Dökümhaneler, daha yüksek kalite, daha az atık, maksimum çalışma süresi ve minimum maliyet gibi uzun vadeli hedeflere ulaşmak için giderek daha fazla veri odaklı süreç otomasyonunu benimsiyor.Dökme ve kalıplama işlemlerinin tam entegre dijital senkronizasyonu (dikişsiz döküm), tam zamanında üretim, azaltılmış çevrim süreleri ve daha sık model değiştirme zorluklarıyla karşı karşıya kalan dökümhaneler için özellikle değerlidir.Sorunsuz bir şekilde birbirine bağlanan otomatik kalıplama ve döküm sistemleriyle döküm süreci daha hızlı hale gelir ve daha kaliteli parçalar daha tutarlı 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 oranını azaltır.Bu kapsamlı otomasyon aynı zamanda uzun yıllara dayanan uzmanlık deneyimine sahip operatörlere olan ihtiyacı da azaltır.Genel olarak daha az işçi çalıştığı için operasyonlar da daha güvenli hale geliyor.Bu vizyon bir gelecek vizyonu değildir;Bu şimdi oluyor.Dökümhane otomasyonu ve robot teknolojisi, veri toplama ve analiz gibi araçlar onlarca yılda gelişti, ancak son zamanlarda uygun fiyatlı, yüksek performanslı bilgi işlemin ve gelişmiş Endüstri 4.0 ağ bağlantılı sensörlerin ve uyumlu kontrol sistemlerinin geliştirilmesiyle ilerleme hızlandı.Çözümler ve ortaklar artık dökümhanelerin daha iddialı projeleri desteklemek için sağlam, akıllı bir altyapı oluşturmasına olanak tanıyor ve çabalarını koordine etmek için önceden bağımsız olan çok sayıda alt süreci bir araya getiriyor.Bu otomatikleştirilmiş, entegre sistemler tarafından toplanan süreç verilerinin saklanması ve analiz edilmesi aynı zamanda veri odaklı sürekli iyileştirmenin verimli döngüsünün kapısını da açar.Dökümhaneler, süreç sonuçları ile aralarındaki korelasyonları bulmak için geçmiş verileri inceleyerek süreç parametrelerini toplayabilir ve analiz edebilir.Otomatik süreç daha sonra analiz tarafından belirlenen iyileştirmelerin kapsamlı ve hızlı bir şekilde test edilebileceği, doğrulanabileceği ve mümkün olduğunda uygulanabileceği şeffaf bir ortam sağlar.
Kusursuz Kalıplama Zorlukları Tam zamanında üretime yönelik eğilim nedeniyle, DISAMATIC® kalıplama hatlarını kullanan müşteriler genellikle küçük partiler arasında sık sık model değiştirmek zorunda kalıyor.DISA'nın Otomatik Toz Değiştirici (APC) veya Hızlı Toz Değiştirici (QPC) gibi ekipmanları kullanarak şablonlar bir dakika kadar kısa bir sürede değiştirilebilir.Yüksek hızlı model değişiklikleri meydana geldikçe, süreçteki darboğaz dökmeye doğru kayma eğilimi gösterir; bu, bir model değişikliğinden sonra döküm teknesini manuel olarak hareket ettirmek için gereken süredir.Dikişsiz döküm, döküm prosesinin bu adımını iyileştirmenin en iyi yoludur.Döküm çoğunlukla kısmen otomatikleştirilmiş olmasına rağmen, tam otomasyon, kalıplama hattının kontrol sistemlerinin ve dolum ekipmanının, olası tüm çalışma durumlarında tamamen senkronize çalışabilmeleri için kusursuz entegrasyonunu gerektirir.Bunu güvenilir bir şekilde başarmak için, dökme ünitesinin bir sonraki kalıbı nereye dökmenin güvenli olduğunu tam olarak bilmesi ve gerekirse doldurma ünitesinin konumunu ayarlaması gerekir.Aynı kalıbın istikrarlı bir üretim sürecinde verimli otomatik doluma ulaşmak o kadar da zor değil.Her yeni kalıp yapıldığında kalıp kolonu aynı mesafeye (kalıp kalınlığı) doğru hareket eder.Bu sayede dolum ünitesi üretim hattı durdurulduktan sonra bir sonraki boş kalıbı doldurmaya hazır şekilde aynı