IMTS 2018：事実かフィクションか？インダストリー4.0の約束
インダストリー4.0の誇大宣伝を取り除き、出力と品質のバランスに焦点を当てると、その潜在的な期待の結果を実現できます。インダストリー4.0が実際にプロセスと部品製造にどのように影響するかを理解するために、レニショーの精密製造とセンサーベースの計測技術のベテランと話をしました。
インダストリー4.0は、2018 International Manufacturing Trade Showで宣伝され、詳細に議論されます。スマートマニュファクチャリングとインダストリー4.0について理解すべきことが1つあるとすれば、多くの組織は、意味のあるものを統合できると考える速さを単純化しすぎているということです。
Dan Skulanは、30年以上にわたって精密機械加工と計測測定の取引に携わっており、製造業者の生産性と品質の測定基準に関する彼のやり方を知っています。レニショーの産業計測のゼネラルマネージャーとして、Skulanは、企業がインダストリー4.0の約束を処理する準備ができているかどうかをどのように知るかを深く理解しています。 Skulanは、IMTS2018カンファレンスセッションでインダストリー4.0について具体的に発表しています。
その流行語の用語の定義は、他の何よりもメーカーの特定の目標が何であるかに焦点を当てるべきです。 Skulan氏によると、インダストリー4.0の可能性は、新しいデータ管理システムを組み込むことよりも、企業の目的を明確に理解し、適切な技術とツールを使用することにかかっています。
「膨大な量のデータを収集できますが、データは正確で実用的な場合にのみ価値があります」とSkulan氏は言います。 「インダストリー4.0がもたらす可能性のある非常に有効な結果がありますが、プロセスからの正確で実用的なデータから始めて、体系的な方法で実装することが非常に重要です。」
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では、メーカーは何をすべきでしょうか？まず、デューデリジェンスを実践し、それが理にかなっていることを確認する必要があります。誰もが改善したいと思っています。自動化は重要ですが、内部プロセス制御なしで実行して品質をより高いスループットで維持できるようにすると、非常にコストがかかる可能性があります。
「実行中であると報告するプロセスが実際に大量のスクラップを作成したか、まったく部品を作成しなかった場合はどうなりますか？」 Skulanは説明します。 「ワークピースと工具が正しく設定されていることを確認する優れたプロセスベースのシステムと、固有の精度で実行されている切削プログラムが必要です。工程内測定では、適切な部分に適切なカットが行われたことを確認する必要があります。このようにして、インダストリー4.0の優れた実装を、基盤となるプロセスを確実に制御することなく、より高度なデータ監視を取り入れようとする弱い実装から分離することができます。」
そのために、Skulanはシミュレーションの非常に重要な役割を強調していますが、それは、重要な段階で機械加工プロセスを機械に直接チェックするセンサーベースの精度と組み合わせた場合に限られます。
「私たちの目的は、生産が行われていることを確認することだけではなく、生産のすべての段階が最小限の処理時間の損失で品質基準を満たしていることを確認することです」とSkulan氏は言います。ここでは、センサーと自動化が重要な役割を果たしますが、データが検証可能に正確である場合に限ります。これは、スマートセンサーテクノロジーとソフトウェアの適切な組み合わせであり、オペレーターはダッシュボードで生産性の向上が実現されていることを明確に確認できます。
スマートマニュファクチャリングの危険性：インダストリー4.0の結果を過大に約束する
しかし、誰もがインダストリー4.0の同じ姿を持っているわけではありません。一部の企業は、これが製造業の聖杯であると考えており、一度採用すれば、生産性に革命をもたらし、ほぼ即座にコストを削減できると信じています。 Skulanは、それが大きな違いを生む可能性があると述べていますが、上級製造管理者が期待する結果の約束がすぐに実現されるとは限りません。
「上級管理職が4.0戦略の実装に同意すると、製造現場のオペレーターのパフォーマンスを監視するだけで、生産性と品質が即座に向上することが期待されます」とSkulan氏は言います。 「これは、一部の企業が採用している潜在的に危険な考え方です。メリットを実現するためのプロセスを準備するために、製造現場レベルで実行する必要のある実際の作業があります。インダストリー4.0は魔法の杖ではありません。」
しかし、Skulanは、このプロセスがうまく行われた場合、製造において正当なメリットがあることをすぐに指摘します。その重要性と将来性を説明するために、Skulanは、インダストリー4.0のプロセスと実践に専念する250人以上のエンジニアを擁する主要な航空宇宙メーカーである彼の大口顧客の1人について話します。航空宇宙産業における生産性の向上と革新への意欲は、その成功の主要な要素です。
