Prostorové nároky lisu jsou velké, provozní a pořizovací náklady na zařízení a nástroje jsou obrovské. Opravdu neexistuje jiná cesta než lis při tváření přesných dílů? Martin Wagner, specialista na tvářecí stroje, chce v projektu smartROLL dokázat opak. Se svými projektovými partnery sdílí přesvědčení, že komplexní přesné díly jako jsou výměníky tepla pro datová centra, chladicí desky pro elektroniku nebo konektorové prvky v automobilovém průmyslu mohou být v budoucnu tvářeny metodou dutého tváření až o 70 procent levněji - bez ztráty kvality.
Myšlenka je tak jednoduchá, jak je přesvědčivá: Pokud je pro tváření použit liniový kontakt válce namísto velkoplošného kontaktní plochy lisovacího nástroje, stačí podstatně nižší tvářecí síly. Válcovací nástroje stojí mezi 40 a 50 procenty ceny tvářecího nástroje a najdou místo v podstatně kompaktnějším (a levnějším) zařízení. Nezpochybnitelné argumenty - pokud výsledky tváření splňují kvalitativní požadavky.
smartROLL usiluje o duté tváření na nejvyšší úrovni
Cílem projektu smartROLL je nejprve vývoj systému pro monitorování zařízení a procesů, který umožňuje blízké a inline sledování, vyhodnocování a hodnocení všech stavových a procesních relevantních charakteristik při válcování přesných dílů.
Tímto způsobem budou informace o kvalitě a procesech k dispozici již během výroby, jako základ pro adaptivní řízení procesů, které trvale zlepšuje kvalitu produktu, celkovou efektivitu zařízení a provozní bezpečnost. Při tom jsou oblasti mechaniky, procesu a řízení posuzovány společně a celkové chování systému je plně zachyceno. Tento integrovaný přístup umožňuje komplexní analýzu a hodnocení všech vlivových faktorů na kvalitu dílů.
Základem inline monitorování je korelované vyhodnocení různých datových zdrojů: dodatečně instalované senzory v stroji (např. senzory deformace na válcových ložiskách), senzory ve válcovacích nástrojích (např. senzory úhlu otáčení, akcelerace nebo síly) a také senzorika jako měření momentu nebo úhlu otáčení. Klíčové je použití vhodných metod fúze dat, aby bylo možné tyto heterogenní data systematicky kombinovat a integrovaně vyhodnocovat. Teprve správným sloučením všech senzorových dat je možné získat komplexní, daty podložený pohled na stav a výkonnost stroje a procesu. Aby bylo možné jasně přiřadit anomálie v senzorových datech k události, jako je například kolísání kvality, budou v projektu přeneseny účinné mechanismy dutého válcování a použitá strojní a nástrojová technologie do matematických modelů.
Tyto modely budou integrovány do diagnostického systému, který je založen na metodách strojového učení (např. Support Vector Machines).
Logika vyhodnocení a modely budou spolu s optimalizovanou systémovou architekturou integrovány do řízení strojů zkušebního zařízení a budou prováděny v reálném čase. Tím vznikne jednak virtuální dvojče, které poskytuje informace na různých úrovních detailu. Na druhé straně bude umožněn adaptivní regulační systém, který na základě rozpoznaných kolísání v procesech, strojích a kvalitativních parametrech přizpůsobí procesní veličiny a tyto úpravy realizuje v uzavřené regulační smyčce.
Zkouška na vlastní kůži: Bipolární desky pro elektrolyzéry a palivové články
Účinnost elektrolyzérů a palivových článků do značné míry závisí na kvalitě výroby bipolárních desek, které jsou považovány za klíčové prvky obou vodíkových systémů. V referenční fabrice H2 kvalifikovali Fraunhofer IWU a jeho partneři duté tváření bipolárních desek již pro sériovou výrobu. V aktuálním projektu je cílem opět zvýšit procesní a tím i produktovou kvalitu - a tím vytvořit základ pro aplikaci této metody pro řadu dalších dílů a produktů.
Projekt smartROLL je spolufinancován z daňových prostředků na základě rozpočtu schváleného Saským zemským sněmem. Projektovými partnery Fraunhofer IWU jsou: Profiroll Technologies GmbH, AUTEZ GmbH, TIQ Solutions GmbH.
Kontakt:
