CNC эргүүлэх токарь машины үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд автоматжуулалт, роботын интеграци хийх

CNC эргэлтийн токарь машины автоматжуулалтаар хүний алдаа, циклийн хугацааг хэрхэн бууруулах вэ?

CNC эргэлтийн урд модны алдааг нь тэд инструментийн зам, цахилгаан хөдөлгүүрийн хөдөлгөөнийг автоматачилж, микрон түвшинд нарийвчлалыг бууруулдаг. 2023 онд үйлдвэрлэлийн салбарт хийсэн судалгаагаар автомжуулалтанд шилжих үед гарах хэмжээний алдаа нь гар дээрх тохируулгын үед гардаг алдаануудтай харьцуулахад 72% буурдаг байна. Түүнчлэн, циклийн хугацаа нь үйлдвэрлэлийн явцад тогтмол байдаг. Эдгээр машинууд нь серво хөдөлгүүртэй инструмент солих төхөөрөмж, автоматаар эд хэсгийг тулгах шинж чанаруудтай тоноглосон байдаг тул үйлдвэрүүд чанарын тогтвортой байдлыг асууж байхгүйгээр өдөр тутмын ажлыг гүйцэтгэж чаддаг. Жишээ нь, агаарын болон космосын салбарт + / - 0.005 инчийн нарийн тодорхойлолттой хэсгүүдийг харгалзах шаардлагатай байдаг тул энэ төрлийн итгэл үнэндээ амжилт олох эсвэл зарим дахин боловсруулах ажлыг хийхэд маш чухал байдаг.

Робот ба Коботын CNC токарийн үйл ажиллагааны үр ашигт байдлыг дээшлүүлэх үүрэг

Хөнөөлтэй CNC эргүүлэх нүхнүүдэд хамтран ажилладаг роботууд эсвэл cobot-ууд нь тухайн огтлолтын бус ажлуудын ойролцоогоор 63 хувийг хариуцдаг. Жишээ нь: эхний материалыг ачаалаж, чанарын асуудлыг шалгах, хаягдал бүтээгдэхүүнийг зайлуулах гэх мэт. Эдгээр нь тэдгээрийг тойрон бүслэн байдаг аюулгүй байдлын клеткүүд шаарддаггүй стандарт инженерийн роботууд биш юм. Cobоt-ууд нь техникчидтэй хамтран ажилладаг тул машин солих үед тохируулгын цагийг ойролцоогоор 40%-иар бууруулдаг. Үнэхээр тоглоомыг өөрчилсөн нь хүчний түвшинг илрүүлэх чадвартай датчикаар тоноглогдсон зургаан тэнхлэгт робот мэх барууд юм. Энэ технологийн тусламжтайгаар хүн байхгүй үед ч нарийн дүрс бүтээж боломжтой болсон юм. Ихэнх хэсгүүдийг үргэлж хийдэг үйлдвэрүүдийн сарын гаралтыг ойролцоогоор 25%-иар нэмэгдүүлсэн гэж мэдэгдэж байна.

Туршлагын жишээ: Хөнөөлтэй CNC эргүүлэх нүх нь хөдөлмөрийн зардлыг 40%-иар бууруулж байна

Нэг шүүлтүүр хэсгийн үйлдвэр нь дэлгүүрийн үйл ажиллагааг шинэчлэн, роботын тусламжтай болон автомат чанарын шалгуур тогтоож үйл явцыг сайжруулжээ. Энэ нь шууд хөдөлмөрийн зардлыг хэмнэсэн бөгөөд нэгж бүтээгдэхүүний хувьд 18.50 ам.доллараас 11.10 ам.доллар хүртэл буурчээ. Шинэ систем нь эд анги бүрийг боловсруулах үед л мөнгөн дүрсийн камертай бөгөөд машинд боловсруулалт хийгдсэнээр чанарыг шалгах биш үйлдвэрлэл явж байх үед нь шалгадаг. Энэ өөрчлөлтөөр чанарын хяналтын ажилтнуудад зарцуулах мөнгийг хэмнэсэн бөгөөд хаягдлын түвшинг 30%-иар бууруулжээ. Төслийн нийт зардал 1.2 сая ам.доллар байсан боловч үйлдвэрлэлийн гурван цагийг дараалан гараагүйгээр ажиллуулах боломжтой болсон тул 14 сарын дотор өөрийгөө ногдуулжээ.

