Կուրսի ետևում՝ Xingyun-ում ճշգրիտ արտադրություն

Ճշգրիտ արտադրության էվոլյուցիան և ազդեցությունը արդյունաբերության մեջ

Ճշգրիտ ինժեներական տեխնոլոգիաների աճի հասկացությունը գլոբալ արտադրության մեջ

Ավտոմատացված ճշգրիտ արտադրությանը անցնելը հնացած ձեռքով կատարվող մեթոդներից բերել է հրաշքներ տարբեր ոլորտներում, այնպիսիք են ավիատիզմը և բժշկական սարքավորումների արտադրությունը, որտեղ ճշգրտությունը հասնում է մինչև միկրոնի մակարդակ։ Ապագայում արդյունաբերական փորձագետները կանխատեսում են մոտ 28% կրճատում արտադրության թափոններում մինչև 2028 թ.՝ համաձայն անցյալ տարվա «Machinery Today»-ի զեկույցի։ Այս բարելավումը իրականում զարմանալի չէ, քանի որ լավացած նյութերն ու որակի ստանդարտների նորմավորումը արդեն իրենց ազդեցությունն են թողնում արդյունաբերության վրա։ Այսօր ժամանակակից CNC սարքավորումները կարող են հասնել 5 միկրոնից ցածր հանգույցների, որը փաստորեն նույնիսկ բարակ է մարդկային մազի միջին հաստությունից։ Բացի այդ, առկա են ինտերնետ օբյեկտների միջոցով միացված ինտելեկտուալ համակարգեր, որոնք հետևում են գործիքների մաշվածությանը՝ հնարավոր խնդիրները հայտնաբերելու համար նրանց իրական սխալներ դառնալուց առաջ:

Ինչպես CNC մշակումը և լազերային կտրումը վերասահմանում են արտադրության ճշգրտությունը

Այս տեխնոլոգիաները թույլ են տալիս արտադրողներին արտադրել բարդ երկրաչափական ձևեր, որոնք նախկինում հնարավոր չէր համարվում, օրինակ՝ վառելիքի ավտոճողովներ օպտիմալ հեղուկի դինամիկայով կամ ոսկրերի կառուցվածքը օրինակող օրթոպեդիկ իմպլանտներ: Պայմանագրային արտադրողների 74%-ից ավելին այժմ պահանջում է ISO 2768 միջին թույլատրելի շեղումների ստանդարտները որպես ճշգրիտ մշակման նախնական պահանջ:

IoT և Industry 4.0. Խելացի, իրար հետ կապված մշակման գործողությունների ապահովում

IIoT տեխնոլոգիան օգտագործող գործարանները կարողացել են 40 տոկոսով կրճատել սարքավորումների անդադար կանգնելու դեպքերը՝ շնորհիվ ինտելեկտուալ սպասարկման համակարգերի, որոնք վերահսկում են այնպիսի ցուցանիշներ, ինչպիսիք են շառավիղների թրթռոցը և ջերմաստիճանի փոփոխությունները: Այդ համակարգերին միացված CNC սարքավորումներն էլ ավելի ինտելեկտուալ են դառնում, իսկ մեքենայական ուսուցումը օգնում է արտադրության արագությունը բարձրացնել գրեթե 20%-ով՝ ապահովելով չափումների ճշգրտությունը 0,01 միլիմետրի սահմաններում, նույնիսկ երբ հազարավոր մասեր են արտադրվում: Հետաքրքիր է, որ այս տեխնոլոգիական հեղափոխությունը սահմանափակված չէ միայն գործարանի սահմաններով: Այժմ ամպային հիմքի վրա որակի ստուգումները թույլ են տալիս աշխարհի տարբեր մասերում գտնվող ինժեներներին անմիջապես համատեղ աշխատել արտադրանքի մշակման փուլերում, ինչը շատ արագ է արագացնում խնդիրների լուծումը:

Xingyun-ի ճշգրիտ արտադրության առաջատար սկզբունքները

Ճշգրիտ արտադրությունը հիմնված է երեք հիմնարար սյուների վրա, որոնք ապահովում են արդյունաբերության ճկուն բաղադրիչների համապատասխանությունը բարձր պահանջներին: Ժամանակակից արտադրության պահանջները պահանջում են համակարգային մոտեցումներ միկրոնային ճշգրտություն հասնելու համար՝ պահպանելով արդյունավետ ծախսերը՝ հավասարակշռություն, որը հասնում են կարգապահված ինժեներական մոտեցումներով:

Ճշգրիտ մշակման հիմնարար տեխնիկաներն ու գործիքները

CNC մշակումը հանդիսանում է բարձր ճշգրտությամբ արտադրության հիմքը, որտեղ ժամանակակից ֆրեզային համակարգերը հասնում են 5 միկրոնի դիրքային ճշգրտության (վերջերս արդյունաբերական վերլուծություն): Արտադրողները միավորում են չորս հիմնական գործընթաց.

