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專注于產(chǎn)量和過程安全性：供應(yīng)商 MAT 依靠埃馬克的工業(yè) 4.0 解決方案完善差速器外殼生產(chǎn)
2022-1-13 來源：埃馬克 作者：-
對于許多生產(chǎn)規(guī)劃者來說，“工業(yè) 4.0” 是一項極具遠(yuǎn)見卓識的指導(dǎo)原則：由多臺機(jī)床構(gòu)成一套完整的系統(tǒng)，生產(chǎn)規(guī)劃者從一個中央位置就能進(jìn)行監(jiān)測、控制和評估。總部位于德國伊門豪森 (Immenhausen) 的 MAT Machining Europe GmbH 公司通過一套令人印象極為深刻的解決方案證明這種生產(chǎn)方式不再是夢想。這家汽車供應(yīng)商公司采用埃馬克的全自動生產(chǎn)線來生產(chǎn)復(fù)雜的差速器外殼，這條生產(chǎn)線中甚至包括全方位的機(jī)床數(shù)據(jù)采集和評估功能。
公司的目標(biāo)是：大幅提高生產(chǎn)線的產(chǎn)量，并顯著改善工藝流程的可靠性。目前，該公司已在其生產(chǎn)流程中全方位應(yīng)用整套系統(tǒng)。
MAT Machining Europe GmbH 公司的差速器外殼生產(chǎn)過程令人印象深刻：公司共有五條大型生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線配備七臺通過軌道傳輸系統(tǒng)(TrackMotion) 連接在一起的埃馬克機(jī)床。在生產(chǎn)線中，軌道系統(tǒng)上的一臺被稱為傳輸機(jī)械手 (TransLift) 的裝置在多臺機(jī)床之間來回穿梭，將工件從一個上下料工位運送到下一個上下料工位。通過這樣的方式，就可以在差速器外殼上執(zhí)行各種預(yù)加工步驟、車削第一面（包括加工外形和鉆孔）、車削第二面和外輪廓，以及在最后一次裝夾中進(jìn)行球面和定位孔的內(nèi)圓加工。最后還可以進(jìn)行清洗、測量和打標(biāo)。僅在位于伊門豪森的工廠內(nèi)，MAT 公司的年產(chǎn)量就達(dá)到近 2 百萬個差速器外殼。
MAT Machining Europe GmbH 公司的差速器外殼生產(chǎn)過程令人印象深刻：公司共有五條大型生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線配備七臺通過TrackMotion 連接在一起的埃馬克機(jī)床。
充分利用雙贏局面
公司為什么現(xiàn)在決定將這一高度自動化的解決方案數(shù)字化，并以創(chuàng)新方式利用得到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)？“總的來說，我們依靠高效先進(jìn)的生產(chǎn)解決方案，并持續(xù)不斷地研發(fā)和改進(jìn)這些解決方案。從這一方面來看，數(shù)字化當(dāng)然是一個無法忽視的重要主題。”MAT Machining Europe GmbH 公司工程經(jīng)理 Axel Dräger 說，“同時，我們也清楚知道埃馬克公司在最近幾年中在工業(yè) 4.0 方面傾注了大量心血，而且非常希望能找到愿意測試全新的物聯(lián)網(wǎng)解決方案并提供寶貴反饋意見的用戶。無論對于參與的哪一方，這都是一個雙贏的局面。”
在此合作伙伴關(guān)系的基礎(chǔ)上，兩家公司在 2019 年春季共同舉辦多場研討會：MAT 公司向埃馬克公司及其他合作伙伴 EXXETA、intuity 和anacision 的物聯(lián)網(wǎng)專家介紹了差速器外殼的生產(chǎn)過程。之后，他們共同確定可實現(xiàn)的應(yīng)用實例并研發(fā)出所需的技術(shù)解決方案，其中就包括 EDNA Cortex 軟件以及今天所使用的各種應(yīng)用程序的原型（系統(tǒng)基本原理類似于智能手機(jī)操作系統(tǒng)）。同時，他們在每臺機(jī)床中均安裝 EDN Core 工業(yè)PC 機(jī)和加速度傳感器 EDNA Neuron 3DG。對此，埃馬克解決方案完全模塊化的軟件和硬件結(jié)構(gòu)是一項非常重要的優(yōu)勢，因為它們可以輕松方便應(yīng)用到用戶的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施以及大多數(shù)埃馬克機(jī)床（甚至包括舊款型）中。另外還能毫無問題地連接額外的傳感器。
顯著提高產(chǎn)量——改善過程安全性
用戶可以借助安裝有多種應(yīng)用程序的 EDNA Lifeline Dashboard 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且用戶可以自行配置需要顯示的內(nèi)容以及展現(xiàn)方式和布置。MAT 公司選用能預(yù)測每班次產(chǎn)量的“Part Quantity Forecast”（工件數(shù)量預(yù)測）、可提供機(jī)床或生產(chǎn)線當(dāng)前節(jié)拍時間信息的“Cycle Time Monitor”（循環(huán)時間監(jiān)控）、可提供剩余刀具壽命信息的“Smart Tool Change”（智能換刀）、可詳細(xì)列明當(dāng)前設(shè)備綜合效率 (OEE) 的“OEE Monitor”（OEE 監(jiān)控器）以及可展示機(jī)床狀態(tài)的“Health Check”（健康檢查）。
