Многочисленные компании-разработчики, в основном зарубежные, массово и регулярно сообщают о новых решениях для Индустрии 4.0, демонстрируют перспективные образцы и внедрение продукции. Тема все чаще обсуждается в практическом аспекте. Создание новых инструментов для повышения производительности, гибкости, эффективности производств является важной задачей и стоит на повестке дня. Приведем примеры современных решений, призванных вывести станкостроение и технологии обработки материалов на новый уровень.

 

Представлено на EMO

 

В обзоре прежде всего использована информация c сайта www.emo-hannover.de проходившей недавно ведущей выставки по металлообработке EMO–2019. В рамках специализированного раздела Industry 4.0 были продемонстрированы такие новые разработки, как интеллектуальные компоненты для мониторинга процессов или поддержки операторов, решения, обеспечивающие передачу данных с максимальной безопасностью, и многие другие.

 

Как чувствует себя машина?

 

Специалист по автоматизации Balluff показал на выставке, как интеллектуальные датчики и данные, которые они передают напрямую с машин, могут значительно повысить производительность предприятия, например, путем предварительного планирования технического обслуживания и ремонта. Однако датчики компании теперь способны и на гораздо большее. Например, контроллеры теплового потока работают в прямом контакте с жидкой средой для определения ее расхода и температуры. Датчики давления не только предоставляют информацию непосредственно из гидравлической системы, но и собирают данные для мониторинга процесса и обнаружения ошибок. При использовании в измерении гидростатического уровня они также определяют постепенные изменения уровня и, таким образом, могут автоматически запускать процессы логистики и закупок. В дополнение были продемонстрированы новые блоки питания Heartbeat с диагностическими функциями. Они могут уведомлять пользователя через IO-Link в случае перегрузки, неблагоприятных условий окружающей среды или неисправностей. И последнее, но не менее важное: Balluff стремится помочь компаниям начать работу с инструментами с автоматизированным управлением с помощью Tool ID — системы кодирования инструментов, которая использует промышленные RFID. Новая простая версия Tool ID предлагает экономичное решение начального уровня, которое может быть легко активировано в любое время и обещает удивить пользователей простым процессом установки и настройки.

 

Умное будущее

 

Интеллектуальные датчики и системные решения компании SICK демонстрируют, как оцифровка может быть применена в станках на практике. Чтобы сенсоры и машины могли обмениваться данными друг с другом и сделать процессы прозрачными, SICK предлагает целый ряд масштабируемых интеграционных решений. Например, Telematic Data Collector TDC-E — это система шлюзов для мультисенсорной сети, оснащенная опциями мобильной связи, обладающая расширенными функциями для сбора, обработки и передачи данных процесса. В то же время Sensor Integration Machine стремится открыть новые возможности для приложений в интеллектуальных станках как сегодня, так и в будущем благодаря функциональности шлюза IoT и адаптивной мультисенсорной интеграции. Эти два решения позволяют передавать данные, связанные с процессами, производством и бизнесом, непосредственно в полевые шины Ethernet или в облако.

 

Программный инструмент Integration Solutions FieldEcho имеет графический веб-интерфейс пользователя (GUI), разработанный для параметризации и мониторинга всех устройств IO-Link на станке или заводе. Улучшенный доступ и прозрачность данных IO-Link повышают гибкость и доступность, а простое подключение через сервер OPC-UA ПЛК обещает превратить FieldEcho в перспективное интеграционное решение.

 

Новый конвертер протокола

 

FBR 100AN компании Silex Technology — новое компактное устройство, которое позволяет производителям станков и операторам собирать свои рабочие данные и передавать их в хост-систему через подключение по локальной сети или Wi-Fi, что, как сообщается, может улучшить рабочие процессы и снизить затраты на обслуживание. Устройство также служит конвертером протоколов для перевода различных машинных языков в стандартный формат OPC UA umati.

 

Шпиндель под контролем

 

Большинство простоев станка можно предотвратить, не допуская неисправности шпинделей, основными причинами которых являются столкновения и постоянные, но необнаруженные перегрузки. Новая система мониторинга SpindleSense от Schaeffler направлена на решение этих проблем. Система датчиков, встроенная в подшипник шпинделя, измеряет смещение вала шпинделя под нагрузкой с очень высоким разрешением и в пяти направлениях — три поступательных и два вращательных. Если отклонения, измеренные на элементах качения, превышают критический порог, кольцо датчика передает электрический предупредительный сигнал в систему управления станка. Порог основан на оценке параметров подшипников, связанных с работой, таких, как сжатие, отношение вращения/крена и зазор в каркасе каркаса, и устанавливается индивидуально для каждого типа шпинделя и станка. Первые готовые к серийному производству сенсорные кольцевые блоки SRS, включая радиальные и осевые измерительные кольца с внутренним диаметром 70 миллиметров, были продемонстрированы на выставке.

