インダストリー 4.0 で機械加工はどのように変化するか

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インダストリー 4.0 が起こっています。今なら間違いありません。大企業や国全体でさえ、すでにこのイニシアチブに投資しており、その結果は有望に見えます。インダストリー 4.0 は、すべての IT テクノロジを採用して、より効率的な自動化された生産方法を提供する製造の新しい概念です。この概念は、現代の多くの製造プロセスや設備に影響を与えるでしょう。製造の最も高度な部門の 1 つは、CNC 機械加工技術です。製造パラダイムの差し迫った変化によって、最新の機械加工方法と工作機械がどのように影響を受けるか見てみましょう。

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ビッグデータによる意思決定

次の産業への大きなポイントの1つは、いわゆるビッグデータです。データベースのサイズと、情報を保存および処理するためのコンピュータの容量が非常に大きくなったため、特定の CNC 加工工場の現在および以前の作業に関するすべての情報を 1 か所に保管できるようになりました。それだけでなく、コンピュータとニューロン ネットワークは、保存された加工データを分析して、切削パラメータ、クランプ、切削工具の選択などを改善することができます。これにより、機械工にアドバイスを提供し、作業をより簡単かつ効率的にすることができます。 .

予防保守

5 軸ミリング センター、旋盤、研削工作機械などの工作機械にはすべて多数のセンサーが取り付けられ、ビッグ データ監視システムにより、工作機械が稼働している間にこの情報がオンラインで収集されます。これには多くの利点があります。まず、センサーは公差を推定し、工具が過度に摩耗すると、チップの座標またはカッターの直径を変更することでこれを補正できます。

しかし、それはさらに続きます。たとえば、空気圧ポンプの 1 つに小さな欠陥があったとします。ポンプは規定どおりに機能していましたが、時間が経つにつれて摩耗が早くなりました。センサーは、このポンプが提供する圧力を推定し、完全に使用できなくなる前に、通常のグリッドから外れていることを確認できます。そのため、機械工は事前に代替品を注文し、工作機械が故障してさらに損傷を受ける可能性がなく、工作機械の短いダウンタイムで交換できます。

プロセス計画を改善するためのデータ収集

広く知られた情報ではありませんが、工作機械は実際に金属合金を稼働時間の 25 ～ 40% しか削減しません。 60 ～ 75% の時間は、前の工程から機械加工された部品が到着するまでの待ち時間に費やされます。 Industry 4.0 工作機械技術は、すべての機器が単一のデジタル管理システムによって統合され、1 つのセル全体として機能することを意味します。管理システムが部品の製造に必要な操作と、実際に機械工場のすべての部品を知っている場合、さまざまな空白のルートを驚異的な速度で計算できます。新しい部品が追加されるとルートを調整し、基本的にインテリジェントな製造自動化システムを作成できます。実際の切断の割合、したがって効率が大幅に向上します。

自動および仮想品質管理

品質管理は常に複雑な問題でした。高精度の測定ツールを備えた独自のラボを維持するか、それらの操作を外部委託する必要があり、それには追加の時間とリソースが必要でした。インダストリー 4.0 をもたらす新しい技術革命が来ると、工作機械には多くのセンサーが搭載され、センサーが提供するデータを評価することで、部品の公差、表面仕上げ、硬度、およびその他の特性を推定することが可能になります。ブランクをカットします。これにより、製造プロセスを一時停止する必要なく部品が評価されるため、全体的な制御時間も短縮されます。

自動機械工場供給

機械加工工場の完全自動管理には多くのメリットがあります。製品ライフサイクル管理の一環として、エンタープライズ リソース システムを使用した完全なリソース管理のためのいくつかの手順が既に行われていますが、まだいくつかの改善が必要です。プロジェクトの材料やその他の消耗品が注文され、出荷を待っているとき、生産のかなりのダウンタイムが発生します。手元にある資料の種類と、次のプロジェクトで必要になる資料を把握していれば、このダウンタイムを回避できます。製造工場を管理するニューロン ネットワークは、その両方を行うことができます。サプライ品の保管場所を監視し、部品のモデルまたは設計が機械加工工場に到着するとすぐに、部品の製造に必要な材料とツールを予測できます。部品表を作成し、供給会社に自動注文することもできます。こうすれば、機械工場全体が供給不足で待機状態になることはありません。新しい部品を加工するための製造システムがセットアップされると、ちょうど間に合うように到着します。

クラウド マシニング

コンピュータ支援製造 (CAM) システムとモノのインターネットの一部としてのクラウド テクノロジにより、エンジニアと機械工はさまざまな種類の工作機械にリモートでアクセスし、遠くから操作できるようにセットアップできるようになります。クライアントが自分の部品の CAD モデルをアップロードするだけで済み、それが自宅に届けられるのを待つだけで済むようになると、新しいオンライン加工サービスが登場します。エンジニアとの話し合いや、ドラフトが承認されるまでの長時間の待機はもう必要ありません。製造はオンライン ショッピングと同じになります。すべての製品のみがカスタムです。

新しい自動製造システム

インダストリー 4.0 が到来すると、機械の自動化とシステム統合は、機械工場のレイアウトを変更する必要があるレベルに達します。ロボット製造装置は、機械加工プロセスに統合され、ロード/アンロード、ブランクのクランプ/アンクランプ、部品の品質チェック、切削工具の交換などを行います。ロボット装置を備えた仮想管理システムにリンクされた工作機械 (またはそれらのいくつか) は、機械工なしで機能する、いわゆる製造セルを形成できます。機械加工用の金属と複合材料を提供するだけで済みます。