Velg digitalt, velg riktig bor
Hvordan kan Industri 4.0 hjelpe produsenter å øke maskinutnyttelsen og fortjenesten. Sandvik Coromant mener løsningen er å kombinere avansert programvare med de riktige maskineringsverktøyene.
Under 30 prosent av produsentene har i utstrakt grad tatt i bruk Industri 4.0-teknologier, i henhold til svarene i en ny rapport. Men, produsenters motvilje mot å satse for fullt digitalt må kanskje endres hvis de skal klare å tilpasse seg en uforutsigbar fremtid.
Usikre på Industri 4.0
Industri 4.0 & Smart Manufacturing Adoption Report av IoT Analytics, viser at innarbeidingen av Industri 4.0-teknologien fremdeles er lav hos produsenter. Fordelene ved Industri 4.0 er nå godt dokumentert, så hvorfor er det ikke flere produsenter som digitaliserer prosessene sine?
En teori er at det er kostbart å anvende Industri 4.0 i eksisterende produksjonsoppsett, men dette trenger faktisk ikke å være tilfelle. En annen grunn til den lave implementeringen er at produsentene ikke ser noen grunn til å oppgradere sine eksisterende verktøyoppsett og prosesser. Hvorfor endre på ting som fungerer? Produsenter i denne kategorien kan være usikker på hvordan Industri 4.0 passer inn i deres etablerte måte å gjøre ting på.
Hva kan skje under en pandemi?
Men, faktum er at automatiserte Industri 4.0-teknologier kan by på store fordeler for produsentenes bunnlinje. For eksempel har Sandvik Coromant funnet ut at 20 prosent økning i maskinutnyttelsen kan gi 10 prosent høyere brutto fortjenestemargin, og at automatiserte systemer kan øke maskiners oppetid dramatisk.
Automatisert utstyr kan også støtte den voksende trenden til maskinering med begrenset eller ingen menneskelig overvåkning — særlig viktig nå i forbindelse med pandemien. En rapport fra Pricewaterhouse Coopers (PwC), COVID-19: What it means for industrial manufacturers, slo nylig fast følgende: “For selskap som er sårbare hvis det skulle skje et virusutbrudd i deres rekker, vil dette være en kritisk tid for å utforske en proaktiv bruk av automasjonsteknologier.”
Kan lett integreres
Dagens Industri 4.0-teknologier, med sensorer og maskinlæring, kan også være fordelaktig for å minimere antall produksjonsstopp. Og selvsagt, for å øke fortjenesten. Dette inkluderer nødvendige stopp for å skifte ut slitt verktøy, som eksempelvis bor.
Tidligere var operatørene avhengige av manuell overvåkning for å oppdage slitasje på maskineringsverktøyene. Rapporten fra PwC peker på Industrial Internet of Things (IIoT) som et alternativ. Et eksempel på dette er Sandvik Coromants nyeste plattform CoroPlus Machining Insights, en utvidelse av selskapets CoroPlus-serie med tilkoblet programvare.
Ved å bruke Machining Insights kan CNC-maskiner kobles sammen via Ethernet, og overføre informasjon i større mengder enn de kan i dag. Dette inkluderer produksjonsdata for å forbedre verkstedseffektivitet og generell utstyrseffektivitet (OEE). Og dette er ikke forbeholdt nye maskiner.
De fleste maskiner kan kobles til nettverket, og det finnes adaptere for eldre maskiner som også gjør disse kompatible. Med andre ord kan Industri 4.0 lett integreres, selv med eldre maskinvare.
Forutsigbar slitasje
Machining Insights er bygd opp slik at det gir produsenter større innsyn i maskineringsprosessene. Det visualiserer informasjon som er nødvendig for å identifisere og eliminere nedetid og ineffektivitet. Dette omfatter også perioder med delvis eller helt automatiserte prosesser.
La oss bare innse at en av de største truslene i produksjonen er uforutsigbar verktøylevetid. For at et verktøy skal støtte automatisert produksjon, ligger nøkkelen til suksess i å begrense til forutsigbar og kontrollerbar slitasje, og eliminere uregelmessig og ukontrollert slitasje.
Sandvik Coromants eksperter hadde dette i bakhodet under utviklingen av CoroDrill 860 med forbedret -GM-geometri, en ny design av fullhardmetallbor, som er optimert for en lang rekke materialer og bruksområder, på tvers av alle industrisektorene.
