“Chế tạo thép thông minh” của FICEP

Vào năm 1988, FICEP đã phát minh và lắp đặt dây chuyền chế tạo kết cấu thép tích hợp đầu tiên với hệ thống xử lý vật liệu hoàn toàn tự động. Đó chỉ là khởi đầu khi FICEP là nhà dẫn đầu rõ ràng trong các hệ thống tự động với hàng trăm hệ thống được lắp đặt trên toàn thế giới! Trong 30 năm qua, FICEP đã mở rộng đáng kể năng suất của công nghệ toàn diện tự động này. Đây là kết quả của sự cống hiến không ngừng của FICEP cho những phát triển dẫn đầu ngành về cả phần mềm và phần cứng.

Thách thức
Kể từ khi FICEP phát minh ra dây chuyền khoan đa trục tự động đầu tiên vào năm 1965, đã có những cải tiến đáng kể về tốc độ tiến dao khoan và tốc độ định vị của cả vật liệu được gia công và hiệu suất trục chính của mũi khoan. Quá trình tăng hiệu quả dây chuyền khoan và loại bỏ các chu kỳ không hiệu quả có lẽ đã chững lại trong thời điểm hiện tại với việc định vị trục phụ của trục chính để nâng cao thời gian “từ phoi đến phoi”.

Hệ thống cưa khoan FICEP với định vị trục phụ của trục chính
Trọng tâm của FICEP, kể từ hệ thống xử lý vật liệu hoàn toàn tự động đầu tiên vào năm 1988, là nâng cao hiệu quả của luồng vật liệu thông qua dây chuyền.

Thách thức là tăng tỷ lệ thời gian mà các trung tâm làm việc (cưa, khoan, vạch dấu, khoét, phay, cắt nhiệt và phun bi) tích cực tham gia vào việc gia công chứ không phải chờ đợi để bắt đầu phần tiếp theo.

Bố cục tối ưu được xác định như thế nào?
Không có hai cơ sở chế tạo kết cấu thép nào giống hệt nhau. Sự kết hợp giữa bố cục nhà máy, danh mục sản phẩm, quy trình yêu cầu và thông lượng cần thiết làm cho thách thức thiết kế bố cục tối ưu trở nên độc đáo. Các công việc thực tế trong quá khứ thuộc các loại khác nhau được tải xuống để tạo ra một báo cáo năng suất cụ thể dựa trên loại hợp đồng.

Cho đến khi FICEP phát triển “Mô phỏng hệ thống” (System Simulation), việc thiết kế bố cục nhà máy thường dựa trên quy trình phỏng vấn với khách hàng. Mục tiêu là cố gắng đạt được một bố cục là kết quả của một số phỏng đoán và giả định có cơ sở. Ngày nay, FICEP sử dụng phần mềm độc quyền để đánh giá cách các loại công việc và bố cục nhà máy khác nhau có thể được mô phỏng để phân tích năng suất chi tiết.

Các trung tâm làm việc tách biệt so với các hệ thống song song, khả năng/tính năng của bàn chuyển liệu và kích thước vùng đệm vật liệu chỉ là một số biến số cần được đánh giá.

“Mô phỏng hệ thống” là một quy trình trong đó các bố cục tiềm năng được đánh giá dựa trên yêu cầu về nhân lực, khả năng, thông lượng và các điểm nghẽn. Các công việc thực tế và/hoặc trình tự được nhập vào phần mềm PLM bắt đầu bằng việc nesting vật liệu và sử dụng các thuật toán mạnh mẽ để sắp xếp trình tự sản xuất theo cách hiệu quả nhất. Sau khi khối lượng công việc được tối ưu hóa được tải xuống, “Mô phỏng hệ thống” hiển thị quá trình xử lý các phôi và các chi tiết hoàn thiện ở chế độ video 3D để phản ánh thời gian xử lý thực tế cần thiết để chế tạo sản phẩm này. “Mô phỏng hệ thống” cho thấy các điểm nghẽn phát triển ở đâu và xác định các trung tâm làm việc có thể bị sử dụng không hiệu quả khi chờ vật liệu để chế tạo. Quy trình đổi mới này cho phép so sánh và sửa đổi thêm các thiết kế bố cục khác nhau để xác định thiết kế nào đạt được tính linh hoạt và năng suất tối đa.

