modern makineler, dijital sistemler ve en iyi uygulamalar sayesinde, sorunsuz dökülme minimal kurulumla hızlı bir şekilde elde edilebilir (ve elde edilmiştir). Ana gereklilik, her bir formun konumu hakkında gerçek zamanlı olarak bilgi sağlayan sürecin bir tür “muhasebesi” dir. DISA'nın Monitizer® | CIM (Bilgisayar Entegre Modül) Sistemi, yapılan her kalıbı kaydederek ve hareketini üretim hattından izleyerek bu hedefe ulaşır. Bir işlem zamanlayıcısı olarak, her bir kalıbın konumunu ve nozulunu her saniye üretim hattındaki hesaplayan bir dizi zaman damgalı veri akışı üretir. Gerekirse, hassas senkronizasyon elde etmek için doldurma tesisi kontrol sistemi ve diğer sistemlerle verileri gerçek zamanlı olarak değiştirir. DISA sistemi, CIM veritabanından her kalıp için kalıp kalınlığı gibi önemli verileri çıkarır ve dökülemez/dökülemez ve doldurma tesisi kontrol sistemine gönderir. Bu doğru verileri kullanarak (kalıp ekstrüde edildikten sonra üretilir), dökücü kalıp gelmeden önce dökme tertibatını doğru konuma taşıyabilir ve daha sonra kalıp hala hareket ederken durdurucu çubuğunu açmaya başlayabilir. Kalıp dökülen tesisten ütüyü almak için zamanında gelir. Bu ideal zamanlama çok önemlidir, yani eriyik dökme kabına doğru bir şekilde ulaşır. Pour süresi yaygın bir üretkenlik darboğazdır ve dökülmenin başlangıcını mükemmel bir şekilde zamanlayarak, döngü süreleri saniyenin onda biri kadar azaltılabilir. DISA kalıplama sistemi ayrıca kalıplama makinesinden akım kalıp boyutu ve enjeksiyon basıncı gibi ilgili verileri ve ayrıca kum sıkıştırılabilirliği gibi daha geniş işlem verilerini Monitizer® | CIM'e aktarır. Buna karşılık, Monitizer® | CIM, doldurma tesisinden her kalıp için kalite açısından kritik parametreleri, dökme sıcaklığı, dökme süresi ve dökme ve aşılama işlemlerinin başarısı gibi alır. Bu, bireysel formların çalkalama sisteminde karıştırılmadan önce kötü ve ayrılmasını sağlar. Kalıplama makinelerinin, kalıplama hatlarının ve dökümün otomatikleştirilmesine ek olarak, Monitizer® | CIM, edinme, depolama, raporlama ve analiz için endüstri 4.0 uyumlu bir çerçeve sağlar. Döküm yönetimi ayrıntılı raporları görüntüleyebilir ve kalite sorunlarını izlemek ve potansiyel iyileştirmeleri yönlendirmek için verilere ayrılabilir. Ortrander'ın kesintisiz döküm deneyimi Ortrander Eisenhütte, Almanya'da otomotiv bileşenleri, ağır hizmet tipi ahşap sobalar ve altyapı ve genel makine parçaları için orta hacim, yüksek kaliteli demir dökümleri üretimi konusunda uzmanlaşmış bir aile kurucusudur. Dökümhane gri demir, sünek demir ve sıkıştırılmış grafit demir üretir ve yılda yaklaşık 27.000 ton yüksek kaliteli döküm üretir ve haftada beş gün iki vardiya çalıştırır. Ortrander, günde yaklaşık 100 ton döküm üreten dört 6 tonluk indüksiyon erime fırını ve üç disa kalıplama hattı işletiyor. Bu, bir saatlik kısa üretim koşularını içerir, bazen önemli müşteriler için daha azdır, bu nedenle şablon sık sık değiştirilmelidir. Kalite ve verimliliği optimize etmek için CEO Bernd H. Williams-Kitap, otomasyon ve analitik uygulama için önemli kaynaklar yatırdı. İlk adım, 3D lazer teknolojisi, inkübasyon ve sıcaklık kontrolünü içeren en son PourTech sistemini kullanarak mevcut üç döküm fırını yükselterek demir eritme ve dozlama işlemini