การขึ้นรูปอัตโนมัติ

โรงหล่อต่างๆ กำลังนำระบบอัตโนมัติที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อบรรลุเป้าหมายระยะยาวในการผลิตสินค้าคุณภาพสูง ลดของเสีย เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และลดต้นทุน การประสานงานแบบดิจิทัลอย่างเต็มรูปแบบของกระบวนการเทและการหล่อ (การหล่อแบบไร้รอยต่อ) มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับโรงหล่อที่เผชิญกับความท้าทายของการผลิตแบบทันเวลาพอดี ลดเวลาการผลิต และการเปลี่ยนแบบจำลองบ่อยขึ้น ด้วยระบบการหล่อและการขึ้นรูปอัตโนมัติที่เชื่อมโยงกันอย่างราบรื่น กระบวนการหล่อจึงเร็วขึ้นและผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณภาพสูงได้อย่างสม่ำเสมอ กระบวนการเทอัตโนมัติรวมถึงการตรวจสอบอุณหภูมิการเท การป้อนวัสดุสำหรับเติมเชื้อ และการตรวจสอบแม่พิมพ์แต่ละชิ้น ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพของการหล่อแต่ละครั้งและลดอัตราของเสีย ระบบอัตโนมัติที่ครอบคลุมนี้ยังช่วยลดความจำเป็นในการใช้ผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์เฉพาะทางหลายปี การดำเนินงานยังปลอดภัยยิ่งขึ้นเนื่องจากมีคนงานเกี่ยวข้องโดยรวมน้อยลง วิสัยทัศน์นี้ไม่ใช่เพียงวิสัยทัศน์ในอนาคต แต่กำลังเกิดขึ้นในปัจจุบัน เครื่องมือต่างๆ เช่น ระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์ในโรงหล่อ การเก็บรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูล ได้พัฒนามาหลายทศวรรษ แต่ความก้าวหน้าได้เร่งตัวขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ด้วยการพัฒนาคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงราคาไม่แพง และเซ็นเซอร์เครือข่ายขั้นสูงของ Industry 4.0 และระบบควบคุมที่เข้ากันได้ โซลูชันและพันธมิตรในปัจจุบันช่วยให้โรงหล่อสามารถสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่แข็งแกร่งและชาญฉลาดเพื่อรองรับโครงการที่ทะเยอทะยานมากขึ้น โดยการรวบรวมกระบวนการย่อยต่างๆ ที่เคยแยกจากกันมาประสานงานกัน การจัดเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลกระบวนการที่รวบรวมโดยระบบอัตโนมัติแบบบูรณาการเหล่านี้ยังเปิดประตูสู่กระบวนการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล โรงหล่อสามารถรวบรวมและวิเคราะห์พารามิเตอร์ของกระบวนการโดยการตรวจสอบข้อมูลในอดีตเพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์เหล่านั้นกับผลลัพธ์ของกระบวนการ จากนั้นกระบวนการอัตโนมัติจะสร้างสภาพแวดล้อมที่โปร่งใสซึ่งการปรับปรุงใดๆ ที่ระบุได้จากการวิเคราะห์สามารถทดสอบ ตรวจสอบ และนำไปใช้ได้อย่างละเอียดและรวดเร็ว
