Przemysł 4.0 na drodze do rozwoju

Aby wykończyć podzespoły maszyn do druku łukowego w zakładzie we Wuerzburgu wysokiej jakości wykończeniem, w 2015 roku KBA zakupiła centrum obróbcze DIXI 270 od szwajcarskiego producenta DMG Mori. (Źródło: Nerling Systemräume GmbH)

Aby maszyna mogła utrzymać wymagane wartości dokładności ± 10 µm, w pomieszczeniu maszynowym musi być utrzymywana temperatura 22 °C ± 0,2 K/h. Aby zapewnić te warunki klimatyczne, KBA zleciła Nerling Systemräume GmbH urządzenie pomieszczenia produkcyjnego o wysokiej precyzji z pomieszczeniem wstępnej temperatury. (Źródło: Nerling Systemräume GmbH)

Cały system został zaprojektowany tak, aby był zgodny z Przemysłem 4.0: na przykład istnieją możliwości inteligentnej, sieciowej komunikacji między maszyną pomiarową a centrum obróbczym DIXI. (Źródło: Nerling Systemräume GmbH)

Systemrauminstallation (Quelle: Nerling Systemräume GmbH)

Aby zwiększyć elastyczność produkcji i móc w przyszłości sprostać wyzwaniom na miejscu w Niemczech, coraz więcej firm stawia na zoptymalizowane procesy zgodnie z Industrie 4.0 lub na wykorzystanie systemów połączonych w sieci. Zwłaszcza wielu średnich przedsiębiorstw wydaje się jednak, że ten koncept jest trudny do wdrożenia we własnym zakładzie, ponieważ możliwości inteligentnej produkcji – i wynikających z tego zysków z efektywności – są oceniane jako bardzo ograniczone przy małym parku maszynowym i niewielu procesach. Jednakże pomija się fakt, że komunikacja maszynowa-maszynowa już w przypadku pojedynczych, wybranych operacji może przynosić wyraźne korzyści i ułatwienia dla pracowników. Dotyczy to szczególnie produkcji w pomieszczeniach technologicznych, takich jak pomieszczenia czyste, higieniczne czy pomiarowe. Podczas tegorocznej wystawy Control eksperci z Nerling Systemräume GmbH prezentują przykładowo system pomieszczenia zgodny z Industrie 4.0, który niedawno został zainstalowany u producenta maszyn drukarskich Koenig & Bauer AG (KBA) we Würzburgu, oraz doradzają w zakresie możliwości inteligentnej produkcji w przedsiębiorstwach średnich.

„KBA w 2015 roku zakupiło centrum obróbcze DIXI 270 od szwajcarskiego producenta DMG Mori, aby wykańczać elementy podnośników drukarek w zakładzie we Würzburgu z wysoką precyzją”, wyjaśnia Ralf Nerling, pełnomocnik grupy firm Nerling i członek grupy roboczej Industrie 4.0 przy Izbie Handlowej i Przemysłowej (IHK). Aby maszyna mogła utrzymać wymaganą dokładność ± 10 µm, w pomieszczeniu maszynowym muszą być spełnione specjalne warunki, przede wszystkim temperatura 22°C, z minimalnym odchyleniem ± 0,2 K/h. Aby to zapewnić, KBA zleciło Nerling Systemräume GmbH zorganizowanie precyzyjnego pomieszczenia produkcyjnego z pomieszczeniem przedgrzewania. Zostało ono zaprojektowane tak, aby bezpośrednio łączyło się z pomieszczeniem pomiarowym klasy 2, wraz z przedsionkiem, które Nerling zbudował już w 2006 roku.

Ze względu na to, że nie tylko w pomieszczeniu precyzyjnej produkcji i jego przedsionku, ale także w pomieszczeniu pomiarowym i jego przedsionku zainstalowano odpowiednią technikę klimatyzacyjną zapewniającą stałą temperaturę 22°C – niezbędną do przeprowadzania pomiarów – cały przepływ materiałów odbywa się przy stałej temperaturze, co znacznie skraca czas realizacji: elementy podnośników drukarek najpierw są przygotowywane poza pomieszczeniem przedgrzewania. Następnie są one przenoszone na lekkim systemie szynowym, przeznaczonym do ciężarów do 8 ton, do pomieszczenia przedgrzewania, gdzie są przechowywane przez 24 godziny w temperaturze 22°C. Zgodnie z zasadą First In – First Out, części są następnie kierowane do DIXI 270. Po czym są z powrotem przenoszone do obszaru temperaturowego i stamtąd do przedpokoju pomieszczenia pomiarowego. Pomiar stanowi ostatni etap obróbki. Elementy, które nie spełniają wymagań, są zwracane do DIXI 270 z odpowiednią informacją i poddawane ponownej obróbce.

Inteligentne projektowanie procesów

Cały system został zaprojektowany tak, aby był zgodny z Industrie 4.0: „W tej konfiguracji przestrzennej i maszynowej istnieją na przykład możliwości inteligentnej, połączonej komunikacji między maszyną pomiarową a centrum obróbczym DIXI”, wyjaśnia Nerling. Jeśli maszyna pomiarowa stwierdzi, że element jest nie do końca zgodny, wraca do centrum obróbczego. Zamiast powtarzać cały proces naprawy według ustalonego programu, w systemie połączonym program można dostosować na podstawie wyników maszyny pomiarowej dla każdego elementu – to znaczy, wybiera się i wykonuje tylko te kroki, które są konieczne do usunięcia wykrytych błędów.

„Wiele średnich przedsiębiorstw postrzega Industrie 4.0 jako mniej istotne dla swojej działalności, ponieważ ich park maszynowy jest stosunkowo mały. Uważają, że korzystanie z systemów połączonych lub inteligentnej komunikacji maszynowej jest opłacalne tylko wtedy, gdy na przykład maszyna pomiarowa do specjalnego zadania spośród wielu maszyn obróbczych – uwzględniając koszty i obciążenie – może wybrać odpowiedni model z optymalną formą obróbki i zlecić mu zadanie”, wyjaśnia Nerling. Jednakże konfiguracja w KBA pokazuje, że inteligentna produkcja może być realizowana w ramach pojedynczych etapów procesu i znacznie zwiększać efektywność.

Na wystawie Control 2016 w Stuttgarcie Nerling poinformuje w hali 5, stoisko 5208, o różnych możliwościach uczynienia pomieszczeń czystych, higienicznych i pomiarowych zgodnymi z Industrie 4.0. Ralf Nerling oraz inni pracownicy będą dostępni dla zainteresowanych odwiedzających w celu rozmów i konkretnych pytań na temat inteligentnej produkcji w pomieszczeniach technologicznych.