 

Новый электрошпиндель

 

Компания PCI SCEMM разработала в сотрудничестве с AMVALOR и Cetim новый электрошпиндель e‑SPINDLE, который, как сообщается, включает в себя все необходимое для максимально точного мониторинга процесса резки и реагирования в режиме реального времени. На выставке были представлены три приложения интеллектуальной обработки для концепции e‑SPINDLE: держатель инструмента для мониторинга процессов резания, который определяет силы, вибрации и давление смазочно-охлаждающей жидкости; держатель инструмента для адаптивного вибрационного сверления, который контролируется пороговыми значениями силы; и хонинговальный держатель инструмента, который в реальном времени выполняет измерения диаметра заготовки, чтобы он мог контролировать положение активных частей.

 

Пилотный проект

 

До недавнего времени разработка крупных станков обычно выполнялась в следующей последовательности. Пока прототип разрабатывался и создавался, программное обеспечение разрабатывалось одновременно, а процессы и рабочие процессы объединялись и оптимизировались только при вводе в эксплуатацию. Однако этот подход в корне меняется с появлением цифрового близнеца. При использовании следующего поколения технологии ЧПУ Sinumerik ONE, впервые представленной компанией Siemens для публики на EMO Hannover 2019, все процессы разработки могут быть заранее отображены в виртуальной среде. Siemens приводит следующий пример: пока машина производится, управляющее программное обеспечение не только написано, но и протестировано в виртуальном мире.

 

Являясь специалистом в области станков и пилотным клиентом Siemens, Heinrich GEORG GmbH уже внедрила цифровой близнец в формате Sinumerik ONE для двух своих станков — шлифовального GEORG ultragrind SG2 и фрезерного GEORG ultramill H с подвижной колонной. Компания стремится постепенно предлагать новые станки с этой новой технологией управления, которая с самого начала ориентирована на оцифровку.

 

Я увеличиваю производительность!

 

Первое место среди экспонатов DP Technology заняла новая система ESPRIT CAM, основанная на искусственном интеллекте. Новая технология предназначена для упрощения процессов программирования и повышения производительности машин в цехах. Запатентованная система также распознает машины, опираясь на информацию от цифрового близнеца станков с ЧПУ, инструментов и приспособлений. По мнению разработчика, эти новые достижения являются результатом 35‑летних инноваций.

 

Интеграция

 

Новый модуль 4.0 DMT Drehmaschinen GmbH & Co. KG — решение для интеграции токарных станков компании в интеллектуальные производственные процессы — было разработано в качестве идеального дополнения к устройству удаленного доступа FZM18, выпущенному только в прошлом году. Новый «Модуль 4.0» дебютировал на EMO Hannover, где компания принимала предварительные заказы на токарные станки, оснащенные этим нововведением.

 

Открыты для объединения

 

FANUC начинает полномасштабный европейский запуск своей платформы IIoT — системы FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive). Платформа открытая и предназначена для объединения производственных машин разных производителей и поколений на одном заводе. Другая особенность: система FIELD собирает и анализирует машинные данные непосредственно на месте без предварительной передачи их в облако. Возможность немедленной обработки данных на заводе ускоряет производственный процесс, обеспечивая заметное повышение эффективности. Когда дело доходит до хранения, система FIELD является единственной платформой IIoT, которая позволяет пользователям выбирать между хранением данных на заводе или загрузкой их во внешнее облако.

 

 

Кроме того, следует упомянуть систему удаленного мониторинга оборудования MT-LINKi от FANUC. Как сообщалось в пресс-релизе компании, это ПО для ПК, позволяющее соединять не только станки с ЧПУ и роботы FANUC, но и другие периферийные устройства и оборудование с другими системами ЧПУ и контроллерами. MT-LINKi имеет масштабируемую системную архитектуру. Сбор данных осуществляется с помощью специального ПО Collector для ПК, данные хранятся на ПО Server. Один сервер MT-LINKi может обслуживать до 100 машин. Серверный ПК также предоставляет веб-интерфейс пользователя для доступа к данным и их визуализации с любого ПК или планшета с помощью браузера. Для небольших систем с небольшим количеством компьютеров ПО Collector PC и ПО Server PC может работать на одном стандартном ПК.