ความท้าทายในการขึ้นรูปไร้รอยต่อ เนื่องจากแนวโน้มการผลิตแบบทันเวลาพอดี (just-in-time production) ลูกค้าที่ใช้สายการผลิตขึ้นรูป DISAMATIC® มักจะต้องเปลี่ยนแบบจำลองบ่อยครั้งระหว่างการผลิตล็อตเล็กๆ การใช้เครื่องมืออย่างเช่น เครื่องเปลี่ยนผงอัตโนมัติ (Automatic Powder Changer: APC) หรือเครื่องเปลี่ยนผงเร็ว (Quick Powder Changer: QPC) จาก DISA ช่วยให้สามารถเปลี่ยนแบบจำลองได้ในเวลาเพียงหนึ่งนาที เมื่อมีการเปลี่ยนแบบจำลองด้วยความเร็วสูง ปัญหาคอขวดในกระบวนการมักจะย้ายไปอยู่ที่ขั้นตอนการเท—เวลาที่ต้องใช้ในการเคลื่อนย้ายท่อเท (tundish) ด้วยตนเองเพื่อเทหลังจากเปลี่ยนแบบจำลอง การหล่อไร้รอยต่อเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการปรับปรุงขั้นตอนนี้ของกระบวนการหล่อ แม้ว่าการหล่อส่วนใหญ่จะมีการทำงานอัตโนมัติบางส่วนอยู่แล้ว แต่การทำงานอัตโนมัติอย่างเต็มรูปแบบนั้นต้องการการบูรณาการอย่างราบรื่นของระบบควบคุมของสายการผลิตขึ้นรูปและอุปกรณ์เติม เพื่อให้ทำงานประสานกันอย่างสมบูรณ์ในทุกสถานการณ์การทำงานที่เป็นไปได้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ หน่วยเทต้องทราบตำแหน่งที่ปลอดภัยในการเทแบบจำลองถัดไป และหากจำเป็น ต้องปรับตำแหน่งของหน่วยเติม การบรรลุการเติมอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตที่เสถียรของแบบจำลองเดียวกันนั้นไม่ใช่เรื่องยากนัก ทุกครั้งที่มีการสร้างแม่พิมพ์ใหม่ เสาแม่พิมพ์จะเคลื่อนที่ในระยะทางเท่าเดิม (ความหนาของแม่พิมพ์) ด้วยวิธีนี้ หน่วยเติมสามารถคงอยู่ในตำแหน่งเดิม พร้อมที่จะเติมแม่พิมพ์เปล่าถัดไปหลังจากสายการผลิตหยุดลง จำเป็นต้องปรับตำแหน่งการเทเพียงเล็กน้อยเพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงความหนาของแม่พิมพ์ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการอัดตัวของทราย ความจำเป็นในการปรับแต่งอย่างละเอียดเหล่านี้ลดลงไปอีกเมื่อเร็ว ๆ นี้ ด้วยคุณสมบัติใหม่ของสายการผลิตแม่พิมพ์ที่ช่วยให้ตำแหน่งการเทมีความสม่ำเสมอมากขึ้นในระหว่างการผลิตอย่างต่อเนื่อง หลังจากเทแต่ละครั้งเสร็จสิ้น สายการผลิตแม่พิมพ์จะเคลื่อนที่อีกหนึ่งจังหวะ เพื่อวางแม่พิมพ์เปล่าถัดไปในตำแหน่งเพื่อเริ่มการเทครั้งต่อไป ในขณะที่กำลังดำเนินการนี้ อุปกรณ์เติมสามารถเติมทรายได้ เมื่อเปลี่ยนแบบจำลอง ความหนาของแม่พิมพ์อาจเปลี่ยนแปลง ซึ่งต้องใช้ระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อน