強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合共同開發(fā)智能型生產(chǎn)系統(tǒng)

DMG MORI 供稿

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合共同開發(fā)智能型生產(chǎn)系統(tǒng)

DMG MORI 供稿

預(yù)測性維護(hù)是網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的眾多潛在應(yīng)用之一。相比其他許多設(shè)想的“工業(yè)4.0”解決方案，已有首批解決方案投入實(shí)際應(yīng)用。兩家全球領(lǐng)先的高科技公司DMG MORI和Schaeffler Technologies，在2015年的EMO展會上合作展出了兩臺以上“機(jī)床4.0”的原型機(jī)。其中一臺自2015年10月以來一直在Schaeffler的霍斯塔特工廠實(shí)際進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。因此，現(xiàn)在有必要跟進(jìn)這一著眼未來的合作項(xiàng)目的最新狀況。

DMC 80 FD duoBLOCK?銑/車復(fù)合加工中心是DMG MORI在EMO米蘭展會上最耀眼的展品之一。其至少有兩大看點(diǎn)：第一，該展品重點(diǎn)展現(xiàn)了全功能加工中心的卓越加工能力；第二，它具有特有的外觀設(shè)計(jì)（高科技機(jī)床配ERGOline?控制面板和CELOS?）。在DMC 80 FD duoBLOCK?加工中心的眾多核心特色中還隱藏著一個開創(chuàng)性特點(diǎn)——安裝在該加工中心內(nèi)的大量機(jī)械電子部件。

大約16個月前，這個“開創(chuàng)性特點(diǎn)”最初來自DMG MORI集團(tuán)和該集團(tuán)內(nèi)負(fù)責(zé)該機(jī)生產(chǎn)的德克爾馬豪弗朗頓工廠與Schaeffler Technologies之間的一次交流會。在準(zhǔn)備EMO米蘭全球金屬加工展時，雙方討論未來機(jī)床的要求，例如機(jī)床本身需具有足夠的智能，在上端的云系統(tǒng)支持下具有“預(yù)測性維護(hù)”、“更高可用性”及“更低成本”，并具有實(shí)際使用價值。

這個想法激發(fā)了雙方共同的興趣，雙方很快簽訂協(xié)議。值得一提的是實(shí)際上Schaeffler Technologies公司已經(jīng)訂購了為了給霍斯塔特工廠生產(chǎn)高精度軸承至關(guān)重要的兩套計(jì)劃中的一套原型系列產(chǎn)品。其背后的想法是：通過將機(jī)床接入數(shù)字增值鏈的網(wǎng)絡(luò)中，Schaeffler集團(tuán)能根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)測試工業(yè)化應(yīng)用的可行性，并希望得出雙方未來合作開發(fā)的重要結(jié)果。

結(jié)果現(xiàn)已揭曉：共60多個附加傳感器安裝在這臺銑/車復(fù)合加工中心的重要部位處，以監(jiān)測加工過程中的振動、負(fù)載及溫度。所有這些報告機(jī)床狀態(tài)的附加（必備）傳感器數(shù)據(jù)都被導(dǎo)入到DMG MORI的ERGOline?控制面板內(nèi)的CELOS?系統(tǒng)中，由CELOS?的“狀態(tài)分析器”應(yīng)用程序，以設(shè)計(jì)的方式和圖形顯示工藝參數(shù)，讓機(jī)床能立即分析工作性能和狀態(tài)。同時，還會將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入到一個特殊的云端軟件平臺中，它在位于黑措根奧拉赫的Schaeffler集團(tuán)的計(jì)算機(jī)中心運(yùn)行，通過一定算法對長期收集、處理及存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

兩家工程師在現(xiàn)場討論技術(shù)問題

DMC 80 FD duoBLOCK?銑/車復(fù)合加工中心

EMO全球首秀后，項(xiàng)目又取得了許多進(jìn)展。特別是自2015年10月起，位于霍斯塔特的Schaeffler工廠的原型機(jī)在生產(chǎn)高質(zhì)量工件的同時不斷向計(jì)算機(jī)中心發(fā)送數(shù)據(jù)。同時，位于霍斯塔特的銑/車復(fù)合加工中心能生產(chǎn)大型及定制滾動軸承的軸承圈，對其進(jìn)行高精度的軟加工。

根據(jù)目前的研究成果，預(yù)計(jì)效果相當(dāng)可觀。例如，世界經(jīng)濟(jì)論壇和埃森哲咨詢公司的最新研究表明，預(yù)測性維護(hù)將減少全部維修計(jì)劃的12%。維護(hù)成本預(yù)計(jì)將降低近30%。研究還發(fā)現(xiàn)，意外停機(jī)狀況甚至將有可能降低70%。

眼下，對于Schaeffler工廠位于霍斯塔特的“智能”DMC 80 FD duoBLOCK?加工中心所能達(dá)到的效果尚無法得出最終結(jié)論。Schaeffler Technologies公司的高精度軸承部經(jīng)理Roberto Henkel詳細(xì)解釋說：“當(dāng)前的重點(diǎn)是未來的數(shù)字化工廠將如何提高生產(chǎn)力、質(zhì)量、交貨可靠性及用戶便捷性。所有這些都與機(jī)床的軸承和導(dǎo)軌存在密切的關(guān)系，因?yàn)檩S承和導(dǎo)軌不僅關(guān)系到機(jī)床工作，也關(guān)系到工件質(zhì)量。當(dāng)前的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及零件的未來性能數(shù)據(jù)，對于機(jī)床操作人員來說十分重要。然而，預(yù)測率取決于可用的數(shù)據(jù)量以及一定時間內(nèi)的工作性能狀況。在得出任何可靠結(jié)論前，還有很多準(zhǔn)備工作需要完成?！?/p>

對于這類探索性項(xiàng)目，用戶十分關(guān)鍵，也可從終端用戶角度調(diào)查實(shí)現(xiàn)的結(jié)果與目標(biāo)結(jié)果之間的接近程度。畢竟，大數(shù)據(jù)就意味著這個，預(yù)測性維護(hù)的方法就需要在相當(dāng)長時間內(nèi)獲取海量數(shù)據(jù)，以得出確定的事實(shí)進(jìn)行改進(jìn)。

DMC 80 FD duoBLOCK?銑/車復(fù)合加工中心安裝附加傳感器的關(guān)鍵部位

其中，可靠性極為重要，Schaeffler產(chǎn)品銷售經(jīng)理Martin Schreiber強(qiáng)調(diào)說：“客戶需要系統(tǒng)具有100%的可靠性。畢竟，這些是最智能的高科技機(jī)床，不能僅僅因?yàn)樵朴?jì)算分析能力不足將公差范圍設(shè)置過小，從而造成機(jī)床經(jīng)常關(guān)機(jī)或數(shù)控系統(tǒng)頻繁報告給操作人員難以理解的警告信息。”

Martin Schreiber承認(rèn)，這個難度很大，需要隨時保持和公司內(nèi)用戶——生產(chǎn)經(jīng)理Roberto Henkel以及公司內(nèi)大數(shù)據(jù)分析人員的聯(lián)系，來交流數(shù)字化工藝鏈的智能化。他確信2016年內(nèi)可向公眾展示第一批量化的結(jié)果。

Roberto Henkel表示屆時的結(jié)果將“相當(dāng)積極”，預(yù)計(jì)將最大限度的降低停機(jī)風(fēng)險和維修成本?！袄?，通過直線導(dǎo)軌的振動傳感器，我們能確定振動的變化，因此能按需潤滑。根據(jù)這些數(shù)據(jù)還可能確定部件的剩余壽命或根據(jù)負(fù)載情況，優(yōu)化加工工藝或根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級管理加工工藝?！盧oberto Henkel說道。

“接入網(wǎng)絡(luò)的機(jī)床越多，未來控制全部生產(chǎn)設(shè)備的可能性就越高，制定的機(jī)床維護(hù)計(jì)劃就可以以更低的成本和在更恰當(dāng)?shù)臅r間執(zhí)行機(jī)床維護(hù)?！盡artin Schreiber繼續(xù)說道，并另外用電能管理為例來解釋，“未來，可以根據(jù)機(jī)床特定部件測量的實(shí)際能耗數(shù)據(jù)并將能耗數(shù)據(jù)發(fā)給ERP系統(tǒng)，在制定生產(chǎn)計(jì)劃時就能確定生產(chǎn)所需的用電量并據(jù)此購電。未來甚至還能在制定整個生產(chǎn)計(jì)劃時，避開用電高峰進(jìn)行高效生產(chǎn)。”

因此，DMG MORI與Schaeffler Technologies合作開發(fā)的創(chuàng)新項(xiàng)目——“機(jī)床4.0”具有突出的長期效果和巨大潛力?！爸悄堋盌MC 80 FD duoBLOCK?加工中心迄今獨(dú)此一機(jī)，它綜合了機(jī)械、電子和信息技術(shù)，為用戶建立了可量化和可增值的典范□