Unik tilnærming til utforming
For ekspertene hos Sandvik Coromant er nøkkelen til lengre verktøylevetid ikke begrenset til brukstiden for verktøyet, selve utformingen av boret er også vesentlig.
CoroDrill 860-GM har en innovativ, polert sponkanalutforming. Den grensesprengende formen forbedrer avsponingen og gir bedre hullkvalitet, samtidig som den bidrar til å redusere varmeoppbyggingen og skjærekreftene under boring. Andre nøkkelegenskaper for borets utforming er en forsterket kjerne og skjærkant, eggbehandling for å fjerne mikrodefekter og doble støttelister for å forbedre stabiliteten. Borspissen er også utformet med bedre frivinkler og forbedret overflatekvalitet.
CoroDrill 860-GM egner seg til alle bruksområder der hullkvaliteten er avgjørende. Dette inkluderer luftfart, generell maskinering, olje og gass, kjernekraft og fornybar energi. Den optimerte driftssikkerheten er også dokumentert i bilproduksjon, inkludert boring av motorblokker, mantler, flenser og manifolder.
Verktøyteknologi i praksis
Ettersom maskinering blir stadig mer automatisert, er uforutsigbar verktøylevetid blitt et større problem. I Korea opplevde en bilprodusent akkurat dette problemet, og arbeidet sammen med Sandvik Coromant for å forbedre verktøylevetiden.
I denne prosessen brukte de CoroDrill 860-GM til å bore gjennomgående hull for transmisjonskoblinger til biler. Totalt ble det boret åtte 8,2 mm gjennomgående hull i hver komponent med en dybde på 10 mm. Den tidligere løsningen produserte 200 komponenter, 1600 hull til sammen, med skjærhastighet (Vc) på 80 m/min (3102 o/min) og en matehastighet (Vf) på 381 mm/min. Sammenlignet med dette klarte CoroDrill 860-GM 2300 komponenter (18400 hull) med en Vc på 100 m/min (3878 o/min) og Vf på 814 mm/min.
Resultatet var en betydelig forbedret verktøylevetid på 1150 prosent, og en produktivitetsøkning som senket de totale kostnadene per komponent.
Disse verktøyene kan i tillegg til å bidra til lengre levetid også brukes med økte skjærdata, og derfor oppnå høyere produktivitet. Et maskineringsfirma i Lancaster i USA, klarte å oppnå 57 prosent høyere skjærehastighet ved bruk av CoroDrill 860-GM, sammenlignet med et konkurrerende bor. Verktøyet ble brukt til å bore sensorhus av 304 rustfritt stål — 11 hull i hver, 6,6 mm i diameter.
Gå online
For å øke levetiden på verktøyet må produsentene investere i Industri 4.0-teknologi, som Machining Insights, for å overvåke slitasjen. Når det er sagt, må de selvsagt ikke glemme å investere i gode verktøyløsninger i utgangspunktet. Sandvik Coromants CoroPlus Tool Guide forenkler valget av riktig verktøy. Ved å få tilgang til programmet via en nettleser, og oppgi arbeidsmaterialet og bruksområdet, kan brukerne finne det beste verktøyet og de mest egnede skjæredataene for sine behov.
I tillegg til Machining Insights omfatter Sandvik Coromants digitale maskineringsportefølje også CoroPlus Process Control, en prosesstyringsløsning som omfatter både maskinvare og programvare. Dette systemet overvåker maskinen i sanntid, og handler automatisk etter definerte regler i stedet for bare å sende en advarsel. Handlinger kan inkludere å stoppe maskinen ved en kollisjon, eller skifte ut et slitt verktøy.
En rekke fordeler med hensyn til produktivitet, fortjeneste og vedlikehold er tilgjengelige for maskineringsverksteder som er villige til å overvinne sin motvilje mot å satse fullt ut på Industri 4.0. Gjennom riktig bruk av disse teknologiene kan produsenter gå digitalt på egne betingelser — og være blant de 30 prosent av produsentene fra rapporten fra IoT Analytics, som står godt rustet for en uforutsigbar fremtid.
For mer informasjon se: www.sandvik.coromant.com
Kilde: Sandvik Coromant