Przemysł 4.0

Sieć obejmująca maszyny, procesy i produkty

Całkowicie połączona w sieć produkcja w koncepcji „Smart Factory” łączy ze sobą zautomatyzowane wtryskarki ALLROUNDER, maszyny freeformer do produkcji addytywnej oraz nasze własne rozwiązania informatyczne, takie jak zarządzanie systemowe z poziomu komputera nadrzędnego ARBURG ALS. Poniżej zamieszczamy praktyczne przykłady zastosowań związanych z Przemysłem 4.0.

Poziomnica

Ekonomiczna produkcja kompleksowych elementów z możliwością śledzenia procesu
Przykład poziomnicy pokazuje, w jaki sposób zapewnić 100% procesu śledzenia przy jednoczesnym zachowaniu znakomitych wskaźników produkcji. Dzięki wyposażeniu instalacji w System ARBURG Scada Turnkey Control Module (ATCM) można w dowolnym momencie prześledzić wszystkie istotne dane procesowe i jakościowe wszystkich pojedynczych elementów.

W instalacji połówki obudowy wykonane w technologii wtrysku są po wyjęciu montowane przy użyciu trzech poziomnic, w wyniku czego powstaje element gotowy do użytku. Po wzrokowej kontroli jakości każdy element oznaczany jest kodem QR. Dzięki temu na odpowiedniej stronie internetowej można w każdej chwili znaleźć informacje o każdej części. W praktyce stanowi to podstawę analizy Big Data i 100% możliwości śledzenia procesu.

Wtryskiwanie „na żądanie”

Elastyczna lina napinająca zgodnie z wymogami klienta
Firma ARBURG prezentuje przykład realizacji Przemysłu 4.0, który został specjalnie dopasowany do wymagań branży technologii wtrysku. W celu zapewnienia całej palety wariantów w produkcji seryjnej wymagania klientów są uwzględniane online w biegnącym procesie wtrysku.

Wybór dotyczy lin napinających o długości 40, 60 i 80 cm w trzech kolorach i trzech kombinacjach końcówek. Wybrany wariant wprowadzany jest bezpośrednio do terminala, a za pomocą protokołu komunikacyjnego OPC UA zlecenie jest bezpośrednio przesyłane do centralnego układu sterującego SELOGICA. Następnie kompaktowa linia produkcyjna „pod klucz” powiązana z pionową wtryskarką ALLROUNDER 375 V produkuje wybrany produkt „na żądanie”, w sposób elastyczny – od wtrysku do wtrysku.

Czasopismo dla klientów today 67, str. 26–27, „Tech Talk: bogactwo wersji z możliwością ekonomicznej produkcji” (angielska) (PDF - 5,4 MB)

Produkcja rozproszona przestrzennie

Przykład „inteligentnej” zawieszki do walizki
Przykładem pionierskiego zastosowania koncepcji Przemysł 4.0 jest zaprezentowana przez firmę ARBURG rozproszona przestrzennie produkcja „inteligentnych” zawieszek do walizek. Produkt wyposażony w mikroprocesor NFC staje się nośnikiem informacji i samodzielnie steruje swoją drogą w systemie produkcji. Aby wyrób stał się unikatowy, musi przejść przez pięć stacji znajdujących się na jego drodze:

Stacja 1: Wtryskiwanie seryjnej wypraski na wtryskarce ALLROUNDER 375 V i wyposażanie w mikroprocesor NFC
Stacja 2: Personalizacja wypraski i utworzenie elektronicznej wizytówki
Stacja 3: Nanoszenie na produkcie laserem danych 2D za pomocą manipulatora INTEGRALPICKER
Stacja 4: Dalsza indywidualizacja metodą addytywną 3D przy użyciu maszyny freeformer
Stacja 5: Wykorzystanie inteligentnego produktu do akcji online

"Industrie 4.0 - powered by Arburg"

Heinz Gaub na temat cyfrowej fabryki
Na targach Fakuma 2015 tematowi przewodniemu efektywność produkcji towarzyszyło hasło „Industrie 4.0 – powered by Arburg”. Dyrektor ds. technicznych Heinz Gaub objaśnia koncept cyfrowej fabryki kodującej i identyfikującej inteligentne produkty, które w ten sposób same sterują przebiegiem swojej produkcji.