pozisyonda kalabilmektedir.Kum sıkıştırılabilirliğindeki değişikliklerin neden olduğu kalıp kalınlığındaki değişiklikleri telafi etmek için dökme konumunda yalnızca küçük ayarlamalar yapılması gerekir.Tutarlı üretim sırasında dökme pozisyonlarının daha tutarlı kalmasına olanak tanıyan yeni kalıplama hattı özellikleri sayesinde bu ince ayarlara olan ihtiyaç son zamanlarda daha da azaldı.Her döküm tamamlandıktan sonra, kalıplama hattı tekrar bir vuruş hareket ederek bir sonraki boş kalıbı bir sonraki döküme başlamak üzere yerine yerleştirir.Bu gerçekleşirken doldurma cihazı yeniden doldurulabilir.Modeli değiştirirken kalıbın kalınlığı değişebilir, bu da karmaşık otomasyon gerektirir.Kum havuzunun yüksekliğinin sabit olduğu yatay kum havuzu prosesinden farklı olarak dikey DISAMATIC® prosesi, sabit bir kum/demir oranını korumak ve yüksekliği hesaba katmak amacıyla kalıbın kalınlığını her bir model seti için gereken tam kalınlığa göre ayarlayabilir. modelin.Bu, optimum döküm kalitesinin ve kaynak kullanımının sağlanması açısından büyük bir avantajdır ancak değişen kalıp kalınlıkları, otomatik döküm kontrolünü daha zorlu hale getirir.Bir model değişikliğinden sonra DISAMATIC® makinesi aynı kalınlıktaki bir sonraki kalıp partisini üretmeye başlar, ancak hat üzerindeki dolum makinesi yine de önceki modelin farklı kalıp kalınlığına sahip olabilen kalıplarını doldurur.Bununla mücadele etmek için kalıplama hattı ve dolum tesisinin senkronize bir sistem olarak kusursuz bir şekilde çalışması, bir kalınlıkta kalıplar üretmesi ve diğerini güvenli bir şekilde dökmesi gerekir.Desen değişikliğinden sonra kesintisiz dökme.Desen değişiminden sonra kalıplama makinaları arasında kalan kalıbın kalınlığı aynı kalır.Önceki modelde yapılan dökme ünitesi aynı kalıyor ancak kalıplama makinesinden çıkan yeni kalıp daha kalın veya daha ince olabileceğinden, tüm dizi her döngüde farklı mesafelerde, yeni formun kalınlığına kadar ilerleyebilir.Bu, kalıplama makinesinin her vuruşunda dikişsiz döküm sisteminin bir sonraki döküme hazırlık amacıyla döküm konumunu ayarlaması gerektiği anlamına gelir.Önceki kalıp partisi döküldükten sonra kalıbın kalınlığı tekrar sabit hale gelir ve istikrarlı üretim devam eder.Örneğin, daha önce dökülen 200 mm kalınlığındaki kalıp yerine yeni kalıp 150 mm kalınlığındaysa, doğru dökme konumunda olması için kalıplama makinesinin her vuruşunda dökme cihazının kalıplama makinesine doğru 50 mm geriye hareket etmesi gerekir..Bir döküm tesisinin, kalıp kolonu hareketi durduğunda döküme hazırlanabilmesi için dolum tesisi kontrolörünün, dökümün hangi kalıba döküleceğini ve döküm alanına ne zaman ve nereye varacağını tam olarak bilmesi gerekir.İnce kalıpları dökerken kalın kalıplar da üreten yeni bir model kullanılarak sistemin tek çevrimde iki kalıp dökümü yapabilmesi gerekiyor.Örneğin 400 mm çapında bir kalıp yapılırken ve 200 mm çapında bir kalıba dökülürken, yapılan her kalıp için dökme cihazının kalıplama makinesinden 200 mm uzakta olması gerekir.Bir noktada 400 mm'lik vuruş iki adet doldurulmamış 200 mm çapındaki kalıbı olası dökme alanının dışına itecektir.Bu durumda kalıplama makinesinin, bir sonraki vuruşa geçmeden önce doldurma cihazının iki adet 200 mm'lik kalıbı dökmeyi bitirmesini beklemesi gerekir.Veya ince kalıplar yaparken, dökücünün kalın kalıpları dökerken döngüde dökmeyi tamamen atlayabilmesi gerekir.