แตกต่างจากกระบวนการกล่องทรายแนวนอนที่ความสูงของกล่องทรายคงที่ กระบวนการ DISAMATIC® แนวตั้งสามารถปรับความหนาของแม่พิมพ์ให้มีความหนาที่ต้องการสำหรับแบบจำลองแต่ละชุดได้อย่างแม่นยำ เพื่อรักษาสัดส่วนทรายต่อเหล็กให้คงที่และคำนึงถึงความสูงของแบบจำลองด้วย นี่เป็นประโยชน์สำคัญในการรับประกันคุณภาพการหล่อที่ดีที่สุดและการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ความหนาของแม่พิมพ์ที่แตกต่างกันทำให้การควบคุมการหล่ออัตโนมัติมีความท้าทายมากขึ้น หลังจากเปลี่ยนแบบจำลอง เครื่อง DISAMATIC® จะเริ่มผลิตแม่พิมพ์ชุดต่อไปที่มีความหนาเท่ากัน แต่เครื่องบรรจุในสายการผลิตยังคงบรรจุแม่พิมพ์ของแบบจำลองก่อนหน้า ซึ่งอาจมีความหนาของแม่พิมพ์ที่แตกต่างกัน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ สายการผลิตแม่พิมพ์และโรงงานบรรจุต้องทำงานร่วมกันอย่างราบรื่นเป็นระบบเดียวที่ซิงโครไนซ์กัน โดยผลิตแม่พิมพ์ที่มีความหนาหนึ่งและเทวัสดุอีกความหนาหนึ่งได้อย่างปลอดภัย การเทแบบไร้รอยต่อหลังจากเปลี่ยนแบบจำลอง หลังจากเปลี่ยนแบบจำลอง ความหนาของแม่พิมพ์ที่เหลืออยู่ระหว่างเครื่องหล่อจะยังคงเท่าเดิม หน่วยเทที่ทำจากแบบจำลองก่อนหน้ายังคงเหมือนเดิม แต่เนื่องจากแม่พิมพ์ใหม่ที่ออกมาจากเครื่องหล่ออาจหนาหรือบางกว่า สายการผลิตทั้งหมดจึงสามารถเคลื่อนที่ได้ในระยะทางที่แตกต่างกันในแต่ละรอบ – ตามความหนาของแม่พิมพ์ใหม่ ซึ่งหมายความว่าในแต่ละจังหวะของเครื่องหล่อ ระบบการหล่อแบบไร้รอยต่อจะต้องปรับตำแหน่งการหล่อเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการหล่อครั้งต่อไป หลังจากเทแม่พิมพ์ชุดก่อนหน้าเสร็จแล้ว ความหนาของแม่พิมพ์จะคงที่อีกครั้ง และการผลิตก็จะดำเนินไปอย่างราบรื่น ตัวอย่างเช่น หากแม่พิมพ์ใหม่มีความหนา 150 มม. แทนที่จะเป็น 200 มม. เหมือนแม่พิมพ์ที่เคยเทมาก่อนหน้านี้ อุปกรณ์เทจะต้องเคลื่อนที่ถอยหลังไปยังเครื่องขึ้นรูป 50 มม. ในแต่ละจังหวะการทำงานของเครื่องขึ้นรูป เพื่อให้อยู่ในตำแหน่งการเทที่ถูกต้อง เพื่อให้โรงงานเทเตรียมพร้อมสำหรับการเทเมื่อเสาแม่พิมพ์หยุดเคลื่อนที่ ตัวควบคุมโรงงานเทจะต้องทราบอย่างแน่ชัดว่ากำลังจะเทลงในแม่พิมพ์ใด และเมื่อใดและที่ใดที่จะมาถึงบริเวณการเท โดยใช้รุ่นใหม่ที่ผลิตแม่พิมพ์หนาในขณะที่หล่อแม่พิมพ์บาง ระบบควรจะสามารถหล่อแม่พิมพ์สองชิ้นในหนึ่งรอบได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อทำแม่พิมพ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 400 