Firma ARBURG posiada ponad 30 lat doświadczenia w dziedzinie produkcji połączonej w cyfrową sieć. Punkt wyjścia dla cyfrowej fabryki stanowi elastyczna technologia produkcji. Kolejnymi elementami składowymi są centralne zarządzanie procesami oraz centralny system komputera nadrzędnego służący do rejestrowania, wymiany i archiwizacji danych. Film wideo przedstawia potencjał, który Przemysł 4.0 oferuje Klientom firmy ARBURG w zakresie wydajnej i „inteligentnej” produkcji elementów z tworzyw sztucznych.

Kompletnie zautomatyzowana droga do wielkości serii 1

Zintegrowane technologie: formowanie wtryskowe i produkcja addytywna
Firma ARBURG zautomatyzowała produkcję addytywną i opracowała w ten sposób przy wykorzystaniu technologii Przemysłu 4.0 całkowicie połączoną w sieć informatyczną linię produkcyjną umożliwiającą indywidualizowanie części produkowanych w dużych seriach. Linia składa się z wtryskarki ALLROUNDER i maszyny freeformer połączonych ze sobą za pomocą robota siedmioosiowego.

Najpierw ALLROUNDER wtryskuje z tworzywa sztucznego uchwyty nożyczek biurowych i nanoszone są na nie kody DM. Następnie siedmioosiowy robot firmy KUKA „iiwa” pobiera element wraz ze wspornikiem z transportera taśmowego gniazda produkcyjnego formowania wtryskowego. Indywidualny kod umożliwia identyfikację nożyczek za pomocą skanera i rozpoczęcie w ten sposób kolejnego etapu produkcji. Przedmioty umieszczane są w komorze roboczej i pobierane z niej przez robota. Maszyna freeformer wykonuje w procesie produkcji addytywnej na rdzeniu z tworzywa sztucznego indywidualny trójwymiarowy kształt uchwytu nożyczek. Uzyskuje się w ten sposób unikatowy produkt w serii o wielkości 1. Zanim robot „iiwa” przekaże gotowe nożyczki, przechodzą one przez ostatni etap – kontrolę jakości.

Smart Factory

Produkcja w trzech „centrach produkcyjnych”
Firma ARBURG ilustruje koncepty Przemysłu 4.0 i „Smart Factory” na przykładzie klawiszy do łączników instalacyjnych. Poszczególne etapy robocze oddzielone są od siebie w czasie i w przestrzeni – można powiedzieć, że przebiegają w trzech „centrach produkcyjnych”. Najważniejszą rolę odgrywa system komputera nadrzędnego ARBURG (ALS), który łączy samodzielne stanowiska w sieć.

Pierwszym etapem w ramach przygotowań do targów Fakuma 2015 było formowanie wtryskowe łączników instalacyjnych i oznaczanie ich kodami DM. Od tego momentu sam produkt pełni funkcję nośnika danych i informacji, komunikuje się z maszynami, zna swoją historię i aktualny stan oraz sam steruje przebiegiem łańcucha produkcji. Odwiedzający stoisko firmy ARBURG mogli „na żywo” projektować swoją wypraskę i w dowolnej chwili później indywidualnie zapakować ją na stoisku firmy partnerskiej FPT Robotik. System ALS gromadził dane procesowe oraz dotyczące jakości ze wszystkich trzech „centrów produkcyjnych” i archiwizował je w „chmurze”. Dostęp to danych każdego elementu można w każdej chwili uzyskać za pomocą smartfonu za pośrednictwem specjalnej strony internetowej.

Zindywidualizowana produkcja wielkoseryjna

Przykład zastosowania: Nożyczki biurowe
Na przykładzie nożyczek biurowych wytwarzanych dzięki połączeniu produkcji na wtryskarce ALLROUNDER z technologią ARBURG Plastic Freeforming (APF) realizowaną za pomocą maszyny freeformer zaprezentowano szerokie możliwości indywidualizacji produktów z tworzyw sztucznych. Przykład ten ilustruje także zagadnienia związane z oprogramowaniem Przemysł 4.0.

