工業 4.0

網路化:機器、工藝和產品

為了實現"智慧工廠"中普遍的網路化生產,我們將自動化的 ALLROUNDER 注塑機、用於增材製造的 freeformer 和自己的類似 ARBURG(阿博格)ALS 的 IT 解決方案結合在了一起。 在這裡,圍繞工業 4.0 您將體驗到不同的實例。

水平儀

複雜部件的經濟型和可追溯生產
以水平儀的生產為例,展示如何在確保 100% 可追溯性的同時進行經濟型生產。 交鑰匙系統配備了我們的監控與數據採集系統 ARBURG(阿博格)交鑰匙控制模組 (ATCM),可隨時追溯每個部件的所有重要工藝和品質數據。

在這套系統中,可將注塑完成的半殼提取出來,隨後與三個水準器組裝成即可使用的部件。 每個部件都將在光學品質檢驗後標記一個 QR 扣。 在產品指定網頁上,可隨時調出數據。 這實際上構成了大數據分析的基礎,並實現了 100% 可追溯性。

「按需」注塑

按照客戶要求生產彈力繩
ARBURG(阿博格)展示了一個專門為注塑行業量身定制的工業 4.0 實際示例。 針對多元化產品的系列生產,實現了將客戶需求與運行中的注塑工藝線上綁定。

彈力繩可以選擇 40、60 和 80 釐米三種長度、三種顏色以及三種不同終端的結合。 可在終端直接輸入所需的各種產品組合,命令將通過通信協議 OPC UA 傳遞到 SELOGICA 中央控制器。 因此,一套緊湊型交鑰匙 (turnkey) 系統的立式 ALLROUNDER 375 V 注塑機就能靈活地「按需」生產定制的產品。

客戶雜誌《today》第 67 期,26-27 頁,「技術對話: 多功能且經濟地進行批量生產」(PDF - 5,4 MB)

空間上分離的製造

實例"智慧"行李箱標牌
作為先導性的工業 4.0 應用,ARBURG(阿博格)展示了"智慧"行李箱標牌空間上分離的製造。 憑藉裝入的 NFC 晶片,產品成為了資訊的承載者並且自己控制著通過生產的其他路徑。 在這條成為獨一無二產品的道路上,要經過五個工位:

工位 1: 利用 ALLROUNDER 375 V 注塑系列部件並且裝入 NFC 晶片
工位元 2: 個性化注塑件並且創建電子名片
工位元 3: 借助 INTEGRALPICKER 的 2D 資料在產品上鐳射列印
工位 4: 利用 freeformer 進一步進行 3D 的個性化製造
工位元 5: 利用智慧產品進項線上操作

"Industrie 4.0 - powered by Arburg"

Heinz Gaub 闡述數字化工廠
在 2015 年德國塑膠工業展覽會 (Fakuma) 上,"Industrie 4.0 - powered by Arburg" 在是生產效率主題下的重點。技術總經理 Heinz Gaub 講解了數位化工廠,在其中進行智慧產品的編碼和識別,並實現自主控制生產行程。

ARBURG (阿博格)擁有超過 30 年的數位化聯網生產經驗。數字化工廠的基礎由生產工藝構成。其他的組成部分包括一套中央過程管理系統和一套中央主機系統,用於資料的收集,交換和存檔。在視頻中您可獲悉,ARBURG(阿博格)在高效和"智慧"塑膠製品生產方面向客戶提供的工業 4.0 潛能。

全自動生產批量 1

連接: 注塑機和增材製造
ARBURG(阿博格)對增材製造進行了自動化設計,由此實現了一套資訊技術貫穿全程的聯網生產線,用於借助工業 4.0 技術進行的大批量產品的個性化生產。 一個七軸機械手將 ALLROUNDER 注塑機與 freeformer 進行連接。

在 ALLROUNDER 注射出一個辦公剪塑膠把手後,光刻上一個二維碼(DM-Code),KUKA 七軸機械手 "iiwa" 將零件連同工件支架從注塑單元的傳送帶中取出。 掃描器可通過個性化編碼對剪刀進行識別,並由此啟動下一個生產步驟。 機械手承擔著結構空間的裝載和卸載工作。 freeformer 在剪刀把手上採用塑膠進行個性化 3D 幾何圖形的增材製造。 可一次成型批量 1。在 "iiwa" 交出已完成的剪刀前,這些產品還需經過最後一道工序的品質檢驗。

