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Economia de Tempo, Qualidade Aprimorada, Maior Disponibilidade do Sistema por meio de Cadeias Produtivas Integradas
CONTEÚDO TÉCNICO
ECONOMIA DE TEMPO, QUALIDADE APRIMORADA, MAIOR DISPONIBILIDADE DO SISTEMA POR MEIO DE CADEIAS PRODUTIVAS INTEGRADAS Por Martin Witzsch
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A produção de alto volume exige qualidade superior com tempos de processamento cada vez mais curtos. As máquinas já são tecnicamente muito avançadas. Grandes potenciais de economia não são mais encontrados entre as técnicas de processamento, mas sim nos estágios precedentes e posteriores do processo, como set-up, medição e comunicação entre a máquina e o equipamento de medição. Portanto, Kapp Niles desenvolveu uma plataforma para unir e automatizar esses processos. Graças a padrões abertos como umati (interface universal de máquina-ferramenta) e GDE (Gear Data Exchange), ele funciona até mesmo em uma base de vários fornecedores.
xistem diferentes abordagens para aumentar ainda mais a eficiência dos processos de produção, por exemplo, integrando o maior E imaginar cadeias de produção integradas com o mínimo de manuseio manual entre os elos da cadeia quanto possível”, avalia Konstantin Schäfer, Chefe de número possível de etapas do processo em uma Gerenciamento de Produto. “Continuamos a evoluir de máquina. No entanto, do ponto de vista técnico, isso é um fabricante de máquinas puro para um fornecedor muito complexo e inflexível e, portanto, não confiável. de soluções.” Isso se torna evidente no crescente setor É por isso que Kapp Niles opta por um caminho de tecnologia de medição, Kapp Niles Metrology. Além diferente: “Em vez de máquinas integradas, preferimos disso, o portfólio existente está sendo otimizado para
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Imagem 1. O processo de configuração virtual facilita a criação de um novo projeto
sistemas de produção que se comunicam entre si. Em particular, através da nova plataforma de assistência KN, apoiando o usuário com o software do sistema de controle, KN grind, desde a fase de planejamento do projeto até a produção.
KN grind, um Sistema de Controle Prático
Como parte da configuração relacionada ao projeto, todas as opções de processamento necessárias são combinadas em um projeto de peça de trabalho. Com a interface de usuário intuitiva passo a passo, dados concretos do projeto são coletados. Em um processo de configuração virtual, o usuário seleciona o tipo de engrenagem e as ferramentas adequadas de um conjunto de componentes. Cada etapa é exibida em uma máquina convencionalizada (Imagem 1). A pedido, a KN grind também oferece sugestões tecnológicas. Volker Zenker, gerente de desenvolvimento de software, explica: “Ao contrário das versões anteriores, os valores críticos ou incorretos são exibidos para o usuário. Um controle sequencial permite uma compilação direta de fluxos de trabalho por meio de arrastar e soltar. Isso é muito útil para processamento complexo, por exemplo, de peças de trabalho com várias posições de processamento dentro de um projeto (Imagem 2). Essas sequências geradas podem ser usadas para processamento automatizado, bem como para sequências de configuração.
A necessidade de teclas de função é substituída por um painel de controle com tela de toque. Todas as novas gerações de máquinas apresentam este sistema de controle.
Sem Compromissos de Segurança de Dados
Em comparação com centros de produção altamente automatizados, parece uma relíquia dos primórdios da industrialização se o pessoal de operação tem que andar da sala de medição para a máquina para transportar relatórios de medição a fim de digitar manualmente os valores corrigidos. O fato de isso ainda ser praticado em um ambiente de alta tecnologia se deve aos padrões de segurança extremamente elevados de usuários, como o ramo automotivo, que até agora contornaram a integração simples de dados. Além disso, o uso de dispositivos USB é estritamente proibido. Outro fator tem sido a falta de padrões de transmissão de dados consistentes para permitir a integração segura de dados. É por isso que Kapp Niles desenvolveu soluções
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que não requerem mais a instalação de software invasivo e, portanto, permitem que os usuários mantenham o controle sobre seus dados o tempo todo. Konstantin Schäfer: “Este conceito não inclui nenhum serviço em nuvem.” Os aplicativos que vão além do controle direto da máquina são programados em HTML5. Isso permite que o usuário os aplique tanto em computadores clássicos quanto em dispositivos móveis.
KN assist: A foto maior – que também se aplica a todos os fabricantes
O resultado das considerações acima é a plataforma de assistência KN. Graças à programação HTML5 mencionada acima, o KN assist funciona sem quaisquer requisitos de software adicionais em um PC e dispositivos móveis finais semelhantes. Basta o usuário acessar um único endereço na Intranet e, assim, ter acesso ao sistema por meio de seu navegador ou aplicativo.
A troca de dados ocorre por meio da interface padrão OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture), facilitando a comunicação máquina a máquina com muito pouco esforço. Como uma visão geral do conjunto geral do sistema, o KN assist usa o formato de troca de dados aberto, como GDE (Gear Data Exchange) e umati (interface universal de máquinaferramenta), desenvolvido pela VDW em cooperação com parceiros do projeto. Isso permite a troca de dados básicos de engrenagens / dentes, modificações, avaliações, etc. entre os fabricantes. Além disso, são exibidos os estados operacionais de todas as máquinas da planta. Isso dá a cada usuário de cada local uma visão geral da produção.