“Mô phỏng hệ thống” nâng cao năng suất hàng ngày của bạn như thế nào?
Sau khi tải trọng xưởng sơ bộ cho dây chuyền chế tạo kết cấu thép được xác định, các thuật toán của phần mềm sẽ phát triển trình tự tối ưu của sản phẩm được chọn. Trước khi bắt đầu sản xuất thực tế, “Mô phỏng hệ thống” có thể xác định các điểm nghẽn có thể xảy ra và bất kỳ trung tâm làm việc nào bị sử dụng không hiệu quả. Sau khi xác định, phần mềm đổi mới này có thể hiển thị cách tổng năng suất của hệ thống có thể được tăng lên bằng cách sửa đổi hoặc thêm vào sản phẩm đang chờ xử lý.

Chế tạo thép thông minh hoạt động như thế nào?
Khi các cấu kiện được tải lên dây chuyền, người xử lý vật liệu sẽ quét mã vạch tương ứng từ danh sách cắt vào hệ thống.

Các cấu kiện được định vị tự động mà không cần người vận hành hoặc người hỗ trợ thông qua hệ thống. Đường đi qua dây chuyền hoặc định tuyến đến các trung tâm làm việc thích hợp dựa trên các quy trình yêu cầu và việc sử dụng tối ưu các khả năng của hệ thống. Khi một phôi hoặc chi tiết cắt đi vào mỗi trung tâm làm việc, chiều dài vật liệu được xác minh và chương trình CNC thích hợp được tự động chọn để xử lý các mục tiêu yêu cầu.

Lợi ích
Lợi ích của “Chế tạo thép thông minh” là rất nhiều và hiệu quả về chi phí. Hầu hết các hệ thống được FICEP bán và lắp đặt ngày nay đều có khả năng “Chế tạo thép thông minh”, vì lợi ích rất lớn và dễ dàng chứng minh vì chi phí tự động hóa này chỉ là một khoản đầu tư tối thiểu so với tổng chi phí hệ thống.

Tóm tắt lợi ích
Trình tự hệ thống

• Các cấu kiện được lồng ghép tự động để tối đa hóa việc sử dụng vật liệu.

• Nhập dữ liệu cùng với việc nạp vật liệu được thực hiện bằng mã vạch để loại bỏ các lỗi có thể xảy ra.

• Không cần người vận hành chọn chương trình phù hợp để xử lý chi tiết được nạp vào băng tải đầu vào.

• Chiều dài vật liệu được tự động xác minh.

• Định tuyến vật liệu được thực hiện theo cách hiệu quả nhất và không có sự can thiệp của con người.

• Loại bỏ thời gian mất mát để người vận hành tổ chức và di chuyển vật liệu qua hệ thống.

• Tất cả các chức năng vật liệu xảy ra trong thời gian che giấu trong khi các trung tâm làm việc đang thực hiện các quy trình yêu cầu.

• Hiệu quả và năng suất là tối quan trọng với hệ thống. Ví dụ, nhiều chi tiết được tự động nạp vào băng tải đầu vào của máy phun bi với khoảng cách thích hợp giữa các cấu kiện để tận dụng tối đa mẫu phun bi.

• Loại bỏ nhiều người vận hành cần thiết để điều khiển năng suất của hệ thống xử lý vật liệu thủ công và được thay thế bằng một người hỗ trợ duy nhất. Thông thường, người hỗ trợ có thời gian để thực hiện việc nạp và dỡ hàng ra khỏi hệ thống.

• Khi quá trình diễn ra, Chế tạo thép thông minh có khả năng 4D để tải lên quy trình sản xuất trở lại mô hình 3D để hiển thị trạng thái thời gian thực của các cấu kiện riêng lẻ trong mô hình một cách đồ họa.

• Dữ liệu sản xuất cũng có thể được xem trên Điện thoại thông minh trong thời gian thực.