智慧工廠

在三個"工廠"中進行生產
以光控開關搖杆為例,ARBURG(阿博格)踐行了工業 4.0 和"智慧工廠"的理念。 單個工作步驟實現了時間和空間上的分離,因此像是在三個"工廠"中進行生產。 ARBURG(阿博格)主機系統 (ALS) 因此具有核心意義,其可將獨立的工作站進行聯網。

第一步,光控開關在 2015 年德國塑膠工業展覽會 (Fakuma) 準備階段進行注塑,並刻上二維碼(DM-Code)。 從這一刻起,產品本身就成為了資料和資訊載體, 可與機器進行通訊,識別其歷史和當前狀態,並通過工藝環節對其運行過程進行控制。 在 ARBURG(阿博格)展臺上,來訪者可對注塑件進行"現場"個性化製作,並且稍後可隨時在合作展臺 FPT Robotik 上進行個性化包裝。 ALS 從全部 3 個"工廠"中提取出過程和質量數據,並將其存檔到"雲端"。 在一個專門開發的網頁上,可隨時調出每台智慧手機的每個單獨零件的資料。

個性化大批量生產

實例: 辦公剪刀
以一個辦公剪刀的生產為例,使得結合了借助 ALLROUNDER 的注塑工藝和借助 freeformer 的 ARBURG(阿博格)Plastic Freeforming (APF) 的塑膠製品的靈活個性化生產得到展示。此應用針對工業 4.0 主題進行展示。

在注塑工作站,首先進行的是多個不同剪刀型號間的選擇。人機協同工作以實現產品的靈活快速更換。一台電動式 ALLROUNDER 注射出剪刀手柄,並光刻上一個 DM 碼。隨後 freeformer 將為剪刀添加個性化的編碼順序。注塑機和增材製造的過程資料將通過 ARBURG(阿博格)主機系統 ALS進行匯總,並將其轉發到Web 伺服器。 相關網頁可通過移動終端的 DM 碼進行調取。
進入於注塑件

完整網路化工藝

專題展出
在 2015 年漢諾威工業展增材製造展廳的專題展出上,ARBURG(阿博格)作為高級合作夥伴,展示了從注塑機到增材製造連同主機技術的完整聯網工藝鏈。 在此過程中進行了光控開關-搖杆的的大批量個性化生產。

怎樣從工業 4.0 的角度對多台機器和生產流程進行高效的控制,存檔和追蹤? 怎樣用 freeformer 借助工業增材製造實現大批量零件的個性化生產? 作為增材製造盛會的高級合作夥伴,ARBURG(阿博格)以光控開關 - 搖杆為例,對上述問題進行了精確展示。專業訪客可以縱覽並親歷整個工藝環節 - 從訂單收集和注塑工藝,到工業增材製造,再到個性化產品的自動包裝,並在指定零件的網頁上顯示工藝參數。

聯網的個性化加工生產

實例: 玩具-Buggy
通過一個基於注塑件的線上資料獲取及儲存系統,生產過程變得透明,並且可以實現 100 % 的追溯跟蹤。 為此,需要將機器、生產單號資訊及加工資料進行聯網。 一個玩具汽車的加工過程可以清楚地向我們演示工業 4.0 在實踐中的實際工作原理。
加工流程由 5 個步驟組成:

  • 獲取 ID: 將晶片個性化、讀入至 SELOGICA 機械控制系統中。
  • 生產兒童汽車: 注塑部件、鐳射刻印(獨立的二維碼)、安裝。
  • 安裝的檢查: 正確的組裝,頂部、車身及軸的尺寸。
  • 測量速度: 兒童汽車的"試車跑道"。
  • 調取玩具車的數據: 掃描二維碼、按照各部件分別儲存的生產及質量數據。

在這裡,ARBURG (阿博格)中央電腦系統(ALS)起著決定性的作用。ALS 將各個工位相互連接,並對所有參數進行整理和存儲。 每一台玩具車的加工參數可以通過二維碼清晰地得到分類管理,所有的作業步驟可以得到完整的記錄存檔。

下載

客戶雜誌 《today》 55, 第 8-9 頁 "聯網生產" (PDF - 5,1 MB)