 

Двойник для инструмента

 

Компания Oerlikon Balzers представила инновационное решение для цифрового покрытия, состоящее из цифрового двойника режущего инструмента, в котором хранятся все соответствующие данные, такие как используемое покрытие, качество, количество циклов восстановления и протоколы измерений. Полученная прозрачность в истории инструмента дает клиентам ряд преимуществ. Также Oerlikon Balzers показала специально разработанное приложение, которое предлагает 24/7 помощь в реальном времени пользователям по всему миру, когда у них есть вопросы о системе покрытий или услугах по их нанесению.

 

Поворот к лучшему

 

Piezo Tool System (PTS) — это инновационное решение для мониторинга инструментов от Группы компаний Kistler, которое она разработала совместно с Paul Horn GmbH. PTS предназначена для измерения силы резания в реальном времени и использования этих данных для предоставления информации о сроке службы инструментов или режущих пластин. По словам разработчиков, новое решение идеально подходит для использования в процессах микрообработки. Одна из причин этого заключается в том, что альтернативные методы измерения, такие как контроль шпинделя, не дают полезных результатов из-за минимальных отклонений в мощности привода, измерение структурного звука не дает согласованных результатов для небольших деталей, визуальные решения исключаются из-за использования охлаждающих смазок и высоких скоростей вращения в процессе обработки.

 

Внимание к цифровым технологиям

 

В числе ключевых продуктов компании Sandvik Coromant, представленных на выставке, различные решения на платформе CoroPlus®, позволяющие соединить процессы проектирования, планирования и обработки, а также обеспечить анализ производственных процессов и их оптимизацию. Гости стенда ознакомились также с Coromant Capto® DTH Plus — цифровым приводным инструментальным блоком, который позволяет выполнять точное прогнозирование необходимости сервисного обслуживания оснастки, и обновленным ПО — CoroPlus® ToolPath для PrimeTurning™, разработанным для оптимизации производственных процессов. Данное программное обеспечение призвано помочь заказчикам, применяющим технологию PrimeTurning™, ускорить процессы планирования и выполнения операций. Теперь ПО позволяет импортировать CAD-модели и проводить 3D-симуляции с определением столкновений.

 

Еще одним программным решением компании стал сервис CoroPlus® ToolGuide. С его помощью пользователь получает рекомендации по выбору инструмента и режимов резания в зависимости от указанных им данных — материала заготовки и типа операции. Последняя версия включает также рекомендации для расточного инструмента.

 

В заметке использована информация с сайтов http://tverdysplav.ru/ и www.sandvik.coromant.com/

 

 

Голубая система

 

Новая система NC4+ Blue является последней версией бесконтактной системы настройки инструментов Renishaw. NC4+ Blue использует синюю лазерную технологию — впервые в отрасли — и улучшенную оптику. По сравнению с источниками красного лазера, используемыми в большинстве подобных систем, технология синего лазера имеет более короткую длину волны, что приводит к улучшенным эффектам дифракции и оптимизированной геометрии лазерного луча. Это позволяет точно измерять даже очень маленькие инструменты, а также сводит к минимуму ошибки измерения между инструментами.

 

Разумная смазка

 

SmartControl — новое полностью автоматизированное решение для интеллектуального управления жидкостями для металлообработки от компании Castrol. Оно работает за счет интеграции технологии охлаждающих смазок XBB от Castrol с передовой технологией Industry 4.0 в форме мониторинга состояния в режиме реального времени, что позволяет оптимизировать управление и минимизировать ошибки. SmartControl непрерывно измеряет концентрации, значения pH, проводимости, температуры и объемные скорости потока жидкости для металлообработки и при любом отклонении от спецификации немедленно предупреждает ИТ-службы компании и производства. Поскольку SmartControl не требует ручного отбора проб, не тратится время на доставку образцов в лабораторию и, следовательно, нет задержек из-за поздней отправки отчета.

 

В РОССИИ

 

Несмотря на то, что целый комплекс неразрешенных экономических, технологических, кадровых, логистических проблем в нашей стране не вызывает среди ряда опрошенных специалистов оптимизма в разговорах о «высоком», все-таки и у нас происходят события, о которых стоит рассказать. Вот некоторые из последних новостей.

 

Диспетчер контролирует

 

«Трансмашхолдинг» до конца 2020 года подключит к системе мониторинга промышленного оборудования «Диспетчер» 1100 станков. Это первая часть комплексного плана цифровизации предприятий холдинга.
Первыми к «Диспетчеру» были подключены Новочеркасский электровозостроительный и Тверской вагоностроительный заводы. В настоящее время система контролирует работу 762 станков. Показатели эффективности (коэффициент загрузки) и производственные данные (время производства, простои) по предприятию в целом и с детализацией по подразделениям, станкам и работникам поступают в реальном времени напрямую руководству, что положительно влияет на скорость и эффективность управленческих решений. Благодаря построенному мониторингу и в целом цифровым инициативам, реализуемым совместно с компанией «2050‑Интегратор», на НЭВЗ увеличилась загрузка оборудования и выросла производительность труда, при этом сократились аварийные простои.
В поле проекта помимо НЭВЗ и ТВЗ также входят Коломенский завод и Брянский машиностроительный завод. Параллельно с подключением планируется расширение функционала системы: будет добавлена вибродиагностика и разработана математическая модель для предсказания отказов, что позволит перейти к предикативному техобслуживанию оборудования.
www.computerworld.ru

 

Умное решение для инструментов

 

На столичном предприятии «Салют» АО «ОДК», которое более 100 лет производит авиадвигатели, появилось новое решение Индустрии 4.0 — система электронной идентификации и прослеживания состояния протяжных инструментов. Программное обеспечение для нового решения разработало отечественное ФГУП «ГосНИИАС».

 

 

Теперь найти любой инструмент и узнать о степени его изношенности можно будет в режиме реального времени. По оценке специалистов, это позволит на 20% сократить покупку нового оборудования. «Одно из важных достоинств системы идентификации состоит в том, что она позволяет дать адекватную оценку качественных характеристик протяжек, — отмечает главный инженер ПК «Салют» Юрий Нуртдинов. — Собирая все необходимые данные с помощью нашей системы, мы можем установить, почему на одной из партий большая степень износа, что на это повлияло: материал, человеческий фактор или что-то другое».
http://ekogradmoscow.ru/

 

Цифровой двойник в действии

 

На форуме «ИННОПРОМ–2019» компаниями CADFEM CIS и «Фабрика цифровой трансформации» был представлен цифровой двойник на базе насосной установки. Он создан на IoT-платформе PTC Thingworx с применением собственной методики «Фабрики цифровой трансформации», позволяющей одновременно использовать системную модель на основе физических процессов и модель машинного обучения. Цифровой двойник работает одновременно с реальным насосом и полностью повторяет все его рабочие режимы, а также позволяет на самых ранних стадиях выявить любые отклонения в работе оборудования.
https://digitaltwin.ru, https://ict2go.ru

 

Статистическое исследование

 

Объем российского рынка искусственного интеллекта по итогам 2019 года составит $139,3 млн, при этом до 2023 года инвестиции в эти технологии будут расти на 30% ежегодно. Такую оценку привели эксперты IDC в исследовании «Рынок искусственного интеллекта в России», проведенном при поддержке ABBYY. В исследовании участвовало более 200 представителей крупного бизнеса. Наиболее востребовано применение ИИ для интеллектуальной обработки данных, автоматизации службы поддержки, а также создания цифровых помощников для сотрудников, работающих с информацией. Эксперты IDC относят к ИИ программы и решения, которые имитируют человеческое поведение и способны самообучаться, выявлять причины и корректировать свои действия.
http://www.robogeek.ru/

 

Конкурсный отбор

 

Минпромторг РФ уже во второй раз запустил конкурсный отбор в рамках федерального проекта «Цифровые технологии». По итогам первого этапа из 178 представленных проектов для дальнейшей научно-технической экспертизы был выбран 61 проект, сообщили РИА Новости в пресс-службе АНО «Цифровая экономика».

 

По итогам конкурса проекты получают право на субсидию из федерального бюджета до 50% затрат на разработку индустриальных цифровых платформ для создания или развития производства высокотехнологичной промышленной продукции. К их числу относится разработка различных цифровых платформ промышленного интернета вещей и анализа больших данных, машинного зрения и дополненной реальности, программных продуктов для создания высокопроизводительных гибридных систем хранения данных, различных технологий «умного» производства и другие. «Непосредственно на разработку индустриальных цифровых платформ в 2019 году планируется направить 2 миллиарда рублей субсидий из федерального бюджета», — прокомментировал директор по направлению «Цифровые технологии» АНО «Цифровая экономика» Сергей Наквасин.
https://ria.ru
 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 9-2019