• CNC Վերածում ՝ Արտադրում է գլանաձև մասեր մինչև Ra 0.4μm մակերեւույթային ավարտումով
• Էլեկտրաէրոզիոն մշակում (EDM) ՝ Ստեղծում է բարդ երկրաչափական ձևեր ցանկացած պինդ նյութում
• Շերեփման գործողություններ ՝ Հասնում է ենթամիկրոնային չափային հանդուրժողականության
• Շվեյցարական տիպի մշակում : Հնարավորություն է տալիս մշակել բժշկական բաղադրիչներ 1 մմ-ից փոքր տրամագծով

Ընդհանուր առմամբ, այս մեթոդները լուծում են աերոտիեզերական և բժշկական ոլորտների խիստ հաշվապահական մշակման պահանջների 92%-ը:

Մետրոլոգիա և որակի վերահսկողություն՝ հաստատուն, բարձր ճշգրտությամբ արտադրանքի համար

Առաջադեմ կոորդինատային չափման սարքեր (CMM), 0.1 մկմ թույլատրելիությամբ, ստուգում են մանրամասների չափսերը CAD մոդելների համեմատությամբ, մինչդեռ լազերային սկաներները մակերեւույթի ռելիեֆը քարտեզագրում են 250,000 տվյալների կետ վայրկյանում: 2023 թ.-ի արտադրական որակի ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ ավտոմատացված օպտիկական ստուգումների ներդրումը 68%-ով կրճատում է չափային շեղումները ձեռքով նմուշառման մեթոդների համեմատությամբ:

Ճարտարագիտական փորձը որպես մրցակցային առավելություն պայմանագրային արտադրության մեջ

Արդյունաբերական ոլորտների միջև գիտելիքների փոխանցումը տարբերում է առաջատար արտադրողներին՝ ավտոմոբիլային ոլորտի սահմանակների արտադրության գիտելիքները անմիջապես բարելավում են վիրահատական գործիքների արտադրությունը՝

• Նյութերի ընտրության ալգորիթմներ
• Ջերմային հատուկ մոդելներ
• Վիբրացիայի ապամոնտաժման տեխնիկա

Այս կուտակված փորձը հնարավորություն է տալիս 40% ավելի արագ մշակել նոր բաղադրիչներ՝ պահպանելով <0,01% սխալների մակարդակը մեծ ծավալով արտադրության դեպքում:

Ավտոմատացում և ինտելեկտուալ համակարգեր Xingyun-ի արտադրական գծում

ԱՐՏԵՐԸ օգտագործող գործընթացների օպտիմալացումը ինտելեկտուալ արտադրության մեջ

Xingyun-ի AI նյարդային ցանցի համակարգը թույլ է տալիս անմիջապես վերլուծել ավելի քան 27 տարբեր արտադրական գործոններ՝ սկսած ջերմաստիճանի փոփոխություններից մինչեւ գործիքների արագ սպառումը գործառման ընթացքում: Սա նշանակում է, որ 18 տոկոսով ավելի քիչ էներգիա է վատնում առանց հավասարակշռության մակարդակի հետ շփման, որը մնում է + կամ -0.005 մլմ սահմաններում: Մենք առաջին ձեռքով ենք տեսել այս արդյունքները, երբ վերջերս արդյունաբերություն 4.0 լուծումներ ենք ներդրել ավտոմատացված ավտոմատ մասեր արտադրող ընկերությունների համար: Մեքենայի ուսուցման ասպեկտը շարունակում է փոփոխություններ կատարել, օրինակ, թե ինչպես արագ են պտտվում փրփուրները եւ որքան սառեցման հեղուկ է օգտագործվում ամբողջ գործընթացում: Արդյունքում արտադրողները հայտնում են, որ իրենց արտադրանքի 94%-ը ստանում են առանց վերամշակման։ Սա հատկապես տպավորիչ է, երբ խոսքը վերաբերում է ինքնաթիռների արտադրության համար անհրաժեշտ բարդ մասերի մասին։