Нарийн боловсруулалт ба Процессийн параметрийг оновчтой болгох

CNC токарийн үйл ажиллагааг сайжруулахын тулд огтлолын хурд, подачийн хурд, огтлолын гүнг оновчтой болгох

Онцгой CNC токарийн станк нь үйл ажиллагааны явцад огтлолтын параметрүүдийг нөхцөлд нь тохируулах замаар үйлдвэрлэлийн циклийг одоогоор ойролцоогоор 15%-иар бууруулж чаддаг. Өнгөрсөн жил явуулсан огтлолтын туршилтаас гарсан зарим сонирхолтой үр дүн нь хувьсах эргэлтийн хурд нь 1800-2200 эрг/мин байхад хооллолтын хурд нь 0.12-0.18 мм/эрг хүртэл хувьсах нь хайлшийн ган ашиглан ажиллах үед хэлбэлзлийн улмаас гарах хэрэгсэл элэгдлийг үнэндээ дөрөвний нэг хэсгээр бууруулдаг гэдгийг харуулжээ. Эдгээр параметрүүдийг зөв тохируулах нь Ra 1.6 микрон доорх гадаргуугийн эмх цэгцийг хангаж, чипийн ачааллын шаардлагыг хангахын тулд эд материал нь хоосон зай дахь элэгдлийг 0.3-0.5 мм/шөрмөсөөр барьж чаддаг.

CNC токарийн станкны ажиллагааны үед материал таслах хурд болон гадаргуу гөхөрлийг тэнцвэржүүлэх нь

Материалыг үрэлтээр боловсруулахдаа ихэнх үйлдвэрүүд нь материалыг хурдан хаяхад анхаарлаа хандуулдаг бөгөөд ихэвчлэн минутанд 250-320 куб сантиметр хүртэлх хэмжээний хассан боловсруулалтын хурдны зорилготой байдаг. Тэд энэ зорилгыг огтлолын гүнг нэмэгдүүлэн, заримдаа 5 мм хүртэл гүн огтлон ажилладаг. Гэсэн хэдий ч эцсийн боловсруулалтанд эдгээр үйл ажиллагааг бүрэн өөрчилдөг. Эцсийн боловсруулалтын огтлол маш бага гүнтэй, ихэвчлэн 0.2-0.5 мм байх бөгөөд бидний хүсч буй гөлгөр гадаргуугийн чанарыг олохын тулд 0.4 мм хэмжээтэй бага радиустай хэрэгслийг ашигладаг. Гадаргуугийн чанар нь ихэвчлэн Ra 0.8-1.2 микрон байдаг. Ижил G-кодын програмчлалаас гарсан замыг оновчтой болгохыг оролдсон зарим үйлдвэрүүд илүү сайн үр дүнг тэмдэглэсэн. Нэг судалгаагаар тодорхой төрлийн алюмин 6061 материалыг боловсруулж байхад гадаргуугийн чанар нь уламжит аргаар боловсруулснаас 19%-иар сайжирсан байна.

Олон Зорилгот Оновчтойчилолт: Чанарыг алдагдуулахгүйгээр Цаг болон Цахилгаан Хэрэглээг Бууруулах

Орчин үеийн CNC хяналтын системүүд нь хэд хэдэн үндсэн үзүүлэлтийг нэгэн зэрэг бууруулах чадвартай өөрийн гэсэн алгоритмыг ашигладаг болсон. Циклийн хугацаа 18%-иар, нэгж бүрт зарцуулах энерги 27%-иар буурсан бөгөөд энэ нь төрөл бүрийн хувьд 27 кВтц-аар цөөн энерги зарцуулж байна. Мөн төмөр хэрэгслиээр нарийвчлан боловсруулах нарийн төвөгтэй байдал 32%-иар буурчээ. 2024 онд хэрэгжүүлсэн хамгийн сүүлийн үеийн шинэчлэлт нь төмөрлөг холбоос үйлдвэрлэхдээ ISO 2768-m стандартын дагуу ажиллаж байна. Цахилгаан хэрэглээ нь ч мөн чухал байдлаар буурч 8.2 кВт-аас 6.1 кВт-руу хүртэл буусан бөгөөд энэ нь илүү сайн дриллийн техник, ухаалаг шингэн хэрэглэх арга барилын баялаг юм. 10,000 ширхэг хэсгийг чанарын асуудалгүйгээр дараалан үйлдвэрлэх үед ч хэмжээний нарийвчлалыг 0.01 мм-ээс бага хэмжээнд хадгалж байгаа нь энэ технологийн онцлог юм.