มม. และเทแม่พิมพ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. อุปกรณ์เทจะต้องอยู่ห่างจากเครื่องขึ้นรูป 200 มม. สำหรับแม่พิมพ์แต่ละชิ้นที่ผลิต ในบางจุด ระยะการเคลื่อนที่ 400 มม. จะดันแม่พิมพ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. ที่ยังไม่ได้เติมสองชิ้นออกไปจากพื้นที่เท ในกรณีนี้ เครื่องขึ้นรูปจะต้องรอจนกว่าอุปกรณ์เติมจะเทแม่พิมพ์ขนาด 200 มม. ทั้งสองชิ้นเสร็จก่อนจึงจะดำเนินการในจังหวะถัดไป หรือเมื่อทำแม่พิมพ์บาง เครื่องเทจะต้องสามารถข้ามการเทแม่พิมพ์นั้นไปได้อย่างสมบูรณ์ในรอบการทำงาน ในขณะที่ยังคงเทแม่พิมพ์หนาอยู่ ตัวอย่างเช่น เมื่อทำแม่พิมพ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. และเทแม่พิมพ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 400 มม. การวางแม่พิมพ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 400 มม. ใหม่ในพื้นที่เทหมายความว่าต้องทำแม่พิมพ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. สองชิ้น การติดตาม การคำนวณ และการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่จำเป็นสำหรับระบบการขึ้นรูปและการเทแบบบูรณาการเพื่อให้การเทอัตโนมัติที่ราบรื่นไร้ปัญหา ดังที่กล่าวมาข้างต้น ได้สร้างความท้าทายให้กับผู้ผลิตอุปกรณ์หลายรายในอดีต แต่ด้วยเครื่องจักรที่ทันสมัย ​​ระบบดิจิทัล และแนวปฏิบัติที่ดีที่สุด การเทที่ราบรื่นสามารถทำได้ (และได้ทำมาแล้ว) อย่างรวดเร็วด้วยการตั้งค่าเพียงเล็กน้อย ข้อกำหนดหลักคือระบบ “การบันทึกบัญชี” ของกระบวนการผลิต โดยให้ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของแม่พิมพ์แต่ละชิ้นแบบเรียลไทม์ ระบบ Monitizer®|CIM (Computer Integrated Module) ของ DISA บรรลุเป้าหมายนี้โดยการบันทึกแม่พิมพ์แต่ละชิ้นที่ผลิตขึ้นและติดตามการเคลื่อนที่ของแม่พิมพ์ผ่านสายการผลิต ในฐานะตัวจับเวลาของกระบวนการ ระบบจะสร้างชุดข้อมูลที่มีการประทับเวลาซึ่งคำนวณตำแหน่งของแม่พิมพ์และหัวฉีดแต่ละอันบนสายการผลิตทุกวินาที หากจำเป็น ระบบจะแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์กับระบบควบคุมโรงงานบรรจุและระบบอื่นๆ เพื่อให้เกิดการซิงโครไนซ์ที่แม่นยำ ระบบ DISA จะดึงข้อมูลสำคัญสำหรับแม่พิมพ์แต่ละชิ้นจากฐานข้อมูล CIM เช่น ความหนาของแม่พิมพ์ และคุณสมบัติในการเท (สามารถ/ไม่สามารถเทได้) และส่งไปยังระบบควบคุมโรงงานบรรจุ ด้วยข้อมูลที่แม่นยำนี้ (ที่สร้างขึ้นหลังจากแม่พิมพ์ถูกขึ้นรูป) ผู้เทสามารถเคลื่อนย้ายชุดประกอบการเทไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องก่อนที่แม่พิมพ์จะมาถึง