IMTS 2018:사실인가 허구인가? 인더스트리 4.0의 약속

인더스트리 4.0에 대한 과대 광고를 벗어버리고 생산량과 품질의 균형에 집중할 때 잠재적인 약속의 결과가 실현될 수 있습니다. 우리는 Renishaw의 정밀 제조 및 센서 기반 계측 기술의 베테랑과 대화하여 Industry 4.0이 공정 및 부품 제조에 실제로 어떤 영향을 미칠 수 있는지 이해했습니다.

인더스트리 4.0은 2018년 국제 제조 무역 박람회에서 홍보 및 논의될 것입니다. 스마트 제조와 인더스트리 4.0에 대해 이해해야 할 한 가지가 있다면, 많은 조직이 의미 있는 것을 통합할 수 있다고 생각하는 속도를 지나치게 단순화한다는 것입니다.

Dan Skulan은 30년 넘게 정밀 가공 및 계측 측정 무역 분야에서 일해 왔으며 제조업체의 생산성 및 품질 측정 기준에 대해 잘 알고 있습니다. Renishaw의 산업용 계측 총괄 관리자인 Skulan은 기업이 Industry 4.0의 약속을 처리할 준비가 되었는지 확인하는 방법을 깊이 이해하고 있습니다. Skulan은 IMTS 2018 컨퍼런스 세션에서 Industry 4.0에 대해 구체적으로 발표하고 있습니다.

그 유행어 용어의 정의는 다른 어떤 것보다 제조업체의 특정 목표가 무엇인지에 더 초점을 맞춰야 합니다. Skulan에 따르면 인더스트리 4.0의 약속은 새로운 데이터 관리 시스템을 통합하는 것보다 회사 목표를 명확하게 이해하고 적절한 기술과 도구를 사용하는 데 더 달려 있습니다.

"엄청난 양의 데이터를 수집할 수 있지만 데이터는 정확하고 실행 가능한 경우에만 가치가 있습니다."라고 Skulan은 말합니다. "Industry 4.0이 가져올 수 있는 매우 유효한 결과가 있지만 프로세스에서 나오는 정확하고 실행 가능한 데이터로 시작하여 체계적인 방식으로 구현하는 것이 정말 중요합니다."

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그렇다면 제조사는 어떻게 해야 할까요? 시작하려면 실사를 연습하고 그것이 의미가 있는지 확인해야 합니다. 모두가 개선되기를 원합니다. 자동화는 중요하지만 더 높은 처리량으로 품질을 유지하기 위해 내부 프로세스 제어 없이 실행하도록 허용하면 매우 비용이 많이 들 수 있습니다.

"실행 중인 것으로 보고된 프로세스가 실제로 많은 스크랩을 생성했거나 부품이 전혀 생성되지 않은 경우 어떻게 하시겠습니까?" 스쿨란이 설명합니다. “공작물과 툴링이 올바르게 설정되었는지 확인하는 우수한 프로세스 기반 시스템과 고유한 정확도로 실행되는 절단 프로그램이 필요합니다. 공정 중 측정은 올바른 부품에 올바른 절단이 이루어졌는지 확인해야 합니다. 이것이 바로 인더스트리 4.0의 좋은 구현을 기본 프로세스가 제어되는지 확인하지 않고 더 높은 수준의 데이터 모니터링을 통합하려고 하는 약한 구현과 분리하는 데 도움이 되는 방법입니다.”

이를 위해 Skulan은 시뮬레이션의 매우 중요한 역할을 강조하지만 핵심 단계에서 기계의 가공 프로세스를 바로 확인하는 센서 기반 정확도와 결합된 경우에만 가능합니다.

Skulan은 "우리의 목표는 단순히 생산이 진행되고 있는지 확인하는 것이 아니라 모든 생산 단계가 손실된 처리 시간을 최소화하면서 품질 표준을 충족하는지 확인하는 것입니다."라고 말합니다. 여기서 센서와 자동화는 중요한 역할을 하지만 데이터가 검증 가능하게 정확할 경우에만 가능합니다. 운영자가 쉽게 사용할 수 있는 소프트웨어와 함께 작동하는 스마트 센서 기술의 올바른 조합은 향상된 생산성이 실현되는 대시보드에서 명확하게 볼 수 있기 때문입니다.

스마트 제조의 위험: 인더스트리 4.0의 결과에 대한 지나친 기대

그러나 모든 사람이 인더스트리 4.0에 대해 같은 그림을 가지고 있는 것은 아닙니다. 일부 회사는 이것이 제조의 성배라고 생각하고 일단 채택하면 생산성에 혁명을 일으키고 거의 즉시 비용을 절감할 것이라고 믿습니다. Skulan은 이것이 큰 차이를 만들 수 있다고 말하지만, 고위 제조 경영진이 기대하는 결과가 반드시 빨리 실현되는 약속은 아닙니다.

"일단 고위 관리자가 4.0 전략을 구현하기로 결정하면 작업 현장 작업자의 성과를 모니터링하는 것만으로도 생산성과 품질이 즉시 향상될 것이라는 기대가 있습니다."라고 Skulan은 말합니다. “이것은 일부 회사들이 채택하고 있는 잠재적으로 위험한 사고방식입니다. 이점을 실현할 수 있도록 프로세스를 준비하기 위해 작업 현장 수준에서 수행해야 하는 실제 작업이 있습니다. 인더스트리 4.0은 마술 지팡이가 아닙니다.”