Оюунлаг үйлдвэрлэл: Бодит цагийн хяналт ба Искусствийн оюун ухааныг ашиглан удирдах

CNC токарийн станкны бодит цагийн хяналт ба урьдчилан таамаглах засварын ажил

Өнөөгийн CNC токарийн станцууд нь хүчдэл, температурын өөрчлөлт, огтлогчийн хэрэгсэл дээрх хэмжээний хөдөлгөөнийг секунд тутамд 500 удаа хянах боломжтой IoT датчикаар тоноглогдсон байдаг. Систем нь хэвийн ажиллагаатай харьцуулахад ямар нэгэн онцгой загвар байгаа эсэхийг шалгадаг бөгөөд 2024 оны машинчлалтын үр ашгийн сүүлийн судалгаагаар юм бүрэн гэмтэхээс 83 цагийн өмнө үнэхээр дээжийн дээжийг илрүүлж чаддаг. Хэрэв танихгүй үзүүлэлтүүд гарч ирвэл эдгээр ухаалаг системүүд автоматаар ажиллаж, шаардлагатай тохируулгыг хийдэг. Жишээлбэл, хэрэв материалын хатуулагийн түвшин энэ болгонд хүрвэл тэжээлийн хурд нь орчин үеийн хэрэгсэл хугалахгүй байхын тулд дунджаар 12%-иар буурдаг. Урьдчилан таамаглах засварыг хэрэгжүүлсэн үйлдвэрүүд нь төлөвлөгөөгүй зогсолтуудыг 40%-иар бууруулдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг чаргын хэрэгслийн солилтоотой зэрэг хийх боломжтой болгодог.

Зохицуулгын ухаалаг шийдвэр гаргах болон машинчлалтын орчин үеийн шийдвэр гаргахад зориулсан адаптив удирдлагын хувьд Искусственный интеллект болон машин сургалт

Машин сургах загварууд нь ойролцоогоор 32 мянган удаагийн машинчлалын мөчлөгөөр сургах үед эргэлтийн хурдыг нисэх явцад тохируулж чаддаг. Энэ нь үйлдвэрлэгчдэд гадаргын боловсруулалтын чанар сайн байсаар үйлдвэрлэлийн хугацааг хэмнэхэд тусалдаг. Нэг онгоцны хэсгүүдийг үйлдвэрлэгч компани нейрон хүрээг хэрэглэснээр цахилгааны зардлаа 20%-иар бууруулж, харин гадаргын чанарын шаардлага болох Ra 0.8 микрометр стандартыг хангаж чаджээ. Энэ ухаалаг системүүд хэрхэн хэрэгслийн элэгдлийг удирдах нь бас сонирхолтой. Программерууд бүх процессын турш тогтмол параметрүүдийг ашиглахын оронд хиймэл оюун ухаан нь шаардлагатай үед огтлолын гүнээ постепенно нэмэгдүүлдэг. Энэ жижиг хачин хэрэгслийн насны хувьд 25%-иар сунгахад тусалдаг.

Туршлагын жишээ: ХИ-ээр хүчжуүлсэн CNC систем нь төлөвлөгөөгүй зогсолтыг 35%-иар бууруулжээ

Европын автомашины хангамжийн нэг компани 56 ширхэг CNC токарийн станк дээр ирмэг боловсруулах төхөөрөмжүүдийг нэвтрүүлсэн бөгөөд инфра улаан туяаны зураг авах болон цахилгаан хэрэглээний мэдээллийг боловсруулсан. Энэхүү хиймэл оюуны систем нь хөргөгч насосны гэмтлийг ажиглагчийн гараар тогтоох боломжтой болохын 8–14 цагийн өмнө л оношлон мэдэгдсэн. Түүнчлэн хэрэглээний замын тохируулгатай хослуулснаар дараах үр дүнд хүрсэн:

740 мянган ам.долларын хөрөнгө оруулалт нь давжилтын цалингийн болон материал хэмнэлтээр 11 сарын дотор хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг хүртэлгээ хүргэсэн.

Зардал, цаг хугацаа болон энерги хэмнэлт CNC токарийн үйл ажиллагаанд

Машинчлалын эдийн засаг: CNC токарийн станкны ажлын урсгал дэх зардал, цаг хугацаа болон энерги үнэлэх

Одоогийн үед CNC токарийн станкнууд нь оновчтойг хэтрүүлсэн машинчлалын параметрүүдийг (хурд, тэжээлийн хурд гэх мэт) ашиглан 18–25% энерги хэмнэнэ (Nature 2023). Аналитик загварчлал болон туршилтын шалгалтыг хослуулсан олон талт шинжилгээний хүрээнд чухал харьцааг илрүүлсэн:

Энэ мэдээлэлд суурилсан хандлага нь үйлдвэрлэгчдэд материал таслах хурд болон цахилгаан хэрэглээг тэнцвэртэй байлгах боломжийг олгодог бөгөөд CNC токарийн станкны параметрүүдийг оновчтой болгох нь бүх гурван үр ашигтай ажиллагааны үзүүлэлтийг нэгэн зэрэг сайжруулдаг.