จากนั้นจึงเริ่มเปิดแท่งจุกในขณะที่แม่พิมพ์ยังคงเคลื่อนที่อยู่ แม่พิมพ์จะมาถึงทันเวลาเพื่อรับเหล็กจากโรงงานเท จังหวะเวลาที่เหมาะสมนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง กล่าวคือ โลหะหลอมเหลวต้องไปถึงถ้วยเทอย่างแม่นยำ เวลาในการเทเป็นคอขวดด้านประสิทธิภาพการผลิตที่พบได้ทั่วไป และด้วยการกำหนดเวลาเริ่มต้นการเทอย่างสมบูรณ์แบบ เวลาในการผลิตสามารถลดลงได้หลายส่วนสิบของวินาที ระบบการขึ้นรูป DISA ยังถ่ายโอนข้อมูลที่เกี่ยวข้องจากเครื่องขึ้นรูป เช่น ขนาดแม่พิมพ์ปัจจุบันและแรงดันการฉีด รวมถึงข้อมูลกระบวนการที่กว้างขึ้น เช่น ความสามารถในการอัดตัวของทราย ไปยัง Monitizer®|CIM ในทางกลับกัน Monitizer®|CIM จะรับและจัดเก็บพารามิเตอร์ที่สำคัญต่อคุณภาพสำหรับแม่พิมพ์แต่ละชิ้นจากโรงงานบรรจุ เช่น อุณหภูมิการเท เวลาในการเท และความสำเร็จของกระบวนการเทและการเติมสารเร่งปฏิกิริยา ซึ่งช่วยให้สามารถทำเครื่องหมายแม่พิมพ์แต่ละชิ้นว่ามีปัญหาและแยกออกก่อนที่จะผสมในระบบเขย่า นอกจากการทำงานอัตโนมัติของเครื่องขึ้นรูป สายการผลิต และการหล่อแล้ว Monitizer®|CIM ยังมีกรอบการทำงานที่สอดคล้องกับ Industry 4.0 สำหรับการรับ การจัดเก็บ การรายงาน และการวิเคราะห์ ผู้บริหารโรงหล่อสามารถดูรายงานโดยละเอียดและเจาะลึกข้อมูลเพื่อติดตามปัญหาด้านคุณภาพและผลักดันการปรับปรุงที่อาจเกิดขึ้นได้ ประสบการณ์การหล่อแบบไร้รอยต่อของออร์ทรานเดอร์ ออร์ทรานเดอร์ ไอเซนฮุตเต้ เป็นโรงหล่อของครอบครัวในประเทศเยอรมนี ที่เชี่ยวชาญในการผลิตชิ้นส่วนเหล็กหล่อคุณภาพสูงในปริมาณปานกลาง สำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ เตาไม้สำหรับงานหนัก โครงสร้างพื้นฐาน และชิ้นส่วนเครื่องจักรทั่วไป โรงหล่อแห่งนี้ผลิตเหล็กหล่อสีเทา เหล็กหล่อเหนียว และเหล็กหล่อกราไฟต์อัดแน่น โดยผลิตชิ้นส่วนหล่อคุณภาพสูงประมาณ 27,000 ตันต่อปี ทำงานสองกะห้าวันต่อสัปดาห์ ออร์ทรานเดอร์มีเตาหลอมเหนี่ยวนำขนาด 6 ตันสี่เตา และสายการผลิตแบบ DISA สามสาย ผลิตชิ้นส่วนหล่อได้ประมาณ 100 ตันต่อวัน ซึ่งรวมถึงการผลิตในรอบสั้นๆ เพียงหนึ่งชั่วโมง บางครั้งน้อยกว่านั้นสำหรับลูกค้ารายสำคัญ ดังนั้นจึงต้องเปลี่ยนแม่พิมพ์บ่อยครั้ง เพื่อเพิ่มคุณภาพและประสิทธิภาพ ซีอีโอ เบิร์นด์ เอช. วิลเลียมส์-บุ๊ค ได้ลงทุนทรัพยากรจำนวนมากในการนำระบบอัตโนมัติและการวิเคราะห์มาใช้ ขั้นตอนแรกคือการทำให้กระบวนการหลอมและจ่ายเหล็กเป็นไปโดยอัตโนมัติ โดยการอัพเกรดเตาหล่อที่มีอยู่สามเตาโดยใช้ระบบ pourTECH