Průmysl 4.0

Propojeno: stroje, procesy a výrobky

Pro účely všeobecně propojené výroby v „inteligentních továrnách“ propojujeme vstřikovací stroje ALLROUNDER, zařízení freeformer pro aditivní výrobu a vlastní IT řešení, například systém řídicího počítače ARBURG (ALS). Zde se můžete seznámit s různými příklady z praxe, jejichž ústředním tématem je koncepce Průmysl 4.0.

Inline zušlechtěné nápojové kelímky

Zařízení Turnkey nastavuje nové standardy
„Chytré“ zařízení Turnkey založené na elektrickém stroji ALLROUNDER 370 A vyrábí nápojové kelímky ve vysoce kvalitním mačkaném designu a následně je zušlechťuje v digitální tiskové stanici. Pomocí DM kódů lze pro každý kelímek vyvolat informace o výrobním procesu a recyklaci.

„Chytrý“ vstřikovací stroj je vybaven inteligentními asistenčními systémy, jako je např. aXw Control FillAssist. Pomocí sériové brány IIoT je možné napojení výrobní buňky na MES. Systém Scada ARBURG Turnkey Control Module (ATCM) vizualizuje všechna relevantní procesní a kvalitativní data a spojuje je specificky podle dílů. Pomocí natisknutého DM kódu je zajištěna 100% zpětná sledovatelnost kelímků. Druhý kód vede k digitálnímu pasu produktu, který umožňuje druhově čisté třídění. Manipulaci zajišťuje robotický systém MULTILIFT V 20.

Vodováha

Hospodárná výroba složitých komponentů s možností zpětného vysledování
Příklad vodováhy demonstruje, jak lze zajistit 100procentní vysledovatelnost a současně hospodárnou výrobu. Díky našemu systému Scada ARBURG Turnkey Control Module (ATCM), kterým je vybaven systém na klíč, lze kdykoli dohledat všechny relevantní údaje o procesu a jakosti každého jednotlivého komponentu.

V zařízení jsou odstříknuté poloviny krytu po odebrání s třemi libelami sestaveny do komponentu, který je připraven k použití. Každý komponent je po vizuální kontrole kvality označen kódem QR. Data lze kdykoli získat na webové stránce, která je specifická pro dané výlisky. V praxi se jedná o základ pro analýzu velkých objemů dat a 100% vysledovatelnost.

Vstřikování „na vyžádání“

Elastické upínací lano podle přání zákazníka
Společnost ARBURG představuje praktický příklad Průmyslu 4.0, který je speciálně navržen pro potřeby oboru vstřikování. S cílem zajistit rozmanitou sériovou výrobu jsou přitom požadavky zákazníka integrovány do probíhajícího procesu vstřikování.

Na výběr jsou upínací lana v délkách 40, 60 a 80 centimetrů ve třech barevných provedeních se třemi kombinacemi koncovek. Požadovaná varianta se zadává přímo na terminálu a zakázka je komunikačním protokolem OPC UA přenesena přímo do centrálního řízení SELOGICA. Následně kompaktní zařízení na klíč okolo vertikálního vstřikovacího stroje ALLROUNDER 375 V vyrobí požadovaný produkt „na vyžádání“ flexibilně od dávky k dávce.

Zákaznický časopis today 67, str. 26-27, „Tech Talk: S množstvím variant a přece hospodárně v sériové výrobě“ (anglictina) (PDF - 5,4 MB)

Prostorově rozdělená výroba

Příklad z praxe – „elegantní“ jmenovka na kufr
Jako příklad revoluční aplikac v rámci koncepce Průmysl 4.0 předvádí společnost ARBURG prostorově rozdělenou výrobu „elegantních“ jmenovek na kufry. Výrobek osazený čipem NFC se stává nositelem informace a svou další cestu výrobním procesem si řídí sám. Na své cestě ke statusu unikátu prochází pěti stanicemi:

Stanice 1: Na stroji ALLROUNDER 375 V se vstříknutím zhotový sériový díl a osadí se čipem NFC
Stanice 2: Odstříknutý díl se personalizuje a vytvoří se elektronická vizitka
Stanice 3: Pomocí zařízení INTEGRALPICKERS se na výrobek laserem vypálí 2D data
Stanice 4: Prostřednictvím zařízení freeformer se dále aditivně individualizuje pomocí trojrozměrného motivu
Stanice 5: Elegantní výrobek se použije pro online akce

"Industrie 4.0 - powered by Arburg"

Hainz Gaub k tématu digitální továrny
Slogan „Industrie 4.0 – powered by Arburg“ byl středobodem hlavního tématu efektivity výroby na veletrhu Fakuma 2015. Technický ředitel Heinz Gaub objasňuje koncepci digitální továrny, kde jsou inteligentní výrobky opatřovány kódem a označovány a díky tomu mohou samy řídit svou cestu výrobním procesem.

Společnost ARBURG má v oblasti digitálně propojené výroby více než 30leté zkušenosti. Výchozí základnu koncepce digitální továrny představuje flexibilní výrobní technologie. Mezi další součásti patří centrální řízení procesů a centrální systém řídicích počítačů umožňující zpracovávání, výměnu a archivaci dat. Ve videu se dozvíte, jaký potenciál nabízí koncepce Průmysl 4.0 zákazníkům společnosti ARBURG z hlediska efektivní a „inteligentní“ výroby plastových dílů.

Plně automatické až po jednotlivé kusy

Propojeno: vstřikování a aditivní výroba
Společnost ARBURG automatizovala aditivní výrobu a stvořila tak výrobní linku, která je kompletně propojena pomocí informační techniky. Slouží k individualizaci dílů vyráběných ve velkých sériích pomocí technologií z projektu Průmysl 4.0. Šestiosý robot propojuje vstřikovací stroj ALLROUNDER se zařízením freeformer.

Poté, co stroj ALLROUNDER nastříkne na kancelářské nůžky plastovou rukojeť a laserem vyznačí kód DM, odebere sedmiosý robot „iiwa“ od firmy KUKA celý díl včetně držáku formy z dopravního pásu vstřikovací buňky. Čtečka nůžky identifikuje díky individuálnímu kódu a tím začíná další výrobní fáze. Robot zajistí nakládku a vykládku konstrukčního prostoru. Zařízení freeformer pomocí aditivní metody dodá rukojeti nůžek individuální trojrozměrný tvar. Výsledkem je jedinečný kusový výrobek. Ještě než robot „iiwa“ dodá hotové nůžky, projdou v poslední fázi zkouškou kvality.

Smart Factory

Výroba ve třech „továrnách“

Na příkladu kolébkového vypínače osvětlení demonstruje společnost ARBURG myšlenku projektu Průmysl 4.0 a tématu „Smart Factory“. Jednotlivé pracovní kroky probíhají časově a prostorově odděleně, jakoby ve třech „továrnách“. Hlavní význam náleží systému řídicího počítače ARBURG (ALS), který navzájem propojuje samostatné stanice.

V prvním fázi byly během příprav na veletrh Fakuma 2015 vstřikovány vypínače světel a nanášen kód DM. Od tohoto okamžiku se výrobek sám stává nosičem dat a informací, komunikuje se stroji, zná svou historii a aktuální stav a sám řídí svůj postup procesním řetězcem. Na stánku společnosti ARBURG si návštěvníci mohli „naživo“ individualizovat vstřikované výlisky a poté si je v libovolném okamžiku nechat individuálně zabalit na stánku partnerské firmy FPT Robotik. Systém ALS zaznamenal procesní a kvalitativní data ze všech tří „továren“ a uložil je v „cloudu“. Kteroukoli jejich část je možno vyvolat v chytrém telefonu prostřednictvím konkrétní webové stránky.