Цахилгаан хэмнэлттэй CNC токарь: Цахилгаан хэрэглээг 25%-иар бууруулах

Орчин үеийн CNC токарь станкнуудад ашиглагддаг сүүлийн үеийн шпиндель хөдөлгүүрт систем нь хуучин үеийн станкнуудтай харьцулахад хоосон явалтын цахилгаан хэрэглээг ойролцоогоор 40% бууруулж чаддаг. Энэ системүүд нь жинхэнэ огтлолтын шаардлагад нийцэж моторын гаралтыг тохируулдаг ухаалаг моментын хяналтын онцлогийг агуулдаг бөгөөд энэ нь хөнгөн ачаалал үед цахилгааны алдагдлыг багасгадаг. Жишээлбэл, 316L цав тэсвэртэй гангаар хийсэн хэсгүүдийг огтлоход одоо бүр нэгж бүтээгдэхүүнд дунджаар 23% цахилгаан хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь 2023 онд Nature сэтгүүлд тайлангийн өгөгдлөөр нарийвчлалын түвшин 0.005 мм-ийн нарийвчлалыг алдалгүйгээр буурч байна.

CNC машинд хийсэн хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг дээшлүүлэхийн тулд үйлдвэрлэлийн ажлын урсгалыг нэгтгэн боловсронгуй болгох

Үйлдвэрлэгчид CNC эргэлтийн төвүүдтэй зэрэгцэн паллет солих систем суурилуулах үед ихэвчлэн огтлолгүй цагийг ойролцоогоор 33%-иар бууруулдаг. Энэ нь өдөрт үйлдвэрлэгдэх бүтээгдэхүүний хэмжээг ойролцоогоор 18-22%-иар нэмэгдүүлнэ. Машин зохицуулах төхөөрөмжтэй шууд холбогдсон автомат багажны урьдчилан тохируулах тогтолцоотой харьцуулахад дүнгүүд илүү сайжирдаг. Ийм тогтолцоо нь суулгах алдааг 90%-иар багасгаж чаддаг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн чанарын хувьд маш том ач холбогдолтой юм. Түүнчлэн ухаалаг хөргөгчийн менежментийн шийдлүүд ч мөн чухал үр дүнгээ үзүүлж байна. Эдгээр шийдлүүд нь шингэний хэрэглээг ойролцоогоор 30%-иар бууруулж чаддаг. Эдгээр бүх сайжруулалтууд нь компаниуд энергийн зардал, ажиллах цаг, худалдан авсан эд ангиудаар хэмнэлт хийснээр шинэ CNC токарийн машинд хийсэн хөрөнгө оруулалтын зардлыг зөвхөн нэг жил дотор нөхөн төлж чаддаг.

Түгээмэл асуулт

Коботууд юу бөгөөд CNC эргэлтийн нүхнүүдэд хэрхэн ажилладаг вэ?

Хамтын ажиллагааны робот болон Cobots нь эдлэлийг ачаалах, чанарын асуудлыг шалгах зэрэг огтлолтын бус үйл ажиллагаанд туслах бөгөөд аюулгүй бүсэд тусгаарлагдсан байхын оронд техникийн ажилчидтай хамтран ажилладаг. Эдгээр нь тохируулгын цагийг багасгаж, гэрэлтэй боловсруулалтын процессыг хялбарчилснаар үр ашигтай байдалыг сайжруулдаг.

IoT датчикууд CNC токарийн станкын урьдчилсан поддержкойд ямар тусламж үзүүлдэг вэ?

IoT датчикууд нь хэлбэлзэл, температурын өөрчлөлт зэрэг үйл ажиллагааны динамикыг хянах замаар хугацаа дуусахаас өмнөх эвдрэлийг илрүүлж, компаниуд засварын ажлыг цаг тухайд нь хийж, төлөвлөгөөгүй зогсолтыг хамгийн бага байлгах боломжийг олгодог.

AI нь CNC машинд яаж нөлөөлсөн бэ?

AI нь эргэлтийн хурд эсвэл огтлолтын гүн зэрэг параметрийг бодит цагийн мэдээллийн үндсэн дээр тохируулж, энерги хэмнэлтийг сайжруулж, хэрэгсэл хэрэглэх хугацааг уртасгадог. Мөн хэрэгслийн элэгдлийг удирдах чадварыг сайжруулж, гар утасны шалгалтаас илүү өмнө болзошгүй эвдрэлийг урьдчилан мэдэгдэж төлөвлөгөөгүй зогсолтыг багасгадаг.

Эргэлтийн дамжуулгын системүүд болон CNC токарийн станк дээрх давуу талууд юу вэ?

Орчин үеийн шпиндель хөдөлгүүрийн системүүд нь огтлолтын шаардлагын дагуу моторын гаралтыг тохируулдаг бөгөөд хөнгөн ачааллын үед хаягдаж буй энергийг бууруулдаг. Эдгээр системүүд нь хоосон явалтын цахилгаан хэрэглээг бууруулах замаар CNC төхөөрөмжийн энерги хэмнэлтийн үр ашигтай байдлыг сайжруулдаг.