Prostor, ki ga zaseda stiskalnica, je velik, obratovalni in nabavni stroški za naprave in orodja so ogromni. Ali pri preoblikovanju natančnih delov res ni poti mimo stiskalnice? Martin Wagner, specialist za preoblikovalne stroje, želi v projektu smartROLL dokazati nasprotno. S projektnimi partnerji deli prepričanje, da bodo kompleksni natančni deli, kot so toplotni izmenjevalniki za računalniške centre, hladilne plošče za elektroniko ali vtičnice v avtomobilski industriji, v prihodnosti lahko preoblikovani s postopkom votlega preoblikovanja do 70 odstotkov ceneje - brez izgube kakovosti.
Ideja je tako preprosta kot prepričljiva: če se pri preoblikovanju uporablja stični kontakt valja namesto velike stične površine stiskalnega orodja, so potrebne bistveno manjše preoblikovalne sile. Orodja za valjanje stanejo med 40 in 50 odstotki cene preoblikovalnega orodja in se lahko namestijo v bistveno bolj kompaktno (in cenejšo) napravo. Nepremagljivi argumenti - če rezultat preoblikovanja ustreza kakovostnim zahtevam.
smartROLL stremi k votlemu preoblikovanju na najvišji ravni
Cilj projekta smartROLL je najprej razvoj sistema za nadzor naprav in procesov, ki omogoča blizu delovnemu mestu in inline sposobno zajemanje, analizo in oceno vseh stanjskih in procesnih relevantnih parametrov pri valjanju natančnih delov.
Na ta način bodo informacije o kakovosti in procesu v prihodnosti na voljo že med proizvodnjo, kot osnova za prilagodljivo procesno regulacijo, ki trajno izboljšuje kakovost izdelka, skupno učinkovitost naprave in operativno varnost. Pri tem se področja mehanike, procesa in regulacije obravnavajo skupaj, celotno obnašanje sistema pa se popolnoma zajame. Ta integrirani pristop omogoča celovito analizo in oceno vseh vplivnih dejavnikov na kakovost delov.
Osnova za inline nadzor je korelirana analiza različnih virov podatkov: dodatni senzorji v stroju (npr. senzorji napetosti na valjčnih ležajih), senzorji v valjčnih orodjih (npr. senzorji kota vrtenja, pospeška ali sile) ter senzorji stanja, kot so zajem trenutkov ali kotov vrtenja. Ključno je uporabo ustreznih metod fuzije podatkov, da se ti heterogeni podatki sistematično kombinirajo in integrirano analizirajo. Šele s 'pravilnim' združevanjem vseh podatkov senzorjev je mogoče pridobiti celovit, podatkovno podprt vpogled v stanje in zmogljivost stroja in procesa. Da bi anomalije v podatkih senzorjev jasno pripisali dogodku, kot je na primer nihanje kakovosti, se v projektu mehanizmi delovanja votlega valjanja ter uporabljena tehnologija strojev in orodij prenesejo v matematične modele.
Ti modeli se vključijo v diagnostični sistem, ki temelji na metodah strojnega učenja (npr. Support Vector Machines).
Logika analize in modeli se skupaj z optimizirano sistemsko arhitekturo integrirajo v krmiljenje stroja poskusne naprave in se izvajajo v realnem času. Tako nastane virtualni dvojnik, ki zagotavlja informacije na različnih ravneh podrobnosti. Hkrati se omogoči prilagodljiv regulacijski sistem, ki na podlagi prepoznanih nihanj v procesnih, strojnih in kakovostnih parametrih prilagaja procesne velikosti in te prilagoditve izvaja v zaprtem regulacijskem krogu.
Preizkus na delu: bipolarne plošče za elektrolizerje in gorivne celice
Učinkovitost elektrolizerjev in gorivnih celic je v veliki meri odvisna od kakovosti proizvodnje bipolarnih plošč, ki veljajo za ključne elemente obeh sistemov za vodik. V referenčni tovarni H2 sta Fraunhofer IWU in njegovi partnerji že kvalificirali votlo preoblikovanje bipolarnih plošč za serijsko proizvodnjo. V trenutnem projektu je cilj ponovno povečati kakovost procesa in s tem kakovost izdelka - in tako ustvariti osnovo za uporabo tega postopka za številne druge dele in proizvode.
Projekt smartROLL se sofinancira iz davčnih sredstev na podlagi proračuna, ki ga je sprejel Saška dežela. Projektni partnerji Fraunhofer IWU so: Profiroll Technologies GmbH, AUTEZ GmbH, TIQ Solutions GmbH.
Kontakt:
