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專注于產量和過程安全性：供應商 MAT 依靠埃馬克的工業 4.0 解決方案完善差速器外殼生產
發布時間：2022-1-13
對于許多生產規劃者來說，“工業 4.0” 是一項極具遠見卓識的指導原則：由多臺機床構成一套完整的系統，生產規劃者從一個中央位置就能進行監測、控制和評估?？偛课挥诘聡灵T豪森 (Immenhausen) 的 MAT Machining Europe GmbH 公司通過一套令人印象極為深刻的解決方案證明這種生產方式不再是夢想。這家汽車供應商公司采用埃馬克的全自動生產線來生產復雜的差速器外殼，這條生產線中甚至包括全方位的機床數據采集和評估功能。
公司的目標是：大幅提高生產線的產量，并顯著改善工藝流程的可靠性。目前，該公司已在其生產流程中全方位應用整套系統。
MAT Machining Europe GmbH 公司的差速器外殼生產過程令人印象深刻：公司共有五條大型生產線，每條生產線配備七臺通過軌道傳輸系統(TrackMotion) 連接在一起的埃馬克機床。在生產線中，軌道系統上的一臺被稱為傳輸機械手 (TransLift) 的裝置在多臺機床之間來回穿梭，將工件從一個上下料工位運送到下一個上下料工位。通過這樣的方式，就可以在差速器外殼上執行各種預加工步驟、車削第一面（包括加工外形和鉆孔）、車削第二面和外輪廓，以及在最后一次裝夾中進行球面和定位孔的內圓加工。最后還可以進行清洗、測量和打標。僅在位于伊門豪森的工廠內，MAT 公司的年產量就達到近 2 百萬個差速器外殼。
MAT Machining Europe GmbH 公司的差速器外殼生產過程令人印象深刻：公司共有五條大型生產線，每條生產線配備七臺通過TrackMotion 連接在一起的埃馬克機床。
充分利用雙贏局面
公司為什么現在決定將這一高度自動化的解決方案數字化，并以創新方式利用得到的生產數據？“總的來說，我們依靠高效先進的生產解決方案，并持續不斷地研發和改進這些解決方案。從這一方面來看，數字化當然是一個無法忽視的重要主題。”MAT Machining Europe GmbH 公司工程經理 Axel Dräger 說，“同時，我們也清楚知道埃馬克公司在最近幾年中在工業 4.0 方面傾注了大量心血，而且非常希望能找到愿意測試全新的物聯網解決方案并提供寶貴反饋意見的用戶。無論對于參與的哪一方，這都是一個雙贏的局面。”
在此合作伙伴關系的基礎上，兩家公司在 2019 年春季共同舉辦多場研討會：MAT 公司向埃馬克公司及其他合作伙伴 EXXETA、intuity 和anacision 的物聯網專家介紹了差速器外殼的生產過程。之后，他們共同確定可實現的應用實例并研發出所需的技術解決方案，其中就包括 EDNA Cortex 軟件以及今天所使用的各種應用程序的原型（系統基本原理類似于智能手機操作系統）。同時，他們在每臺機床中均安裝 EDN Core 工業PC 機和加速度傳感器 EDNA Neuron 3DG。對此，埃馬克解決方案完全模塊化的軟件和硬件結構是一項非常重要的優勢，因為它們可以輕松方便應用到用戶的 IT 基礎設施以及大多數埃馬克機床（甚至包括舊款型）中。另外還能毫無問題地連接額外的傳感器。
顯著提高產量——改善過程安全性
用戶可以借助安裝有多種應用程序的 EDNA Lifeline Dashboard 進行數據處理，并且用戶可以自行配置需要顯示的內容以及展現方式和布置。MAT 公司選用能預測每班次產量的“Part Quantity Forecast”（工件數量預測）、可提供機床或生產線當前節拍時間信息的“Cycle Time Monitor”（循環時間監控）、可提供剩余刀具壽命信息的“Smart Tool Change”（智能換刀）、可詳細列明當前設備綜合效率 (OEE) 的“OEE Monitor”（OEE 監控器）以及可展示機床狀態的“Health Check”（健康檢查）。
“總的來說，我們確實獲得了大量數據，而到目前為止我們只分析了其中的一部分。”Dräger 解釋說，“盡管如此，數據分析所帶來的改變效果非常顯著。比如，我們已根據分析結果消除了各種‘時間消耗因數’，并且正在順利實現將產出提高 11% 的目標。這當然可以創造巨大的價值。”此外，MAT 公司的專家們還受益于持續的傳感器監測：系統由此可確定驅動裝置及主軸的準確“健康值”，并能在早期階段發現磨損——這對于確保生產線的過程可靠性是一項重要的優勢。另外，系統還可以準確預測換刀的正確時間。
EDNA Lifeline Dashboard 專為滿足 MAT 公司的各項要求而研發。生產規劃者、班組長以及機床操作人員可以通過它隨時查看當前的生產數據。
MAT 公司還在其生產流程中持續一致地使用 EDNA 系統：一方面，生產規劃者或班組長可利用 Dashboard 來確定當前生產的件數。另一方面，操作人員也能在軟件的幫助下更好地規劃他們的工作流程，因為軟件能提醒他們在結束休息后及時返回機床旁，或在換刀時總是準備好“正確”的刀具。
MAT 正在制定未來的數字化發展路線。
“許多人都還在談論這個問題，而我們現在就已經開始數字化工廠的建設！” “我們可以這樣總結我們所關注的這個重要問題。當所有人都還在討論數字化時，MAT 就已經開始推廣數字化并確保機床之間能相互通訊。只有通過生產過程的持續自動化和自主化，才能使汽車行業的制造成本與市場保持一致。”MAT 傳動系統部門總經理兼 MAT 歐洲區首席執行官 Ingo Bitzer 解釋說。
持續關注其他應用領域
總的來說，兩家公司都不認為整個項目已完成——相反，MAT 生產的數字化進程仍在繼續如火如荼地展開。埃馬克參股的 anacision 公司首席數據科學家 Andreas Kühne 博士證實：“我們的共同目標是為更多生產線配備這一物聯網解決方案。另外，我們還希望實現全新的應用案例，例如斷刀檢測等。因此，我們會一如既往地保持密切的交流。”最后，還需要探討的問題就剩下項目的成本。在此方面，埃馬克的物聯網專家再次帶來一個驚喜：大型生產線的硬件加裝，比如包括布線在內的工業 PC 機整合工作，只需要幾天就能完成。而對于單臺機床，甚至只需要一天的時間。其原因在于，所有前期工作都在埃馬克公司內完成：根據所需的解決方案精確配置系統，以及連接到各種機床控制系統上的準備工作。在加工現場的機床上實施解決方案后，用戶很快就能從所需的功能和流程改進中獲益。
MAT 生產的數字化進程仍在繼續如火如荼地展開，它的下一條生產線已裝備了埃馬克的 EDNA 工業4.0解決方案。
“我們向廣大客戶推出這一套由 IoT Core、軟件和 Dashboard 構成的EDNA 工業 4.0 解決方案已有一段時間了，越來越多用戶已被它的高效實用性所折服，而且我們還在持續不斷地對它進行改進。”Kühne 在總結這家來自德國南部的機床制造商的現狀時說，“根據初步反饋，在使用EDNA 后，公司的 OEE 效率明顯提高，我們甚至估計，在對所獲得的數據進行評估并由此制定出相應的改進措施之后，大約只需要一年時間就可以‘收回投資’。”另外，用戶也可以從一個全面、開放和面向未來的工業 4.0 生態系統受益。通過 EDNA，埃馬克為實現未來型智能生產奠定堅實的基礎。
物聯網業務發展部門經理 Peter Strohm 向 MAT 的生產廠長 Klaus Fischer 展示用于控制立式車床的新型 EDNA HMI 操作面板。