Individualizované velké série

Příklad z praxe: kancelářské nůžky
Příklad výroby kancelářských nůžek ukazuje flexibilní individualizaci plastových výrobků. Ta probíhá formou souhry mezi vstřikováním na stroji ALLROUNDER a ARBURG Plastic Freeforming (APF) pomocí zařízení freeformer. Aplikace je zároveň znázorněním tématu, které se věnuje projektu Industrie 4.0.

Ve vstřikovací stanici dojde nejprve k výběru mezi různými variantami nůžek. V zájmu flexibilní a rychlé změny produktu spolupracují lidé s roboty v těsné součinnosti. Elektrický stroj ALLROUNDER nastříkne rukojeť nůžek a poté se laserem vyznačí kód DM. Následně zařízení freeformer na nůžkách vytvoří individuální nápis. Procesní data vstřikování a aditivního procesu jsou zaznamenána prostřednictvím systému řídicího počítače ARBURG (ALS) a přenášejí se na webový server. Příslušnou internetovou stránku lze vyvolat pomocí mobilního koncového zařízení po zadání kódu DM.
k výlisku

Kompletně propojený procesní řetězec

Additive Manufacturing Plaza
Na mimořádné přehlídce Additive Manufacturing Plaza, uspořádané v rámci hannoverského veletrhu pro rok 2015, předvedla společnost ARBURG, jakožto exkluzivní partner akce, kompletně propojený procesní řetězec v oblasti vstřikování a výroby vrstvením včetně řídicí výpočetní techniky. Součástí akce byla individualizace hromadně vyráběného kolébkového vypínače osvětlení.

Jak lze s ohledem na projekt Průmysl 4.0 efektivně kontrolovat, dokumentovat a zpětně dohledávat informace při větším počtu strojů a v rámci celého procesu výroby? Jak lze pomocí zařízení freeformer a prostřednictvím průmyslové výroby vrstvením individualizovat hromadně vyráběné díly? Přesně to společnost ARBURG, která je exkluzivním partnerem akce Additive Manufacturing Plaza, ukázala na příkladu kolébkového vypínače osvětlení. Návštěvníci z řad odborníků měli možnost se naživo seznámit s kompletním procesním řetězcem a celý si jej projít – od zaevidování zakázky a vstřikování přes průmyslovou výrobu vrstvením až po automatické balení individualizovaných výrobků a zobrazování parametrů procesu na internetové stránce podle konkrétních dílů.

Propojená a individualizovaná výroba

Příklad z praxe: hračka v podobě autíčka
Díky získávání dat ohledně dílů online a jejich archivaci se výroba stává transparentní a na stoprocentně zpětně dohledatelnou. Z toho důvodu propojujeme stroje, informace o zakázkách i data z výrobního procesu prostřednictvím sítě. Jak může Industrie 4.0 fungovat v praxi, ukazuje příklad výroby hračky – autíčka.

  • Výrobní proces zahrnuje pět kroků:
  • Evidence ID: aktivace individuální čipové karty, načtení do řídicí jednotky vstřikovacího stroje SELOGICA
  • Výroba autíčka: vstřikování jednotlivých dílů, popis laserem (individuální QR kód), montáž
  • Kontrola montáže: správné sestavení, rozměry střechy, šasi a os
  • Měření rychlosti: „testovací jízda“ autíčka
  • Vyvolání dat týkajících se autíčka: naskenování QR kódu, vyvolání archivovaných výrobní a kvalitativních údajů pro konkrétní díly

Hlavní význam náleží systému řídicího počítače ARBURG (ALS), který navzájem propojuje samostatné stanice a shromažďuje a archivuje všechny parametry. Parametry procesu výroby každého jednotlivého autíčka lze jednoznačně přiřadit na základě QR kódu a bez výjimky tak zdokumentovat všechny pracovní úkony.

Ke stažení

Časopis pro zákazníky today 55, str. 8-9 “Data-integrated production” (angličtina) (PDF - 5,1 MB)