otomatikleştirmekti. Fırınlar, kalıplama ve döküm hatları artık dijital olarak kontrol edilir ve senkronize edilir ve neredeyse tamamen otomatik olarak çalışır. Kalıplama makinesi modelini değiştirdiğinde, Pourtech Pour denetleyicisi yeni kalıp boyutları için DISA Monitizer® | CIM sistemini sorgular. DISA verilerine dayanarak, Pour denetleyicisi her dökme için dökme düğümünün nereye yerleştirileceğini hesaplar. İlk yeni kalıp doldurma tesisine ne zaman geldiğini ve otomatik olarak yeni dökme sırasına geçtiğini tam olarak bilir. Jig herhangi bir zamanda strokunun sonuna ulaşırsa, Disamatic® makinesi durur ve jig otomatik olarak geri döner. İlk yeni kalıp makineden çıkarıldığında, operatör, doğru konumda olduğunu görsel olarak kontrol edebilmesi için uyarılır. Geleneksel el döküm işlemlerinin veya daha az karmaşık otomatik sistemlerin kesintisiz dökümünün faydaları, model değişiklikleri sırasında üretim süresine neden olabilir, bu da bir kalıplama makinesinde hızlı kalıp değişiklikleri ile bile kaçınılmazdır. Pourer'ı manuel olarak sıfırlamak ve kalıpları dökmek daha yavaştır, daha fazla operatör gerektirir ve parlama gibi hatalara eğilimlidir. Ortrander, elle şişelerken çalışanlarının sonunda yorulduğunu, konsantrasyonunu kaybettiğini ve gevşeme gibi hatalar yaptığını buldu. Kalıplama ve dökülmenin kesintisiz entegrasyonu, atık ve kesinti süresini azaltırken daha hızlı, daha tutarlı ve daha yüksek kaliteli işlemleri sağlar. Ortrander ile otomatik dolgu, model değişiklikleri sırasında doldurma ünitesinin konumunu ayarlamak için gereken üç dakikayı ortadan kaldırır. Williams-kitap, tüm dönüşüm sürecinin 4.5 dakika sürdüğünü söyledi. Bugün iki dakikadan az. Vardiya başına 8 ila 12 model değiştirerek, Ortrander çalışanları vardiya başına yaklaşık 30 dakika, eskisi kadar yarıya kadar harcıyor. Kalite, daha fazla tutarlılık ve süreçleri sürekli optimize etme yeteneği ile arttırılır. Ortrander, kesintisiz döküm getirerek atıkları yaklaşık% 20 oranında azalttı. Modelleri değiştirirken kesinti süresini azaltmanın yanı sıra, tüm kalıplama ve dökme hattı, önceki üç yerine sadece iki kişi gerektirir. Bazı vardiyalarda, üç kişi iki tam üretim hattı kullanabilir. İzleme neredeyse tüm bu işçilerin yaptığı: bir sonraki modeli seçmek, kum karışımlarını yönetmek ve eriyiği taşımak dışında, birkaç manuel görevi vardır. Diğer bir fayda, bulunması zor olan deneyimli çalışanlara olan ihtiyaç duyulmasıdır. Otomasyon bazı operatör eğitimi gerektirse de, insanlara iyi kararlar vermek için ihtiyaç duydukları kritik süreç bilgilerini sağlar. Gelecekte, makineler tüm kararları verebilir. Veri kesintisiz dökümden temettüler bir süreci iyileştirmeye çalışırken, Dövüşler genellikle “Aynı şeyi aynı şekilde yapıyoruz, ancak farklı sonuçlarla” der. Bu yüzden 10 saniye boyunca aynı sıcaklıkta ve seviyede döküldüler, ancak bazı dökümler iyi, bazıları kötü. Otomatik sensörler ekleyerek, her işlem parametresinde zaman damgalı veriler toplayarak ve sonuçları izleyerek, entegre bir kesintisiz döküm sistemi, ilgili işlem verilerinin bir zinciri oluşturur ve kalite bozulmaya başladığında kök nedenleri tanımlamayı kolaylaştırır. Örneğin, bir grup fren diskinde beklenmedik kapanımlar meydana gelirse, yöneticiler parametrelerin kabul