Örneğin 200 mm çapında kalıp yapıp 400 mm çapında kalıp dökerken, döküm alanına 400 mm çapında yeni bir kalıp yerleştirmek, 200 mm çapında iki kalıp yapılması gerektiği anlamına gelir.Yukarıda açıklandığı gibi sorunsuz otomatik dökme sağlamak amacıyla entegre bir kalıplama ve dökme sistemi için gereken izleme, hesaplamalar ve veri alışverişi, geçmişte birçok ekipman tedarikçisi için zorluklar oluşturmuştur.Ancak modern makineler, dijital sistemler ve en iyi uygulamalar sayesinde kusursuz dökme minimum kurulumla hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilir (ve gerçekleştirilmiştir).Temel gereklilik, her formun konumu hakkında gerçek zamanlı bilgi sağlayan, sürecin bir tür "muhasebesi" dir.DISA'nın Monitizer®|CIM (Bilgisayar Entegre Modül) sistemi, yapılan her kalıbı kaydederek ve üretim hattındaki hareketini takip ederek bu hedefe ulaşıyor.Bir proses zamanlayıcısı olarak, her bir kalıbın ve nozülün üretim hattındaki konumunu her saniye hesaplayan bir dizi zaman damgalı veri akışı üretir.Gerektiğinde hassas senkronizasyonu sağlamak için dolum tesisi kontrol sistemi ve diğer sistemlerle gerçek zamanlı veri alışverişi yapar.DISA sistemi, CIM veri tabanından her kalıp için kalıp kalınlığı ve dökülüp dökülemeyeceği gibi önemli verileri çıkarır ve dolum tesisi kontrol sistemine gönderir.Dökücü, bu doğru verileri (kalıp ekstrüzyona tabi tutulduktan sonra oluşturulan) kullanarak kalıp gelmeden önce dökme düzeneğini doğru konuma hareket ettirebilir ve ardından kalıp hala hareket halindeyken durdurma çubuğunu açmaya başlayabilir.Kalıp, döküm tesisinden demiri alacak şekilde zamanında gelir.Bu ideal zamanlama çok önemlidir, yani eriyik dökme kabına doğru şekilde ulaşır.Dökme süresi yaygın bir üretkenlik darboğazıdır ve dökmenin başlangıcını mükemmel şekilde zamanlayarak döngü süreleri saniyenin onda biri kadar kısaltılabilir.DISA kalıplama sistemi aynı zamanda kalıplama makinesinden mevcut kalıp boyutu ve enjeksiyon basıncı gibi ilgili verilerin yanı sıra kum sıkıştırılabilirliği gibi daha geniş proses verilerini Monitizer®|CIM'e aktarır.Buna karşılık Monitizer®|CIM, dolum tesisinden her kalıp için dökme sıcaklığı, dökme süresi ve dökme ve aşılama işlemlerinin başarısı gibi kalite açısından kritik parametreleri alır ve saklar.Bu, bireysel formların kötü olarak işaretlenmesine ve çalkalama sisteminde karıştırılmadan önce ayrılmasına olanak tanır.Monitizer®|CIM, kalıplama makinelerini, kalıplama hatlarını ve dökümü otomatikleştirmenin yanı sıra satın alma, depolama, raporlama ve analiz için Endüstri 4.0 uyumlu bir çerçeve sağlar.Dökümhane yönetimi, kalite sorunlarını takip etmek ve potansiyel iyileştirmeleri yönlendirmek için ayrıntılı raporları görüntüleyebilir ve verileri ayrıntılı olarak inceleyebilir.Ortrander'ın Kusursuz Döküm Deneyimi Ortander Eisenhütte, Almanya'da otomotiv bileşenleri, ağır hizmet odun sobaları ve altyapısı ile genel makine parçaları için orta hacimli, yüksek kaliteli demir dökümlerin üretiminde uzmanlaşmış bir aile şirketi dökümhanesidir.Dökümhane, gri demir, sfero demir ve sıkıştırılmış grafitli demir üretmekte ve haftada beş gün iki vardiya çalışarak yılda yaklaşık 27.000 ton yüksek kaliteli döküm üretmektedir.Ortrander, günde yaklaşık 100 ton döküm üreten dört adet 6 tonluk indüksiyon eritme fırını ve üç DISA kalıplama hattını işletiyor.Buna, önemli müşteriler için bazen daha az olmak üzere bir saatlik kısa üretim çalışmaları da dahildir, dolayısıyla şablonun sık sık değiştirilmesi gerekir.Kaliteyi ve verimliliği optimize etmek için CEO Bernd H. Williams-Book, otomasyon ve analitiği uygulamaya önemli miktarda kaynak yatırdı.İlk adım, 3D lazer teknolojisi, inkübasyon ve sıcaklık kontrolünü içeren en yeni pourTECH sistemini kullanarak mevcut üç döküm fırınını iyileştirerek demir eritme ve dozajlama sürecini otomatikleştirmekti.Fırınlar, kalıplama ve döküm hatları artık dijital olarak kontrol ediliyor ve senkronize ediliyor ve neredeyse tamamen otomatik olarak çalışıyor.Kalıplama makinesi modeli değiştirdiğinde, pourTECH döküm kontrolörü yeni kalıp boyutları için DISA Monitizer®|CIM sistemini sorgular.DISA verilerine dayanarak dökme denetleyicisi, her dökme için dökme düğümünün nereye yerleştirileceğini hesaplar.İlk yeni kalıbın dolum tesisine ne zaman geldiğini tam olarak bilir ve otomatik olarak yeni döküm sırasına geçer.Mastar herhangi bir zamanda strokunun sonuna ulaşırsa DISAMATIC® makinesi durur ve mastar otomatik olarak geri döner.İlk yeni kalıp makineden çıkarıldığında operatör uyarılarak kalıbın doğru konumda olup olmadığını görsel olarak kontrol edebilir.Dikişsiz dökümün faydaları Geleneksel elle döküm prosesleri veya daha az karmaşık otomatik sistemler, model değişiklikleri sırasında üretim süresi kaybına yol açabilir; bu, kalıplama makinesinde hızlı kalıp değişimlerinde bile kaçınılmazdır.Dökücünün ve dökme kalıplarının manuel olarak sıfırlanması daha yavaştır, daha fazla operatör gerektirir ve havşa gibi hatalara eğilimlidir.Ortander, çalışanlarının elle şişeleme yaparken sonunda yorulduklarını, konsantrasyonlarını kaybettiklerini ve tembellik gibi hatalar yaptıklarını keşfetti.Kalıplama ve dökmenin kusursuz entegrasyonu, daha hızlı, daha tutarlı ve daha kaliteli süreçler sağlarken atık ve arıza sürelerini de azaltır.Ortander ile otomatik dolum, model değişiklikleri sırasında dolum ünitesinin konumunu ayarlamak için gereken üç dakikayı ortadan kaldırır.Bay Williams-Book, dönüşüm sürecinin tamamının 4,5 dakika sürdüğünü söyledi.Bugün iki dakikadan az.Ortrander çalışanları artık vardiya başına 8 ila 12 model değiştirerek vardiya başına yaklaşık 30 dakika, yani eskisinin yarısı kadar zaman harcıyor.Kalite, daha fazla tutarlılık ve süreçlerin sürekli olarak optimize edilebilmesi sayesinde artırılır.Ortrander dikişsiz dökümü kullanıma sunarak israfı yaklaşık %20 oranında azalttı.Model değiştirirken duruş süresini azaltmanın yanı sıra, kalıplama ve dökme hattının tamamında önceki üç kişi yerine yalnızca iki kişi gerekiyor.Bazı vardiyalarda üç kişi iki tam üretim hattını çalıştırabiliyor.Bu işçilerin neredeyse yaptığı tek şey izlemedir: Bir sonraki modeli seçmek, kum karışımlarını yönetmek ve eriyiği taşımak dışında, çok az manuel görevleri vardır.Diğer bir fayda ise bulunması zor olan deneyimli çalışanlara olan ihtiyacın azalmasıdır.Otomasyon bir miktar operatör eğitimi gerektirse de insanlara iyi kararlar vermeleri için ihtiyaç duydukları kritik süreç bilgilerini sağlar.Gelecekte tüm kararları makineler verebilecek.Dikişsiz dökümden elde edilen veriler Dökümhaneler bir prosesi iyileştirmeye çalışırken sıklıkla şöyle derler: "Aynı şeyi aynı şekilde yapıyoruz, ancak farklı sonuçlarla."Yani 10 saniye boyunca aynı sıcaklıkta ve seviyede döküm yapıyorlar ama bazı dökümler iyi, bazıları kötü.Entegre dikişsiz döküm sistemi, otomatik sensörler ekleyerek, her proses parametresi hakkında zaman damgalı verileri toplayarak ve sonuçları izleyerek, ilgili proses verilerinden oluşan bir zincir oluşturur ve kalite bozulmaya başladığında temel nedenleri tanımlamayı kolaylaştırır.