Uma aplicação ainda mais complexa é o gerenciamento de dados de todas as peças específicas dos componentes, como ferramentas de fixação, dressagem e retificação. Até agora, os dados dos componentes de configuração tinham que ser inseridos manualmente na máquina para evitar a possibilidade de portadores de dados do fornecedor acessarem as áreas de produção. No futuro, códigos RFID ou 2D serão anexados a rolos de dressagem, sem-fins ou ferramentas de fixação que podem ser lidos pelas máquinas. Isso reduz consideravelmente o tempo de
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configuração e permite que os componentes sejam claramente identificados. Locais de armazenamento, vida útil, ciclos de fixação ou atribuições a um projeto no planejamento podem ser convenientemente documentados dessa forma. Ao fazer isso, o tempo de resposta às solicitações de serviço e processos internos é reduzido.
Tempos de Resposta Mais Rápidos para Solicitações de Serviço
O cliente espera atendimento imediato em caso de solicitação de serviço ou mau funcionamento do sistema. No entanto, a cadeia clássica de mensagens é comparativamente lenta. Os operadores da máquina detectam um erro, notificam o Departamento de Serviço e descrevem o problema. O Departamento de Serviço então contata o fabricante; o último consulta dados adicionais - melhor cenário - por meio de um modem a ser ativado, no entanto, mais provavelmente por telefone. Ao fazer isso, as informações podem se perder ou as telas podem ser lidas incorretamente. É assim que a primeira hora é gasta: convertida em tempo ocioso, isso cria uma situação custosa. Além disso, o fabricante da máquina terá que primeiro coletar, atualizar e analisar os dados. Uma transmissão convencional de dados via internet seria viável, porém, não é considerada segura pela maioria dos usuários.
Kapp Niles tomou medidas corretivas para este processo: o cliente agora pode iniciar o contato no KN grind. Christian Füger, Gerente de Serviço de Vendas, descreve a opção: “A solicitação de serviço pode ser iniciada por meio de um botão no visor da máquina ou por meio da interface web de qualquer dispositivo móvel final. Isso permite que o gerente de serviço, operador ou planejador responda sem demora.” A solicitação de serviço é enviada à Kapp Niles diretamente por meio de uma conexão VPN certificada pela TÜV-IT. Dados de diagnóstico, arquivos de log, etc. da máquina em questão serão fornecidos ao cliente mediante liberação explícita, sem perda de royalties sobre o processo e os dados.
Atualmente, o tempo de resposta gira em torno de 12 horas. Em outros fusos horários sem representação local, 24 horas na pior das hipóteses. Christian Füger: “Nós nos esforçamos para um serviço de ponta a ponta com um tempo de resposta de duas a quatro horas. Isso pode ser feito, pois todas as informações, como números de comissão, padrões de erro, relatórios de medição, etc., já são fornecidas junto com a solicitação de serviço.”
Imagem 3. Dispositivo de medição Kapp Niles KNM 2X para aplicações relacionadas à produção
Turbo para a Tecnologia de Medição
Conforme indicado anteriormente, o portfólio agora também inclui máquinas para medições relacionadas à produção, uma vez que uma economia significativa de tempo também pode ser alcançada para o trabalho de acompanhamento dos processos de retificação. Durante o processo clássico, amostras aleatórias de peças de trabalho teriam que ser retiradas da produção para serem transportadas para a máquina de medição normalmente localizada em um salão diferente. Dependendo da carga de trabalho, os resultados geralmente estariam disponíveis cerca de 15-20 minutos depois. Posteriormente, o relatório de medição teria que ser levado de volta à máquina para digitação manual das correções. Para reduzir esses tempos, Kapp Niles recorre a vários fatores. As máquinas de medição também são projetadas para aplicações relacionadas ao produto. Eles podem prescindir de uma câmara climática (Imagem 3). Os eixos individuais
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Imagem 4. Medições em processo via “malha fechada”. Com a área verde escura, os valores de setpoint de deriva podem ser detectados e corrigidos, mesmo durante processos em andamento.
e a peça de trabalho são monitorados por meio de sensores para fins de compensação de temperatura. As molas pneumáticas absorvem as vibrações. Ao fazer isso, a precisão da medição atende aos mais altos padrões, mesmo em grandes volumes de produção. Gerhard Mohr, diretor administrativo da Kapp Niles Metrology, expõe os benefícios: “As máquinas podem ser acessadas livremente pelo operador por três lados e, portanto, também são adequadas para carregamento automatizado. Contra-suportes posicionáveis flexíveis são fornecidos para a medição de peças em forma de onda. Além disso, as máquinas podem ser convertidas para uma nova peça em segundos com um sistema de fixação de troca rápida.
A automação também contribui pelo menos da mesma forma para a economia de tempo. A conexão direta entre as máquinas de retificação e medição é conhecida como “circuito fechado” dentro do setor. A máquina de medição fornece dados não apenas na forma de relatórios, mas também como conjunto de dados GDE. Na primeira versão, essas são as variáveis de correção típicas (fHα, fHß, correção de comprimento de tangente / correção de passo) que mudam em caso de aumento de temperatura ou desgaste da ferramenta. Em comparação com a entrada manual, esses dados podem ser importados e analisados muito mais rápido e com menos erros via OPC UA na retífica KN. Se um novo resultado de medição for fornecido, o operador será notificado e receberá sugestões de correção. Christian Graf, da Software Development, explica: “O que acontece aqui não é uma comparação pura entre ALVO / REAL. Pelo contrário, o operador recebe os valores medidos preparados, o que lhe permite - com base na sua experiência - decidir se e como irá intervir. Com base no projeto, o rastreamento automatizado é outra opção” (Imagem 4).
No geral, as medidas descritas irão acelerar e simplificar significativamente o fluxo de trabalho. O usuário obtém uma visão geral melhor do processo de produção enquanto aproveita os vários benefícios da nova plataforma de software, mesmo em uma base de vários fornecedores.