“總的來說，我們確實獲得了大量數(shù)據(jù)，而到目前為止我們只分析了其中的一部分。”Dräger 解釋說，“盡管如此，數(shù)據(jù)分析所帶來的改變效果非常顯著。比如，我們已根據(jù)分析結(jié)果消除了各種‘時間消耗因數(shù)’，并且正在順利實現(xiàn)將產(chǎn)出提高 11% 的目標(biāo)。這當(dāng)然可以創(chuàng)造巨大的價值。”此外，MAT 公司的專家們還受益于持續(xù)的傳感器監(jiān)測：系統(tǒng)由此可確定驅(qū)動裝置及主軸的準(zhǔn)確“健康值”，并能在早期階段發(fā)現(xiàn)磨損——這對于確保生產(chǎn)線的過程可靠性是一項重要的優(yōu)勢。另外，系統(tǒng)還可以準(zhǔn)確預(yù)測換刀的正確時間。
EDNA Lifeline Dashboard 專為滿足 MAT 公司的各項要求而研發(fā)。生產(chǎn)規(guī)劃者、班組長以及機(jī)床操作人員可以通過它隨時查看當(dāng)前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
MAT 公司還在其生產(chǎn)流程中持續(xù)一致地使用 EDNA 系統(tǒng)：一方面，生產(chǎn)規(guī)劃者或班組長可利用 Dashboard 來確定當(dāng)前生產(chǎn)的件數(shù)。另一方面，操作人員也能在軟件的幫助下更好地規(guī)劃他們的工作流程，因為軟件能提醒他們在結(jié)束休息后及時返回機(jī)床旁，或在換刀時總是準(zhǔn)備好“正確”的刀具。
MAT 正在制定未來的數(shù)字化發(fā)展路線。
“許多人都還在談?wù)撨@個問題，而我們現(xiàn)在就已經(jīng)開始數(shù)字化工廠的建設(shè)！” “我們可以這樣總結(jié)我們所關(guān)注的這個重要問題。當(dāng)所有人都還在討論數(shù)字化時，MAT 就已經(jīng)開始推廣數(shù)字化并確保機(jī)床之間能相互通訊。只有通過生產(chǎn)過程的持續(xù)自動化和自主化，才能使汽車行業(yè)的制造成本與市場保持一致。”MAT 傳動系統(tǒng)部門總經(jīng)理兼 MAT 歐洲區(qū)首席執(zhí)行官 Ingo Bitzer 解釋說。
持續(xù)關(guān)注其他應(yīng)用領(lǐng)域
總的來說，兩家公司都不認(rèn)為整個項目已完成——相反，MAT 生產(chǎn)的數(shù)字化進(jìn)程仍在繼續(xù)如火如荼地展開。埃馬克參股的 anacision 公司首席數(shù)據(jù)科學(xué)家 Andreas Kühne 博士證實：“我們的共同目標(biāo)是為更多生產(chǎn)線配備這一物聯(lián)網(wǎng)解決方案。另外，我們還希望實現(xiàn)全新的應(yīng)用案例，例如斷刀檢測等。因此，我們會一如既往地保持密切的交流。”最后，還需要探討的問題就剩下項目的成本。在此方面，埃馬克的物聯(lián)網(wǎng)專家再次帶來一個驚喜：大型生產(chǎn)線的硬件加裝，比如包括布線在內(nèi)的工業(yè) PC 機(jī)整合工作，只需要幾天就能完成。而對于單臺機(jī)床，甚至只需要一天的時間。其原因在于，所有前期工作都在埃馬克公司內(nèi)完成：根據(jù)所需的解決方案精確配置系統(tǒng)，以及連接到各種機(jī)床控制系統(tǒng)上的準(zhǔn)備工作。在加工現(xiàn)場的機(jī)床上實施解決方案后，用戶很快就能從所需的功能和流程改進(jìn)中獲益。
MAT 生產(chǎn)的數(shù)字化進(jìn)程仍在繼續(xù)如火如荼地展開，它的下一條生產(chǎn)線已裝備了埃馬克的 EDNA 工業(yè)4.0解決方案。
“我們向廣大客戶推出這一套由 IoT Core、軟件和 Dashboard 構(gòu)成的EDNA 工業(yè) 4.0 解決方案已有一段時間了，越來越多用戶已被它的高效實用性所折服，而且我們還在持續(xù)不斷地對它進(jìn)行改進(jìn)。”Kühne 在總結(jié)這家來自德國南部的機(jī)床制造商的現(xiàn)狀時說，“根據(jù)初步反饋，在使用EDNA 后，公司的 OEE 效率明顯提高，我們甚至估計，在對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估并由此制定出相應(yīng)的改進(jìn)措施之后，大約只需要一年時間就可以‘收回投資’。”另外，用戶也可以從一個全面、開放和面向未來的工業(yè) 4.0 生態(tài)系統(tǒng)受益。通過 EDNA，埃馬克為實現(xiàn)未來型智能生產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。
物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展部門經(jīng)理 Peter Strohm 向 MAT 的生產(chǎn)廠長 Klaus Fischer 展示用于控制立式車床的新型 EDNA HMI 操作面板。
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