Потреба в площі для преса велика, витрати на експлуатацію та придбання обладнання та інструментів є величезними. Чи дійсно неможливо обійтися без преса при формуванні прецизійних деталей? Мартін Вагнер, спеціаліст з формувальних машин, хоче в проекті smartROLL спростувати це. Разом з партнерами проекту він поділяє переконання, що складні прецизійні деталі, такі як теплообмінники для дата-центрів, охолоджуючі пластини для електроніки або елементи роз'ємів в автомобільній промисловості, в майбутньому можуть бути переформовані за допомогою порожнистого прокатування до 70 відсотків дешевше – без втрати якості.
Ідея така ж проста, як і приваблива: якщо для формування використовується лінійний контакт вала замість великої площі контакту прес-інструменту, потрібні значно менші сили формування. Прокатні інструменти коштують від 40 до 50 відсотків вартості формувального інструменту і займають місце в значно компактнішій (і дешевшій) установці. Неперевершені аргументи – якщо результат формування відповідає якісним вимогам.
smartROLL прагне до порожнистого прокатування на найвищому рівні
Метою проекту smartROLL є спочатку розробка системи для моніторингу обладнання та процесів, яка дозволяє здійснювати близьке до робочого місця та інлайн-спостереження, оцінку та аналіз усіх станів та процесів, що мають значення при прокатуванні прецизійних деталей.
Таким чином, інформація про якість та процеси в майбутньому буде доступна вже під час виробництва, як основа для адаптивного управління процесом, яке стійко покращує якість продукту, загальну ефективність обладнання та надійність роботи. При цьому розглядаються механіка, процес і управління в комплексі, і повне поведінка системи повністю фіксується. Цей інтегрований підхід дозволяє провести всебічний аналіз і оцінку всіх факторів впливу на якість деталей.
Основою інлайн-моніторингу є корельований аналіз різних джерел даних: дооснащені датчики в машині (наприклад, датчики деформації на валках), датчики в прокатних інструментах (наприклад, датчики кута обертання, прискорення або сили), а також датчики стану, такі як вимірювання моментів або кутів обертання. Важливим є використання відповідних методів об'єднання даних, щоб систематично комбінувати ці гетерогенні дані та інтегровано їх аналізувати. Лише завдяки «правильному» з'єднанню всіх даних датчиків можна отримати всебічне, засноване на даних уявлення про стан і продуктивність машини та процесу. Щоб аномалії в даних датчиків можна було чітко віднести до події, такої як коливання якості, в проекті механізми дії порожнистого прокатування, а також використовувані технології машин та інструментів переносяться в математичні моделі.
Ці моделі входять до діагностичної системи, яка базується на методах машинного навчання (наприклад, методи опорних векторів).
Логіка аналізу та моделі інтегруються разом з оптимізованою архітектурою системи в управління машинами випробувальної установки та виконуються в реальному часі. Таким чином, з'являється, по-перше, віртуальний двійник, який надає інформацію на різних деталізованих рівнях. По-друге, стає можливим адаптивна система управління, яка на основі виявлених коливань у параметрах процесу, машини та якості коригує параметри процесу та реалізує ці коригування в замкнутій контурі управління.
Перевірка на прикладі: біполярні пластини для електролізерів та паливних елементів
Ефективність електролізерів та паливних елементів значною мірою залежить від якості виготовлення біполярних пластин, які вважаються основними елементами обох водневих систем. У референсній фабриці H2 Fraunhofer IWU та його партнери вже кваліфікували порожнистий прокат біполярних пластин для серійного виробництва. У поточному проекті метою є подальше підвищення якості процесу та продукту – і, таким чином, створення основи для застосування цього процесу для численних інших деталей та продуктів.
Проект smartROLL частково фінансується за рахунок податкових коштів на основі бюджету, затвердженого Саксонським парламентом. Партнери проекту Fraunhofer IWU: Profiroll Technologies GmbH, AUTEZ GmbH, TIQ Solutions GmbH.
Контакт:
