IMTS 2018：事实还是虚构？工业 4.0 的承诺

当您摒弃工业 4.0 的炒作并专注于产出和质量的平衡时，其潜在承诺的结果就可以实现。我们与雷尼绍精密制造和基于传感器的计量技术的资深人士进行了交谈，以了解工业 4.0 如何真正影响工艺和零件制造。

工业4.0将在2018年国际制造业贸易展上大篇幅推广和讨论。如果要了解智能制造和工业 4.0 的一件事，那就是许多组织过度简化了他们认为可以多快集成有意义的东西。

Dan Skulan 从事精密加工和计量测量行业已有 30 多年的历史，并且对制造商的生产力和质量指标了如指掌。作为 Renishaw 的工业计量总经理，Skulan 对公司如何确定他们是否准备好迎接工业 4.0 的承诺有着深刻的理解。 Skulan 在 IMTS 2018 会议上专门介绍了工业 4.0。

该流行语术语的定义应该更多地关注制造商的具体目标，而不是其他任何东西。根据 Skulan 的说法，工业 4.0 的承诺更多地取决于对公司目标的清晰理解以及使用适当的技术和工具，而不是整合任何新的数据管理系统。

“您可以收集大量数据，但只有准确且可操作的数据才有价值，”Skulan 说。 “工业 4.0 可以带来非常有效的结果，但以系统化的方式实施它非常重要，从来自您的流程的准确和可操作的数据开始。”

在这里了解所有与 IMTS 相关的最新信息。

那么厂商应该怎么做呢？首先，他们需要进行尽职调查——并确保其有意义。每个人都想改进。自动化很重要，但如果允许在没有内部流程控制的情况下运行以确保以更高的吞吐量保持质量，那么它的成本可能会非常高。

“如果报告正在运行的过程实际上产生了一堆废品或根本没有零件怎么办？”斯库兰解释道。 “需要良好的基于​​流程的系统来验证工件和工具是否正确设置以及以固有精度运行的切削程序。过程中的测量应验证是否在正确的零件上进行了正确的切割。这就是您如何帮助将工业 4.0 的良好实施与那些简单地尝试合并更高程度的数据监控而不确保底层流程处于控制之中的弱实施区分开来。”

为此，Skulan 强调了仿真的非常重要的作用——但前提是与基于传感器的精度相结合，将关键阶段的加工过程直接检查到机器中。

“我们的目标不仅仅是验证生产是否进行，而是验证生产的所有阶段都符合质量标准，同时减少加工时间损失，”Skulan 说。在这里，传感器和自动化发挥着至关重要的作用——但前提是数据可验证准确。它是智能传感器技术与软件的正确组合，操作员可以随时在仪表板上清楚地看到提高了生产力的软件。

智能制造的危险：高估工业 4.0 的成果

但并不是每个人都对工业 4.0 有相同的看法。一些公司认为这是制造业的圣杯，并相信一旦采用它，它将彻底改变他们的生产力并几乎立即降低成本。 Skulan 说它可以产生巨大的影响，但这并不一定是高级制造管理人员期望的快速实现的结果承诺。

“一旦高级管理人员接受实施 4.0 战略，人们就会期望通过监控车间操作员的绩效来立即提高生产力和质量，”Skulan 说。 “这是一些公司正在采用的一种潜在危险的心态。在车间层面需要做一些实际的工作来准备流程，从而实现收益。工业 4.0 不是魔杖。”

但斯库兰很快指出，这个过程——如果做得好——在制造中具有合法的优点。为了帮助说明其重要性和承诺，Skulan 谈到了他的一个大客户，该客户是一家大型航空航天制造商，拥有 250 多名工程师，专门致力于工业 4.0 流程和实践。提高航空航天工业生产力和创新的动力是其成功的主要因素。

在我们的信息图中了解航空航天业的成功：“走向无限和超越：制造业起飞的航空航天机会。”

工业 4.0 和过程控制的价值

单独测量吞吐量是有效的，但它们可能有其固有的局限性。

许多制造商非常关注加工中的循环时间——这有助于提高生产率——但这可能会产生误导。 “加工操作可能表现出高水平的活动，但可能是机器实际上并没有生产出好的零件或根本没有生产任何零件，”Skulan 说。

工业 4.0 的有效应用是通过使用允许进行过程验证的技术来平衡吞吐量和质量。所有这些都应向操作员和工厂经理报告持续信息。

“制造商应该在加工过程的每个阶段捕获准确的信息，而不是最终的零件检查，因为这些过程正在发生，因此它们可以在任何不合格发生之前影响变更，从而确保在过程的上游很远的质量输出，”Skulan 建议道。在他看来，这是实现工业 4.0 承诺的必要条件：“我们现在有能力验证质量并根据数据准确性进行实时调整。来自机器内自动过程控制的质量，同时使用传感器和软件，有助于确保在管理层检查的信息是准确和可操作的。”

“如果你在零件生产后查看数据，这是大多数公司现在所做的，它是有效的信息，但它无助于你改变流程，”斯库兰说。 “您真正想要的是在组件的构建和切割过程的每个点测量对制造过程至关重要的离散特征，并使用传感器和技术获取这些数据以确认其有效。”

挑战在于确定要测量的组件的关键特性是什么，以进行过程控制？在许多情况下，单个流程中可能会削减 30 个以上的特征，但可能只有几个关键维度对保证上游质量至关重要，因此需要深入了解可以实际调整和监控的内容时间

工业 4.0：自适应工具和闭环过程的价值

如果目标是在加工过程中利用和适应，那么了解更新、更先进、自适应工具的作用至关重要。在工业 4.0 世界中，这还意味着了解传感器和自动探测工具如何帮助报告和验证大量测量和动态加工数据。这些数据包括动态工件偏置、刀具中心点控制以及通过动态测量刀具有效飞行路径来确定有效切削深度和宽度等领域。

“5 轴机器的发展以及同时移动零件和工具的能力，再加上过程中测量，可以非常好地提供一个闭环环境，”Skulan 说。

“在建模中，你不想仅仅模拟绘图中的内容，你想模拟在这个‘数字双胞胎’环境中机器上实际发生的事情，”Skulan 补充道。 “您还需要更改您的工具和流程方法以支持闭环流程控制。”

你是怎样做的？ Skulan 举了一个使用圆形插值的例子。例如，工业 4.0 方法不会使用必须手动离线设置的固定单点镗刀，而是选择驱动铣刀穿过圆形图案，从而可以采用基于量规的切削技术。

“可以进行自动切割，仅去除一半的库存余量，然后使用探针进行中测量结果特征 ，在那个时间点，在那个特定的、实时的温度和精确的加工环境中——然后自动更新刀具路径循环 ，”Skulan 说，“这是闭环控制。通过这种方式，流程是完全自动化和敏捷的。”

为了详细了解工业 4.0 的前景，Skulan 将于 9 月 13 日星期四在 IMTS 2018 会议上展示“信息时代的制造生产力最大化”。需要注册。

您的车间目前如何使用工业 4.0 技术？分享您的故事。