Örneğin, bir grup fren diskinde beklenmeyen kalıntılar meydana gelirse, yöneticiler parametrelerin kabul edilebilir sınırlar içinde olup olmadığını hızlı bir şekilde kontrol edebilir.Kalıplama makinesi, döküm tesisi ve fırınlar ve kum karıştırıcıları gibi diğer işlevler için kontrolörler uyum içinde 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 dolumunu nasıl etkilediğidir.Ortaya çıkan veritabanı aynı zamanda süreçleri optimize etmek için makine öğrenimi ve yapay zeka (AI) gibi otomatik analiz tekniklerinin gelecekteki kullanımının temelini de oluşturuyor.Ortrander, makine arayüzleri, sensör ölçümleri ve test örnekleri aracılığıyla proses verilerini gerçek zamanlı olarak toplar.Her kalıba döküm için yaklaşık bin parametre toplanır.Daha önce yalnızca her döküm için gereken süreyi kaydediyordu, ancak artık dökme nozulunun seviyesinin her saniye tam olarak ne olduğunu biliyor ve deneyimli personelin bu parametrenin diğer göstergelerin yanı sıra dökümün nihai kalitesini nasıl etkilediğini incelemesine olanak tanıyor.Kalıp doldurulurken dökme nozulundan sıvı mı boşaltılıyor, yoksa doldurma sırasında dökme nozülü neredeyse sabit bir seviyeye kadar mı dolduruluyor?Ortrander yılda üç ila beş milyon kalıp üretiyor ve çok büyük miktarda veri topluyor.Ortrander ayrıca kalite sorunları olması durumunda pourTECH veritabanında her dökümün birden fazla görüntüsünü saklar.Bu görüntüleri otomatik olarak derecelendirmenin bir yolunu bulmak gelecekteki bir hedeftir.Çözüm.Eş zamanlı otomatik şekillendirme ve dökme, daha hızlı süreçler, daha tutarlı kalite ve daha az atıkla sonuçlanır.Pürüzsüz döküm ve otomatik model değiştirme sayesinde üretim hattı, yalnızca minimum düzeyde manuel çaba gerektirerek etkili bir şekilde otonom olarak çalışır.Operatörün denetleyici bir rol oynaması nedeniyle daha az personele ihtiyaç duyulur.Dikişsiz döküm artık dünyanın birçok yerinde kullanılmakta ve tüm modern dökümhanelere uygulanabilmektedir.Her dökümhanenin ihtiyaçlarına göre biraz farklı bir çözüme ihtiyacı olacaktır, ancak bunu uygulayacak teknoloji kanıtlanmış olup, şu anda DISA ve ortağı pour-tech AB'den temin edilebilmektedir ve fazla çalışma gerektirmemektedir.Özel çalışmalar yapılabilir.Dökümhanelerde yapay zeka ve 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.Bu çözüm şu anda isteğe bağlıdır, ancak veri zekası süreçleri optimize etmenin ve karlılığı artırmanın en iyi yolu olduğundan, daha fazla otomasyon ve veri toplama deneysel bir projeden ziyade standart uygulama haline geliyor.Geçmişte bir dökümhanenin en büyük varlığı modeli ve çalışanlarının deneyimiydi.Artık dikişsiz döküm daha fazla otomasyon ve Endüstri 4.0 sistemleriyle birleştirildiğinden veriler hızla dökümhane başarısının üçüncü dayanağı haline geliyor.
—Bu makalenin hazırlanması sırasındaki yorumları için pour-tech ve Ortrander Eisenhütte'ye içtenlikle teşekkür ederiz.
Evet, ürünler ve malzemelerle ilgili en son haberleri, testleri ve raporları içeren iki haftada bir Foundry-Planet bültenini almak istiyorum.Ayrıca özel haber bültenleri - tümü istediğiniz zaman ücretsiz iptal edilebilir.
Gönderim zamanı: Ekim-05-2023