Dank der digitalen Technologien ist die Maschinenindustrie bereit für positive und produktive Störungen. Tatsächlich kann jeder Industriezweig von der Anhäufung von Prozessdaten und der Fähigkeit, reale Objekte innerhalb digitaler Systeme in unglaublicher Detailtreue darzustellen, profitieren.
Maschinenwerkstätten, Fabriken, Fräs- und CNC-Maschinen beginnen dank der Digitalisierung anders auszusehen und zu arbeiten. Hier ist ein Blick auf die Formen, die dieses Konzept in der Praxis annimmt, und warum es den Wandel in der Art und Weise, wie wir arbeiten, neue Produktdesigns konzipieren und ausführen, anführt.
Digitale Zwillinge für Lagerverwaltung und Produktdesign
Computergesteuerte numerische Steuerung (CNC) ist kein neues Konzept in der spanenden Bearbeitung sector - it ist seit Jahren ein entscheidender Vorteil. Sie ermöglicht es den Maschinenbauern, einzigartige Designs zu erstellen oder alte Designs in einem digitalen Arbeitsbereich zu verfeinern und dann nahtlos in den Router, die Fräsmaschine oder ein anderes Werkzeug zu exportieren.
Die echte Digitalisierung bringt dieses Konzept um einige Schritte voran. Dank eines Konzepts, das digitale Zwillinge genannt wird, nähern sich die Bereiche Bearbeitung und Fertigung einer Zukunft, in der die Bestände nicht mehr physisch, sondern vollständig digital sein können.
Ein digitaler Zwilling verwendet grafische 3D-Modellierungssoftware, Echtzeitdaten und sogar erweiterte und virtuelle Realitäten, um ein funktionales digitales Modell eines Produkts, eines Vermögenswerts oder eines Systems zu erstellen. Digitale Zwillingssoftware ist in der Lage, etwas so Einfaches wie einen Briefbeschwerer oder Komplexes wie einen Verbrennungsmotor darzustellen.
Der Punkt ist, dass diese Technologie als Brücke zwischen dem digitalen und dem physischen Bereich fungiert und eine Vielzahl von Funktionen freischaltet, die bei der Bearbeitung nützlich sind, wie z.B.:
- Ein Spielplatz, auf dem die Maschinisten Änderungen sicher implementieren und Daten darüber sammeln können, wie sich die Leistung oder Integrität des Systems ändert.
- weniger physische Bestandsaufnahme. Stattdessen werden OEMs, Fabriken und Maschinenwerkstätten Bibliotheken mit Produktdesigns bereithalten. Sie schicken sie nur dann in die Produktion, wenn es eine Nachfrage danach gibt oder wenn Anpassungen erforderlich sind.
- Virtuelle Nachbildungen der physischen Umgebung, in der die Mitarbeiter digitale Zwillinge verwenden werden. Diese Nachbildungen helfen den Designern, Probleme in der realen Welt zu antizipieren, bevor sie auftreten. Sie stellen sich auch den Produktlebenszyklus vor, um zu sehen, wie gut es den üblichen und ungewöhnlichen Belastungsquellen standhält.
Da 3D-Drucker ihren Weg in immer mehr Maschinenwerkstätten finden, werden digitale Zwillinge notwendig werden. 3D-Drucker können Design- und Prozessdaten empfangen und schnell mehrere Iterationen eines Produkts als Prototyp erstellen, was physische und digitale Tests ermöglicht.
Digitalisierung und vorbeugende Wartung
Digitalisierung bedeutet in erster Linie, Daten in größerem Umfang als bisher zu sammeln. Ein Großteil dieser Informationen stammt von Sensoren, die in die physischen Anlagen eingebettet sind, auf die Fabriken und Maschinenwerkstätten angewiesen sind, wie z.B. Materialhandhabungsgeräte, Drehmaschinen, CNC-Maschinen, Schneidwerkzeuge und mehr.