그러나 Skulan은 이 프로세스가 잘 수행될 경우 제조에서 정당한 장점이 있음을 재빨리 지적합니다. 그 중요성과 약속을 설명하기 위해 Skulan은 인더스트리 4.0 프로세스 및 관행에만 전념하는 250명 이상의 엔지니어가 있는 주요 항공우주 제조업체인 그의 대규모 고객에 대해 이야기합니다. 항공우주 산업에서 생산성을 개선하고 혁신하려는 추진력은 성공의 주요 요소입니다.

인포그래픽에서 항공우주 산업의 성공 사례를 확인하십시오. "무한대 너머로:제조업 도약의 항공우주 기회"

인더스트리 4.0과 공정 제어의 가치

처리량 측정만으로도 유효하지만 고유한 한계가 있을 수 있습니다.

많은 제조업체는 생산성에 도움이 될 수 있는 기계 가공의 주기 시간에 많은 관심을 기울이지만 오해의 소지가 있습니다. "가공 작업은 높은 수준의 활동을 보여줄 수 있지만 기계가 실제로 좋은 부품이나 부품을 전혀 생산하지 못할 수도 있습니다."라고 Skulan은 말합니다.

인더스트리 4.0의 효과적인 적용은 공정 내 검증을 가능하게 하는 종류의 기술을 사용하여 처리량과 품질의 균형을 맞추는 것입니다. 그리고 이 모든 것이 운영자와 공장 관리자에게 지속적인 정보를 보고해야 합니다.

Skulan은 "제조업체는 최종 부품 검사보다 가공 프로세스의 각 단계에서 정확한 정보를 캡처해야 이러한 프로세스가 발생하므로 부적합이 발생하기 전에 변경에 영향을 미칠 수 있으므로 프로세스의 훨씬 상위 단계에서 품질 출력을 보장할 수 있습니다."라고 제안합니다. 그가 보기에 이것이 Industry 4.0의 약속을 실현하기 위한 요구 사항입니다. 센서와 소프트웨어를 함께 사용하여 기계 내 자동 프로세스 제어에서 나오는 품질은 관리 수준에서 검사되는 정보가 정확하고 실행 가능한지 확인하는 데 도움이 됩니다."

Skulan은 "지금 대다수 기업이 하는 것처럼 부품이 생산된 후 데이터를 보면 유효한 정보지만 프로세스를 변경하는 데 도움이 되지는 않습니다."라고 말합니다. "당신이 정말로 원하는 것은 구성 요소의 제작 및 절단을 따라 각 지점에서 제조 공정에 중요한 개별 특성을 측정하고, 그것이 유효한지 확인하는 센서와 기술을 사용하여 해당 데이터를 취하는 것입니다."

문제는 공정 제어를 위해 측정할 구성 요소의 중요한 특성이 무엇인지 결정하는 것입니다. 많은 경우에 단일 프로세스에서 30개 이상의 기능이 절단될 수 있지만 업스트림 품질을 보장하는 데 중요한 핵심 차원은 몇 가지뿐이므로 실제로 조정하고 모니터링할 수 있는 것에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 시간

인더스트리 4.0:적응형 도구 및 폐쇄 루프 프로세스의 가치

목표가 가공 과정에서 이점을 활용하고 적응하는 것이라면 더 새롭고 더 발전된 적응형 툴링의 역할을 이해하는 것이 필수적입니다. 인더스트리 4.0 세계에서 이는 또한 센서와 자동화된 프로빙 도구가 측정 및 동적 가공 데이터의 호스트를 보고하고 검증하는 데 어떻게 도움이 되는지 이해하는 것을 의미합니다. 이 데이터에는 동적 워크 오프셋, 공구 중심점 제어, 효과적인 커터 비행 경로를 동적으로 측정하여 효과적인 절삭 깊이 및 너비 설정과 같은 영역이 포함됩니다.

Skulan은 "5축 기계의 발전과 동시에 부품과 툴링을 이동하는 기능과 공정 내 측정 기능이 결합되어 폐쇄 루프 환경을 제공하는 데 매우 효과적일 수 있습니다."라고 말합니다.

"모델링에서는 도면에 있는 것을 시뮬레이션하는 것이 아니라 이 '디지털 트윈' 환경에서 기계에서 실제로 일어나는 일을 시뮬레이션하고 싶습니다."라고 Skulan이 덧붙입니다. "또한 폐쇄 루프 프로세스 제어를 지원하려면 도구 및 프로세스 방법론을 변경해야 합니다."

어떻게 합니까? Skulan은 순환 보간을 사용하는 예를 제시합니다. 예를 들어, 오프라인으로 수동으로 설정해야 하는 고정된 단일 지점 보링 도구를 사용하는 대신 Industry 4.0 방법은 게이지 기반 절단 기술을 사용할 수 있는 원형 패턴을 통해 밀링 커터를 구동하도록 선택합니다.

"자동 절단을 수행하여 재고 허용량의 절반만 제거한 다음 진행 중인 프로브를 사용하여 결과 형상을 측정할 수 있습니다. , 특정 시점, 특정 실시간 온도 및 정확한 가공 환경에서 그리고 자동으로 주기적으로 공구 경로를 업데이트합니다. "라고 Skulan은 말합니다. "이것은 폐쇄 루프 제어입니다. 이러한 방식으로 프로세스가 완전히 자동화되고 민첩합니다.”

인더스트리 4.0의 약속에 대해 자세히 알아보기 위해 Skulan은 9월 13일 목요일 IMTS 2018 컨퍼런스 세션에서 "정보화 시대의 제조 생산성 극대화"를 발표합니다. 등록이 필요합니다.

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