edilebilir sınırlar içinde olduğunu hızlı bir şekilde kontrol edebilir. Kalıplama makinesi, döküm tesisi ve fırınlar ve kum mikserleri gibi diğer fonksiyonlar için kontrolörler konserde çalıştığından, ürettikleri veriler, kum özelliklerinden dökümün son yüzey kalitesine kadar süreç boyunca ilişkileri tanımlamak için analiz edilebilir. Olası bir örnek, dökme seviyesinin ve sıcaklığın her bir model için kalıp dolgusunu nasıl etkilediğidir. Ortaya çıkan veritabanı ayrıca süreçleri optimize etmek için makine öğrenimi ve yapay zeka (AI) gibi otomatik analiz tekniklerinin gelecekteki kullanımının temelini oluşturur. Ortrander, makine arayüzleri, sensör ölçümleri ve test örnekleri aracılığıyla işlem verilerini gerçek zamanlı olarak toplar. Her kalıp dökümü için yaklaşık bin parametre toplanır. Daha önce, sadece her dökme için gereken süreyi kaydetti, ancak şimdi dökme nozul seviyesinin her saniyede ne olduğunu tam olarak bilir ve deneyimli personelin bu parametrenin diğer göstergeleri ve dökümün nihai kalitesini nasıl etkilediğini incelemesine izin verir. Sıvı kalıp doldurulurken dökülen memeden boşaltılmış mı yoksa dökme nozul doldurma sırasında neredeyse sabit bir seviyeye mi dolduruluyor? Ortrander yılda üç ila beş milyon kalıp üretiyor ve büyük miktarda veri topladı. Ortrander ayrıca kalite sorunları durumunda PourTech veritabanındaki her bir dökümün birden fazla görüntüsünü de depolar. Bu görüntüleri otomatik olarak değerlendirmenin bir yolunu bulmak gelecekteki bir hedeftir. Çözüm. Eşzamanlı otomatik şekillendirme ve dökme, daha hızlı süreçler, daha tutarlı kalite ve daha az atık ile sonuçlanır. Pürüzsüz döküm ve otomatik desen değişmesiyle, üretim hattı etkili bir şekilde özerk bir şekilde çalışır ve sadece minimum manuel çaba gerektirir. Operatör denetleyici bir rol oynadığından, daha az personel gereklidir. Sakinsiz döküm artık dünyanın birçok yerinde kullanılmaktadır ve tüm modern dökümhanelere uygulanabilir. Her dökümhane, ihtiyaçlarına göre uyarlanmış biraz farklı bir çözüm gerektirecektir, ancak bunu uygulamak için teknoloji, şu anda DISA ve ortağı Pour-Tech AB'den temin edilebilir ve çok fazla iş gerektirmez. Özel çalışma yapılabilir. Yapay zekanın ve dökümhanelerde akıllı otomasyonun artan kullanımı hala test aşamasındadır, ancak dökümhaneler ve OEM'ler önümüzdeki iki ila üç yıl içinde daha fazla veri ve ek deneyim topladıkça, otomasyona geçiş önemli ölçüde hızlanacaktır. Bununla birlikte, bu çözüm şu anda isteğe bağlıdır, çünkü veri zekası süreçleri optimize etmenin ve karlılığı artırmanın en iyi yolu olduğundan, daha fazla otomasyon ve veri toplama deneysel bir projeden ziyade standart bir uygulama haline gelmektedir. Geçmişte, bir dökümhanenin en büyük varlıkları modeli ve çalışanlarının deneyimiydi. Artık kesintisiz döküm daha büyük otomasyon ve endüstri 4.0 sistemleri ile birleştirildiğine göre, veriler hızla Foundry başarısının üçüncü direği haline geliyor.
—Bu makalenin hazırlanması sırasında Pour-Tech ve Ortrander Eisenhütte'ye yorumları için içtenlikle teşekkür ediyoruz.
Evet, ürün ve malzeme hakkındaki en son haberler, testler ve raporlarla iki haftada bir Foundry-Planet bültenini almak istiyorum. Artı özel bültenler - hepsi ücretsiz iptal ile her zaman.
Gönderme Zamanı: Ekim-05-2023