Die Daten dieser Sensoren liefern eine Vielzahl von Informationen über den Betrieb und den Zustand dieser Maschine, einschließlich aller Messwerte, die außerhalb der Spezifikationen liegen, wie z.B. ungewöhnliche Temperaturen oder Vibrationen. Auf diese Weise bietet die Digitalisierung eine virtuelle Darstellung jedes Prozesses von Anfang an bis zu end - including Echtzeitinformationen über alle auftretenden Probleme, die zu einem Ausfall der Ausrüstung oder zu einer Qualitätsminderung des Werkstücks führen könnten.
Das Konzept des digitalen Zwillings ist nicht nur gut für das Produktdesign und die Fertigung. Sie gilt auch für die Aufgabe, die Produktionsmaschinen in Betrieb zu halten. Ähnlich wie beim Produktdesign-Prozess, bei dem die Maschinenbauer ihre Konzepte im digitalen Raum verfeinern, können Maschinenwerkstätten digitale Zwillinge ihrer Fertigungsanlagen erstellen. Sie können Prozesse in Echtzeit studieren, um Fehlfunktionen zu erkennen oder Engpässe und andere Produktivitätsprobleme zu finden und zu beheben.
Neue industrielle Qualitätsstandards
Das 2006 gegründete Digital Metrology Standards Consortium (DMSC) erfüllt den dringenden Bedarf an branchenweiten digitalen Qualitätskontrollstandards. Im Jahr 2019 veröffentlichte das DMSC die dritte Version von QIF (QIF 3.0) - an American National Standards Institute (ANSI) und die zukünftige ISO-Norm, die der dimensionalen Metrologie gewidmet ist.
Dimensionale Metrologie ist der Prozess, bei dem Fachleute Mess- und Produktionsausrüstung kalibrieren, um die physische Größe eines Objekts oder die Abstände zwischen einer Komponente und der nächsten zu erkennen.
QIF bietet sechs Anwendungsbereiche, die den Austausch dieser digitalen Informationen nahtlos machen und vieles mehr accurate - QIF Regeln, QIF-Modell-basierte Definition, QIF-Pläne, QIF-Ressourcen, QIF-Ergebnisse und QIF-Statistik. Heutzutage können Maschinenwerkstätten MTConnect und ISO AP242 als Schnittstelle zu QIF verwenden.
Als Beispiel dafür, wie nützlich dies ist, können QIF-Pläne verwendet werden, um Informationen zur Produktherstellung (PMI), einschließlich detaillierter Anweisungen für jede Maschine, unabhängig von der Marke oder dem Modell, das zu ihrer Erstellung benötigt wird, direkt in ein CAD-Modell einzubetten.
Ein weiteres Beispiel sind QIF-Regeln, die die verfügbaren Prozess- und Produktdaten nutzen, um standardisierte digitale Vorlagen für Messungen und bewährte Verfahren für Inspektionen zu erstellen. Einige Fertigungsprozesse stehen für physische Vorlagen, weil sie verwendet werden können, um Informationen zur Rückverfolgbarkeit zu erfassen und aufzubewahren. Neue digitale Standards wie QIF werden die Genauigkeit und Transparenz der Herstellungspraktiken weiter verbessern und die Verwendung von Vorlagen erleichtern.
Digitalisierung für eine produktivere Bearbeitungsindustrie
Für Produktionsprozesse, die mehrere Schritte erfordern, und machines - or Zusammenarbeit zwischen partners - digitization Tools wie proaktive Wartung, digitale Zwillinge und QIF-Standards halten alle auf derselben Seite.
Anders ausgedrückt, diese und andere digitale Qualitätssicherungsstandards führen Prozessdaten mit Produkt- und Herstellungsdaten zusammen. Nichts geht bei der Übersetzung in den Maschinenwerkstätten verloren, und die Mitarbeiter können Produktmodelle in einer Vielzahl von Visualisierungs- und Testprogrammen öffnen, wobei alle Verfahrensdaten intakt bleiben. Das Ergebnis ist eine Industrie, die produktiver, weniger verschwenderisch und weitaus kooperativer ist als heute.
Übersetzung von folgendem Originalartikel:
https://theiotmagazine.com/why-is-the-machining-industry-going-digital-b93e30d8dcd8?source=rss—-5d72fcc44560—4