รุ่นล่าสุด ซึ่งรวมถึงเทคโนโลยีเลเซอร์ 3 มิติ การบ่ม และการควบคุมอุณหภูมิ ปัจจุบันเตาหลอม แม่พิมพ์ และสายการหล่อถูกควบคุมและซิงโครไนซ์ด้วยระบบดิจิทัล ทำงานเกือบอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์ เมื่อเครื่องขึ้นรูปเปลี่ยนรุ่น ตัวควบคุมการเท pourTECH จะสอบถามระบบ DISA Monitizer®|CIM เพื่อขอขนาดแม่พิมพ์ใหม่ จากข้อมูลของ DISA ตัวควบคุมการเทจะคำนวณตำแหน่งที่จะวางจุดเทสำหรับแต่ละการเท มันจะรู้ได้อย่างแม่นยำว่าเมื่อใดที่แม่พิมพ์ใหม่ชิ้นแรกมาถึงโรงงานบรรจุ และจะเปลี่ยนไปใช้ลำดับการเทใหม่โดยอัตโนมัติ หากจิ๊กเคลื่อนที่ไปจนสุดระยะการเคลื่อนที่ เครื่อง DISAMATIC® จะหยุดทำงานและจิ๊กจะกลับไปยังตำแหน่งเดิมโดยอัตโนมัติ เมื่อแม่พิมพ์ใหม่ชิ้นแรกถูกนำออกจากเครื่อง ผู้ปฏิบัติงานจะได้รับการแจ้งเตือนเพื่อให้เขาสามารถตรวจสอบด้วยสายตาว่าอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องหรือไม่ ประโยชน์ของการหล่อแบบไร้รอยต่อ กระบวนการหล่อด้วยมือแบบดั้งเดิมหรือระบบอัตโนมัติที่ไม่ซับซ้อนอาจทำให้เสียเวลาในการผลิตระหว่างการเปลี่ยนรุ่น ซึ่งเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้แม้จะเปลี่ยนแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วบนเครื่องขึ้นรูป การตั้งค่าตัวเทและแม่พิมพ์ใหม่ด้วยตนเองนั้นช้ากว่า ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานมากขึ้น และมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด เช่น การขยายตัว บริษัท Ortrander พบว่า เมื่อบรรจุขวดด้วยมือ พนักงานของเขาจะเหนื่อยล้า ขาดสมาธิ และทำผิดพลาด เช่น การทำงานไม่เต็มที่ การผสานรวมการขึ้นรูปและการเทอย่างราบรื่นช่วยให้กระบวนการเร็วขึ้น สม่ำเสมอมากขึ้น และมีคุณภาพสูงขึ้น ในขณะเดียวกันก็ลดของเสียและเวลาหยุดทำงาน ด้วยระบบบรรจุอัตโนมัติของ Ortrander ช่วยลดเวลาสามนาทีที่เคยใช้ในการปรับตำแหน่งของหน่วยบรรจุระหว่างการเปลี่ยนรุ่น กระบวนการเปลี่ยนรุ่นทั้งหมดเคยใช้เวลา 4.5 นาที แต่ปัจจุบันใช้เวลาน้อยกว่าสองนาที โดยการเปลี่ยนรุ่นระหว่าง 8 ถึง 12 รุ่นต่อกะ พนักงานของ Ortrander ใช้เวลาประมาณ 30 นาทีต่อกะ ซึ่งน้อยลงครึ่งหนึ่ง คุณภาพได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นด้วยความสม่ำเสมอที่มากขึ้นและความสามารถในการปรับปรุงกระบวนการอย่างต่อเนื่อง Ortrander ลดของเสียลงประมาณ 20% โดยการนำการหล่อแบบไร้รอยต่อมาใช้ นอกจากการลดเวลาหยุดทำงานเมื่อเปลี่ยนรุ่นแล้ว สายการขึ้นรูปและการเททั้งหมดต้องการเพียงสองคนเท่านั้น