インフォグラフィックで航空宇宙産業の成功をご覧ください：「無限とその先へ：製造業における航空宇宙の機会」
インダストリー4.0とプロセス制御の価値
スループットの測定だけでも有効ですが、固有の制限がある場合があります。
多くのメーカーは、機械加工のサイクルタイムに多くの注意を払っています。これは生産性を高めるのに役立ちますが、誤解を招く可能性があります。 「機械加工作業は高レベルの活動を示す可能性がありますが、機械が実際に良い部品またはまったく部品を生産していない可能性があります」とSkulan氏は言います。
インダストリー4.0の効果的なアプリケーションは、インプロセス検証を可能にする種類のテクノロジーを使用して、スループットと品質の両方のバランスをとるアプリケーションです。そして、そのすべてが継続的な情報をオペレーターとプラントマネージャーに報告する必要があります。
「製造業者は、最終部品検査ではなく、これらのプロセスが発生するときに機械加工プロセスの各段階で正確な情報を取得する必要があります。これにより、不適合が発生する前に変更に影響を与え、プロセスのはるか上流で高品質の出力を確保できます」とSkulan氏は示唆しています。彼の見解では、これはインダストリー4.0の約束を実現するための要件です。「現在、品質を検証し、データの精度に基づいてリアルタイムで調整することができます。センサーとソフトウェアを一緒に使用する機械内の自動プロセス制御から得られる品質は、管理レベルで検査されている情報が正確で実用的であることを確認するのに役立ちます。」
「部品が製造された後のデータを見ると、これは大多数の企業が現在行っていることですが、それは有効な情報ですが、プロセスを変更するのに役立ちません」とSkulan氏は言います。 「本当に必要なのは、コンポーネントの構築と切断に沿った各ポイントで製造プロセスに重要な目立たない特性を測定し、それが有効であることを確認するセンサーと技術を使用してそのデータを取得することです。」
課題は、プロセス制御のために測定するコンポーネントの重要な特性を決定することです。多くの場合、1つのプロセスで30以上の機能がカットされる可能性がありますが、上流の品質を保証するために重要な重要なディメンションは2つしかないため、実際に調整および監視できるものを深く理解する必要があります。時間
インダストリー4.0：アダプティブツーリングとクローズドループプロセスの価値
機械加工のプロセスを活用して適応させることが目標である場合は、より新しく、より高度な、適応型ツールの役割を理解することが不可欠です。インダストリー4.0の世界では、センサーと自動プロービングツールが多数の測定データと動的機械加工データのレポートと検証にどのように役立つかを理解することも意味します。このデータには、動的なワークオフセット、ツールの中心点の制御、有効なカッターの飛行経路を動的に測定することによるカットの有効な深さと幅の確立などの領域が含まれます。
「5軸機械で起こった進化と、部品と工具を同時に動かす機能を、インプロセスゲージと組み合わせることで、閉ループ環境を提供するために非常にうまく機能することができます」とSkulan氏は言います。
「モデリングでは、図面にあるものをシミュレートするだけでなく、この「デジタルツイン」環境でマシン上で実際に何が起こるかをシミュレートしたいのです」とSkulan氏は付け加えます。 「また、閉ループプロセス制御をサポートするために、ツールとプロセス方法を変更する必要があります。」
どうやってそれをしますか？ Skulanは、循環補間の使用例を示しています。例として、手動でオフラインに設定する必要がある固定のシングルポイントボーリングツールを使用する代わりに、インダストリー4.0の方法では、ゲージベースの切削技術を使用できる円形パターンでフライスを駆動することを選択します。
「自動カットを行い、在庫許容量の半分だけを削除してから、処理中のプローブを使用して結果の特徴を測定することができます 、その時点で、その特定のリアルタイムの温度と正確な加工環境で、そしてツールパスをサイクルで自動的に更新します。 」とSkulan氏は言います。「これは閉ループ制御です。このようにして、プロセスは完全に自動化され、機敏になります。」
インダストリー4.0の可能性について詳しく知るために、Skulanは9月13日木曜日にIMTS2018カンファレンスセッションで「情報化時代における製造生産性の最大化」を発表します。登録が必要です。
あなたのショップは今日、インダストリー4.0の手法をどのように使用していますか？ストーリーを共有してください。
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