«Индустрия 4.0 не означает создание изолированных цифровых решений», - говорит профессор Матиас Путц, директор IWU Fraunhofer. «Индустрия 4.0 означает целостное и систематическое мышление при внедрении цифровизации в смысле очень специфической добавленной стоимости». С «Машиной 4.0» компания, базирующаяся в Хемнице, преследует цель 100% производства. Полностью сетевые машины, которые контролируют свое состояние независимо, обмениваются данными со своей средой и работают с предвидением, должны сделать это возможным. Так много для теории. Но как это выглядит на практике?
Компоненты Adaptronic для надежного производства
Надежное производство начинается с интеллектуальных компонентов машин. Примером этого является применение адаптронных компонентов. Таким образом, режущие станки могут быть оснащены вибрационной системой для сверлильных и фрезерных инструментов. Он использует ультразвук для вибрации инструментов, что значительно облегчает обработку армированной волокном керамики и пластмасс. Эти ориентированные на будущее легкие материалы еще не используются без ограничений, поскольку они сложны и, следовательно, дороги в обработке. Ультразвуковая вибрационная система исследователей Fraunhofer разработана для того, чтобы изменить это: она помогает уменьшить износ инструмента и гарантирует, что для обработки требуется меньшее усилие.
Картинная галерея
Функциональная интеграция как основа цифрового производства
Ученые из Хемница производят подвижные компоненты машин из гибридных компонентов, оптимизированных по весу. Это могут быть многослойные конструкции из алюминиевой пены и композитов из углеродного волокна. Они сочетают в себе очень хорошие термические характеристики с низкой массой, отличным демпфированием и низкими производственными затратами. Важным компонентом здесь является функциональная интеграция компонентов в качестве основы цифрового производства: например, исследователи интегрируют датчики температуры и одноплатные компьютеры непосредственно в структуру компонентов. Обширные тепловые измерения могут быть выполнены таким способом. Отдельные компоненты до сложных машин могут быть проанализированы. Одним из примеров этого является легкая машинная горка с датчиками PT-100.
Линейный гид
Вмешиваться активно, а не просто смотреть
Модуляризация в машиностроении
Сервоприводы Lenze ликвидируют разрыв между центральным и децентрализованным интеллектом
Если вы хотите произвести 100%, вы должны также включить данные об окружающей среде или об окружающей среде. Исследователи в Хемнице получают последнее с помощью уникальной климатической ячейки. Это своего рода испытательный зал, в котором могут быть созданы самые разные условия окружающей среды, например, температура воздуха и пола от 10 до 40 ° C или влажность воздуха от 10 до 90%. Именно так ученые проверяют влияние внешних воздействий на точность изготовления станков, поскольку детали могут легко отклоняться на миллиметры от требуемых размеров.
Цифровое изображение машины обеспечивает сценарии решения
Знание таких параметров окружающей среды и процесса включено в цифровое изображение машины, которое доступно оператору машины, например, на планшете. «Для многих простым показом машины в режиме реального времени будет конец», - говорит профессор Путц. «Но мы делаем еще один шаг вперед и предоставляем оператору станка сценарии решения с использованием планшета». Соответственно, сотрудник может реагировать на тепловые деформации рамы машины и, таким образом, избегать брака. В случае формовочного пресса работник может затем компенсировать наклон плунжера, например, чтобы противостоять неточностям, которые могут возникнуть в результате деформации рамы машины. Необходимым условием для этого является то, что опрокидывающий момент известен.
В виртуальной «Машине 4.0» датчики силы и смещения предоставляют эту информацию, которая отображается на планшете, но в действительности скрыта. Датчики являются основой для эффективного мониторинга состояния, что, в свою очередь, является предпосылкой для профилактического технического обслуживания машин. Благодаря этому можно планировать ремонт и избегать сбоев. Это увеличивает доступность машины до 100%.
«Сделайте черный ящик прозрачным»
«Многое из того, что происходит на фабриках, все еще происходит в черном ящике», - говорит профессор Матиас Путц. «Мы делаем этот черный ящик прозрачным». Таким образом, производственный процесс в целом может быть четко оценен, и могут быть определены установочные винты для адаптации процесса. Способ заключается в последовательной оцифровке. Machine 4.0 иллюстрирует сочетание физических компонентов с информационными технологиями и отслеживает их статус как полностью сетевой системы, работает с предвидением, взаимодействует в производственной системе и с сотрудником.
Совет: дизайн машины для встреч с пользователем Доступность и производительность, гибкость, адаптивность - дизайнеры и разработчики все еще достигают этих целей, используя классические технологии и методы. Однако, учитывая растущую цифровизацию и сетевое взаимодействие машин и систем, возникает вопрос: где доступны новые концепции машин, где проверенные технологии продемонстрируют свои сильные стороны в будущем? Встреча пользователей машиностроения хочет прояснить эти вопросы и показать конкретные решения.
Регистрация: встреча пользователей машиностроения
Показанные решения могут быть интегрированы в существующие машины или производственные системы. «Потому что, - говорит профессор Путц, - фабрики также могут быть революционизированы в цифровой форме путем модернизации» (Ud).