แทนที่จะเป็นสามคนเหมือนแต่ก่อน ในบางกะ สามคนสามารถควบคุมสายการผลิตได้สองสายอย่างสมบูรณ์ การตรวจสอบเป็นงานเกือบทั้งหมดที่พนักงานเหล่านี้ทำ นอกเหนือจากการเลือกแบบจำลองถัดไป การจัดการส่วนผสมของทราย และการขนส่งโลหะหลอมเหลวแล้ว พวกเขามีงานที่ต้องใช้แรงงานคนน้อยมาก ประโยชน์อีกประการหนึ่งคือการลดความต้องการพนักงานที่มีประสบการณ์ ซึ่งหาได้ยาก แม้ว่าระบบอัตโนมัติจะต้องมีการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานบ้าง แต่ก็ให้ข้อมูลกระบวนการที่สำคัญที่ผู้คนต้องการเพื่อการตัดสินใจที่ดี ในอนาคต เครื่องจักรอาจทำการตัดสินใจทั้งหมด ข้อมูลที่เป็นประโยชน์จากการหล่อแบบไร้รอยต่อ เมื่อพยายามปรับปรุงกระบวนการ โรงหล่อมักจะพูดว่า “เราทำสิ่งเดียวกันด้วยวิธีเดียวกัน แต่ได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน” ดังนั้นพวกเขาจึงหล่อที่อุณหภูมิและระดับเดียวกันเป็นเวลา 10 วินาที แต่ชิ้นงานหล่อบางชิ้นก็ดี บางชิ้นก็ไม่ดี การเพิ่มเซ็นเซอร์อัตโนมัติ การรวบรวมข้อมูลที่มีการประทับเวลาในแต่ละพารามิเตอร์ของกระบวนการ และการตรวจสอบผลลัพธ์ ระบบการหล่อแบบไร้รอยต่อแบบบูรณาการจะสร้างห่วงโซ่ข้อมูลกระบวนการที่เกี่ยวข้องกัน ทำให้ง่ายต่อการระบุสาเหตุหลักเมื่อคุณภาพเริ่มเสื่อมลง ตัวอย่างเช่น หากพบสิ่งเจือปนที่ไม่คาดคิดในจานเบรกชุดหนึ่ง ผู้จัดการสามารถตรวจสอบได้อย่างรวดเร็วว่าพารามิเตอร์อยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้หรือไม่ เนื่องจากตัวควบคุมสำหรับเครื่องขึ้นรูป โรงงานหล่อ และฟังก์ชันอื่นๆ เช่น เตาหลอมและเครื่องผสมทราย ทำงานร่วมกัน ข้อมูลที่สร้างขึ้นจึงสามารถนำมาวิเคราะห์เพื่อระบุความสัมพันธ์ตลอดกระบวนการ ตั้งแต่คุณสมบัติของทรายไปจนถึงคุณภาพพื้นผิวสุดท้ายของชิ้นงานหล่อ ตัวอย่างหนึ่งคือ ระดับการเทและอุณหภูมิส่งผลต่อการเติมแม่พิมพ์สำหรับแต่ละรุ่นอย่างไร ฐานข้อมูลที่ได้ยังวางรากฐานสำหรับการใช้งานเทคนิคการวิเคราะห์อัตโนมัติในอนาคต เช่น การเรียนรู้ของเครื่องจักรและปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ Ortrander รวบรวมข้อมูลกระบวนการแบบเรียลไทม์ผ่านอินเทอร์เฟซของเครื่องจักร การวัดจากเซ็นเซอร์ และตัวอย่างทดสอบ สำหรับการหล่อแม่พิมพ์แต่ละครั้ง จะมีการรวบรวมพารามิเตอร์ประมาณหนึ่งพันรายการ ก่อนหน้านี้ ระบบบันทึกเฉพาะเวลาที่ใช้ในการเทแต่ละครั้ง แต่ตอนนี้ระบบทราบระดับของหัวฉีดเทอย่างแม่นยำทุกวินาที ทำให้บุคลากรที่มีประสบการณ์สามารถตรวจสอบได้ว่าพารามิเตอร์นี้ส่งผลต่อตัวบ่งชี้อื่นๆ อย่างไร