Najpierw na stanowisku wtrysku wybiera się wersję nożyczek. Dzięki jednoczesnej pracy człowieka i manipulatora możliwa jest elastyczna i szybka zmiana produkcji. Uchwyt nożyczek jest obtryskiwany przez elektryczną wtryskarkę ALLROUNDER, po czym za pomocą lasera wytwarzany jest kod DM. Następnie maszyna freeformer wykonuje na nożyczkach indywidualny napis. Dane procesowe produkcji wtryskowej i addytywnej są przesyłane do serwera internetowego za pośrednictwem systemu zarządzania z poziomu komputera nadrzędnego ARBURG (ALS). Na podstawie kodu DM, przy użyciu mobilnego terminalu, można wyświetlić odpowiednią stronę internetową.
do wypraski

Kompletny łańcuch procesów

Additive Manufacturing Plaza
Na specjalnej wystawie Additive Manufacturing Plaza podczas targów Hannover Messe 2015 firma ARBURG zaprezentowała kompletny łańcuch procesów w sieci komputerowej obejmujący produkcję wtryskową i addytywną oraz technikę obliczeniową. W trakcie prezentacji wyprodukowanym w długiej serii dźwigniom kołyskowym przełączników świateł nadawano indywidualne cechy.

Jak w ramach projektu Przemysł 4.0 można efektywnie kontrolować, dokumentować i monitorować pracę kilku wtryskarek i proces produkcyjny? W jaki sposób za pomocą maszyny freeformer, przeznaczonej do przemysłowej produkcji addytywnej, można indywidualizować elementy wytwarzane w długich seriach? Właśnie to na przykładzie dźwigni kołyskowych przełączników świateł pokazała firma ARBURG – wyłączny partner wystawy Additive Manufacturing Plaza. Specjaliści mogli zapoznać się z kompletnym łańcuchem procesów i obejrzeć go podczas pracy – od zbierania zleceń i produkcji wtryskowej, poprzez przemysłową produkcję addytywną, do automatycznego pakowania zindywidualizowanych produktów i prezentacji parametrów procesowych na stronie internetowej dotyczącej określonego elementu.

Spersonalizowana produkcja w sieci

Przykład zastosowania: Samochód-zabawka typu buggy
Dzięki gromadzeniu i archiwizacji online danych dotyczących wyprasek produkcja jest przejrzysta i możliwa do prześledzenia w całości. Sieć informatyczna obejmuje wtryskarki, informacje dotyczące zleceń i dane procesowe. Działanie systemu Przemysł 4.0 zaprezentowano na przykładzie produkcji samochodu zabawki typu buggy.
Proces produkcji obejmuje pięć etapów:

  • Zbieranie danych identyfikacyjnych – personalizacja karty z mikroprocesorem, wprowadzanie danych do układu sterowania SELOGICA.
  • Produkcja samochodu typu buggy – produkcja wtryskowa poszczególnych elementów, wykonywanie napisów laserem (indywidualnego kodu QR), montaż.
  • Sprawdzanie montażu – jego prawidłowości, wymiarów dachu, podwozia i osi.
  • Pomiar prędkości – na torze testowym samochodu buggy.
  • Wyświetlanie danych samochodu typu buggy – archiwizowane dane produkcyjne i jakościowe przyporządkowane do wyprasek, skanowanie kodu QR.

Najważniejszą rolę odgrywa system komputera nadrzędnego ARBURG (ALS), który łączy w sieć samodzielne stanowiska oraz gromadzi i archiwizuje wszystkie parametry. Na podstawie kodu QR można przyporządkować parametry procesowe do poszczególnych samochodów buggy i dokumentować wszystkie operacje

Pobieranie

Czasopismo dla klientów today 55, s. 8-9 “Data-integrated production” (angielska) (PDF - 5,1 MB)