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如何利用 3D 打印机监控来扩展增材制造?

访问实时 AM 机器的数据是可扩展和可重复的增材生产的基础。

通过深入了解实时机器性能,公司可以获得一系列好处,包括优化设备效率和质量改进。

本文重点介绍了 3D 打印机监控的更多优势和挑战,并探讨了当今收集机器数据的最有效方法。

为什么我的 AM 设施需要机器监控?


对于希望收集、构建生产数据并对其采取行动的增材制造设施,机器监控是一项基本要求。

AM 运营管理的主要目标是提高吞吐量和质量,同时减少浪费和成本。

直接从您的机器自动收集数据并实时使用这些信息来推动决策制定是公司实现这些目标的主要方式。

从您的 AM 设备收集数据可以帮助您更好地了解车间的运作情况,从而使您能够增加机器正常运行时间并提高运营绩效。


进一步阅读:连接性将增强您的增材制造运营的 3 种方式

增材制造中机器监控的挑战


然而,在增材制造中实现机器监控远非一项简单的任务。

对此最重大的挑战之一是,公司正在运行不同类型的 AM 机器,这些机器通常使用专有的监控软件和控制系统。

因此,将不同的机器轻松连接到一个集中式系统是不可能的。缺乏连通性会导致数据集孤立,并且无法将所有数据快速汇集在一起​​以进行分析和洞察。

也就是说,AM 硬件制造商正在改变他们的机器连接方法。硬件公司正在向 3D 打印机和第三方软件应用程序之间的双向连接开放他们的系统。

目前,最常见的 AM 机器数据通信方式是通过 MTConnect 和 OPC-UA,这些行业标准协议能够快速传输大量数据。

然而,虽然 MTConnect 适合收集执行数据,但该标准不支持发送和接收打印机命令以及远程监控的附加功能。

或者,硬件公司越来越多地与软件供应商合作,通过开放的 API 实现机器连接。

虽然很高兴看到行业认识到对机器连接的需求,但如何充分利用这种能力的问题仍然悬而未决。

如何集中增材制造机器数据?


为了从 AM 机器集成中受益,公司需要一种有效的方法来获取和集中机器数据。从机器开始运行的那一刻起,其数据就应该成为有助于识别其性能和状态的集中式系统的一部分。

这种高层次的可见性可以提供有关如何改进 AM 运营的见解,但前提是具备正确的工具和流程以确保准确、自动地收集数据。

增材制造执行系统 ​​(MES) 软件是这里的关键。

即使在最基本的层面上,MES 也通过协调机器、项目、材料和人员来执行制造操作,从而在 AM 设施中发挥核心功能。

Additive MES 有助于以数字方式收集、操作和共享机器数据,以便在正确的时间向正确的人员提供正确的信息,从而简化报告并增强决策制定。

3D 打印机和 MES 集成的 3 个关键功能

为了充分利用增材制造,您希望您的 AM 设施从必须手动输入流程信息的人员转向能够自动向 MES 报告数据的机器。

MES 与您的增材制造设备之间的集成可以提供以下功能:

1.跟踪机器状态


通过 MES 跟踪机器状态对于您的 AM 设施的高效运行至关重要。

这种方法比让操作员手动检查状态更准确。手动状态跟踪耗时、容易出错且依赖操作员的记忆力。

在典型情况下,当机器意外离线时,您的员工的第一反应是让它恢复运行。只有在有人修好设备后,他们才会输入设备停机的时间和时间。

机器状态检测还收集有关机器何时空闲的数据,因为它们不参与当前过程。持续报告这些数据可帮助您更好地了解 AM 设施的运作方式以及可以改进的地方。

2.从机器中提取加工参数


通过机器集成,还可以从您的 AM 设备中获取硬测量值。可以将 3D 打印机的零件总数等数据传送到 MES 并计入您的 OEE。

跟踪打印时间也是您评估整体性能时要考虑的重要指标。通过提取参数数据的机器集成,您可以实时查看所生产产品的质量和流程效率。

3.提供并记录打印过程中发生的错误警报


从您的机器收集数据的 MES 平台为您提供了一个仪表板,您不仅可以在其中跟踪机器的状态,还可以跟踪打印过程中发生的任何错误。该数据记录在系统中,这意味着您可以轻松访问它以进行进一步分析。

接收实时警报并跟踪任何过程异常可以大大帮助您更快地识别和解决问题,从而可能防止意外停机。

通过 MES 连接和监控 3D 打印机的好处

MES/机器集成的功能对使用增材制造的公司具有一系列积极影响。让我们来看看其中最重要的。

1.实时洞察机器性能

当您让 MES 跟踪 3D 打印机的状态、正常运行时间和错误时,它可以帮助您获得准确的信息,这些信息在计算您的 AM 设备的实际整体运营效率中起着重要作用。

如果没有机器监控,机器操作员和生产经理在很大程度上对实时设备性能一无所知。当然,他们仍然可以手动检查打印机,但这会占用大量时间并限制生产力,尤其是当您有多台机器同时运行时。

通过 MES 进行机器监控,机器、生产管理软件和机器操作员之间的数据循环无缝自动化,以确保整个生产工作流程的可见性和连通性。

进一步阅读:EOS 和 AMFG 宣布合作,为增材制造实现机器连接

2.提高生产力

通过 MES 轻松访问实时机器数据,生产经理可以改进 AM 生产作业调度。

了解机器的状态、打印时间和吞吐量有助于您更准确地预测和规划 AM 机器的容量。凭借这些知识,您可以最大限度地提高增材制造设施的生产力,最终实现增材制造投资的更高投资回报率。

进一步阅读:在 AM 中建立制造执行系统的商业案例

3.高效的机器维护

通过机器监控启用实时警报,您的维护团队可以轻松创建通知以主动监控 AM 车间。

主动监控可以帮助您根据实时性能数据预测维护需求,而不是依赖预定维护计划的变动,通常是在机器性能下降之后。

这种对机器问题、数据连接和设备健康状况的即时感知可以防止破坏性设备故障。维护人员无需等待机器停止工作并生产出故障部件,而可以快速访问和分析他们的实时警报,以确定潜在的根本原因,在问题变成停机之前进行故障排除和修复。

4.相关质量数据的可追溯性

通过帮助您识别问题和低效率,机器监控提高了产品质量和流程创新。

存储相关生产参数(例如作业打印时间和打印结果)的功能使生产团队能够清楚地了解哪些参数导致了最高质量的打印作业。

通过分析收集到的数据,该团队可以制定行之有效的生产策略,从而确保每次都能获得一致、高质量的零件。

3D 打印机连接和 MES:速效和长期成果


正如我们所见,将机器监控与增材制造 MES 集成的好处不仅仅在于提高设备效率。

机器连接性和可见性使机器操作员和生产经理能够创新生产和维护流程。

随着所有人员、系统和资产变得更加高效、互联和信息灵通,他们将更有能力推动增材制造的发展,从而最大限度地提高您在技术上的投资。

使用 AMFG 的 Additive MES 更深入地了解您的机器数据


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