รวมถึงคุณภาพสุดท้ายของชิ้นงานหล่อด้วย ของเหลวไหลออกจากหัวฉีดเทขณะที่แม่พิมพ์กำลังถูกเติมหรือไม่ หรือหัวฉีดเทเต็มเกือบตลอดเวลาในระหว่างการเติม Ortrander ผลิตแม่พิมพ์สามถึงห้าล้านชิ้นต่อปี และได้รวบรวมข้อมูลจำนวนมหาศาล นอกจากนี้ Ortransder ยังจัดเก็บภาพหลายภาพของการเทแต่ละครั้งไว้ในฐานข้อมูล pourTECH ในกรณีที่เกิดปัญหาด้านคุณภาพ การหาแนวทางในการประเมินภาพเหล่านี้โดยอัตโนมัติเป็นเป้าหมายในอนาคต สรุป การขึ้นรูปและการเทแบบอัตโนมัติพร้อมกันส่งผลให้กระบวนการเร็วขึ้น คุณภาพสม่ำเสมอมากขึ้น และลดของเสีย ด้วยการหล่อที่ราบรื่นและการเปลี่ยนแม่พิมพ์อัตโนมัติ สายการผลิตจึงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยอัตโนมัติ โดยต้องการเพียงความพยายามด้วยตนเองเพียงเล็กน้อย เนื่องจากผู้ปฏิบัติงานมีบทบาทในการกำกับดูแล จึงต้องการบุคลากรน้อยลง การหล่อแบบไร้รอยต่อกำลังถูกนำไปใช้ในหลายแห่งทั่วโลกและสามารถนำไปใช้กับโรงหล่อสมัยใหม่ทั้งหมดได้ โรงหล่อแต่ละแห่งจะต้องการโซลูชันที่แตกต่างกันเล็กน้อยซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการของตน แต่เทคโนโลยีในการนำไปใช้นั้นได้รับการพิสูจน์แล้วเป็นอย่างดี ปัจจุบันมีให้บริการจาก DISA และพันธมิตร pour-tech AB และไม่จำเป็นต้องใช้ความพยายามมากนัก สามารถดำเนินการตามสั่งได้ การใช้งานปัญญาประดิษฐ์และระบบอัตโนมัติอัจฉริยะในโรงหล่อที่เพิ่มขึ้นยังอยู่ในช่วงการทดสอบ แต่เมื่อโรงหล่อและ OEM รวบรวมข้อมูลและประสบการณ์เพิ่มเติมในช่วงสองถึงสามปีข้างหน้า การเปลี่ยนไปใช้ระบบอัตโนมัติจะเร่งตัวขึ้นอย่างมาก ปัจจุบันโซลูชันนี้ยังเป็นทางเลือก แต่เนื่องจากข้อมูลอัจฉริยะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและเพิ่มผลกำไร การใช้ระบบอัตโนมัติและการรวบรวมข้อมูลที่มากขึ้นจึงกลายเป็นมาตรฐานมากกว่าโครงการทดลอง ในอดีต ทรัพย์สินที่สำคัญที่สุดของโรงหล่อคือแบบจำลองและประสบการณ์ของพนักงาน แต่ในปัจจุบัน เมื่อการหล่อแบบไร้รอยต่อผสานรวมกับระบบอัตโนมัติที่มากขึ้นและระบบอุตสาหกรรม 4.0 ข้อมูลจึงกำลังกลายเป็นเสาหลักที่สามของความสำเร็จของโรงหล่ออย่างรวดเร็ว
—เราขอขอบคุณ pour-tech และ Ortrander Eisenhütte อย่างจริงใจสำหรับข้อคิดเห็นของพวกเขาในระหว่างการจัดทำบทความนี้
ใช่ ฉันต้องการรับจดหมายข่าว Foundry-Planet ทุกสองสัปดาห์ ซึ่งประกอบด้วยข่าวสาร การทดสอบ และรายงานล่าสุดเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์และวัสดุต่างๆ รวมถึงจดหมายข่าวพิเศษต่างๆ โดยสามารถยกเลิกได้ฟรีทุกเมื่อ