Մասնագիտական ռոբոտատեխնիկան, որը հնարավորություն է տալիս 24/7 բարձր ճշգրտությամբ, մասշտաբային արտադրություն

Ուժ-մոմենտի սենսորներով ապահովված համագործակցող ռոբոտները (կոբոտները) կարող են կատարել փոքր չափի մշակման նուրբ գործողություններ՝ աշխատելով մարդկային օպերատորների հետ միասին, ինչը արտադրողականությունը մեծացնում է 32%-ով՝ առանց ճշգրտության կորստի: Ինքնաշխատ ղեկավարվող տրանսպորտային միջոցները (AGVs) համակարգվում են CNC մշակման կենտրոնների հետ՝ թույլատրելով անմարդակալ արտադրություն, ինչը բարձր ծավալով պատվերների համար առաջնահերթությունների ժամանակը կրճատում է 40%:

Իրական ազդեցություն. Մեքենայական ուսուցման միջոցով սխալների քանակի 37% կրճատում

Xingyun-ի սեփական ML համակարգը վերլուծում է ժամանակահատվածում 12,000-ից ավելի չափագրական տվյալներ, որոնք հնարավորություն են տալիս 83% ավելի արագ հայտնաբերել գործընթացի փոքր շեղումներ, քան ձեռքով կատարվող մեթոդները: Այս մոտեցումը, որը համակցված է կանխատեսող որակի ապահովման մոդելների հետ, ամսական կրկնակի մշակման աշխատանքները կրճատել է 290 ժամով: Վերջերս իրականացված ավտոմոբիլային փոխանցման տուփի նախագիծը ցույց տվեց 1,2 միլիոն միավորի դեպքում 99,991% չափագրական համապատասխանություն՝ արդյունաբերական ստանդարտներից գերազանցելով 4,7σ-ով:

Հաջորդ սերնդի որակի վերահսկողություն և մետրոլոգիայի նորարարություններ

Միկրոնային ճշգրտություն՝ հաջորդ սերնդի մետրոլոգիական գործիքների շնորհիվ

Այսօրվա ճշգրիտ արտադրության աշխարհը պահանջում է չափման համակարգեր, որոնք կրկնելիության դեպքում կարող են հասնել 5 միկրոնից ցածր արժեքի: Ավիատիզեքնավակառուցման և բժշկական սարքավորումների նման արդյունաբերությունները սկսել են օգտագործել 3D օպտիկական սկաներներ և ավտոմատացված կոորդինատային չափման սարքեր (CMM-ներ), որպեսզի շատ ավելի արագ, քան մարդը ձեռքով կարող է անել, ստուգեն բարդ ձևեր: Այս համակարգերի արդյունավետության գաղտնիքը տարբեր զգայուն տեխնոլոգիաների համատեղումն է: Պատկերացրե՛ք. հպման զննակները մակերեսին հպվում են, տեսողական համակարգերը դիտում են այն, իսկ լազերները միաժամանակ չափում են անկյունները: Այս բազմազգայուն մոտեցումը հասնում է միկրոնային ճշգրտության՝ նույնիսկ այն դեպքում, երբ աշխատում է տիտանի համաձուլվածքների և պլաստիկ կոմպոզիտների նման տարբեր նյութերի հետ: Օրինակ՝ ավտոմոբիլային արդյունաբերությունից մեկը ցույց է տալիս, թե որքան լավ են դառնում այս համակարգերը. մեկ մատակարարի կողմից 10,000 արգելակման մասերի չափումից հետո ստացվել է միջին շեղում միայն 0,8 միկրոն, ինչը մեքենայական մշակումից հետո կատարվող ուղղումների անհրաժեշտությունը կրճատել է գրեթե երկու երրորդով:

ԳՈՒ-ով ապահովված որակի երաշխիք՝ կանխատեսողական սխալների հայտնաբերման համար

Ժամանակակից մեքենայական ուսուցման գործիքները վերահսկում են արտադրության մեծ ծավալով տվյալներ՝ փնտրելով այնպիսի սխալներ, որոնք սովորական աշխատողները չեն կարող նկատել: Վերջերս իրականացված որոշ հետազոտություններ ցույց են տվել, որ ԳՈՒ-ն կարող է հայտնաբերել մաշված գործիքների խնդիրները մոտ 43 րոպե առաջ, քան ստանդարտ թրթռացման ստուգումները կնշեն դրանք, ինչը կանխում է ամբողջ շարք արտադրանքների կորուստը: Երբ ընկերությունները համատեղում են CNC սարքավորումներից ստացված իրական ժամանակում տվյալները նախորդ աշխատանքային ցուցանիշների հետ, նրանք ստանում են վաղ զգուշացման համակարգեր, որոնք թույլ են տալիս խնդիրներ լուծել նրանք մեծ դառնալուց առաջ: Այն գործարանները, որոնք անցել են այս ինտելեկտուալ որակի վերահսկման մեթոդներին, տեսնում են, որ ստուգման ժամանակը նվազել է մինչև 40%: Բազմաթիվ գործարանների ղեկավարների համար սա նշանակում է ավելի քիչ թերի մասեր և ընդհանրապես ավելի բավարար հաճախորդներ:

Կարողությունների զարգացում՝ ավելացված արտադրություն և միկրոկառուցվածքներ

Լազերային կտրում և միկրոկառուցում բարդ, բարձր թույլատրելիությամբ մասերի համար

Ժամանակակից լազերային կտրող համակարգերը հասնում են ±5 մկմ դիրքային ճշգրտության, ինչը հնարավորություն է տալիս միկրոկառուցվածքների արտադրություն միլիմետրից փոքր հատվածներով: Այս հնարավորությունը կարևոր է էլեկտրոնիկայի արտադրության մեջ, որտեղ միկրոկապարների 93%-ը այժմ պահանջում է 10 մկմ-ից ցածր հանգույցներ: Լազերային միկրոարտադրությունը հնարավորություն է տալիս խուսափել գործիքների մաշվածությունից՝ պահպանելով կրկնվելիությունը 10,000-ից ավելի արտադրական ցիկլերի ընթացքում:

Լրացուցիչ արտադրություն. Ընդլայնվող հնարավորություններ ավիատիեզերական և բժշկական սարքերի ոլորտներում

Այսօրեական ճշգրիտ արտադրության աշխարհը բավականին հ exciting է մնում ավելացված արտադրության շնորհիվ, որը հայտնի է նաև որպես AM: Այս տեխնոլոգիան առարկաներ է ստեղծում մեկ շերտ առ մեկ շերտ՝ նյութը կտրելու փոխարեն: 2024 թվականի արդյունաբերական տվյալների վերաբերյալ տեսությունը ցույց է տալիս, որ ավիատիզուրգության ոլորտի ընկերությունները 2020 թվականից սկսած 58% -ով են ավելացրել AM-ի օգտագործումը, հատկապես այնպիսի չափազանց կարևոր մասեր պատրաստելիս, ինչպիսիք են տուրբինային թիթեղները, որտեղ նույնիսկ փոքր սխալները կարող են աղետալի լինել: Մինչ դեռ առողջապահության ոլորտում նույնպես տեղի են ունենում գեղեցիկ աշխատանքներ: Վերջերս հետազոտությունները ցույց են տվել, որ AM-ն կարող է ստեղծել հատուկ բժշկական իմպլանտներ գրեթե իդեալական չափերով՝ ավելի ճշգրիտ ասած՝ 99.9% ճշգրտությամբ: Սա իրականում բավականին մեծ թռիչք է համեմատած ավանդական CNC մշակման մեթոդների հետ, որոնք բարդ ձևերի դեպքում հասնում են միայն 62.9% ճշգրտության: Բավականին հասկանալի է, թե ինչու է այս տեխնոլոգիան այդքան շատ ոլորտներում հուզում:

Նյութերի գիտության հայտնագործություններ, որոնք հնարավորություն են տալիս հաջորդ սերնդի ճշգրիտ կիրառություններ

Նանոկառուցված տիտանի համաձուլվածքների և կերամիկական կոմպոզիտների մշակումը թույլ է տալիս մասերին դիմակայել չափազանց բարձր ջերմաստիճանների՝ մինչև 1200 °C, պահպանելով չափագրական կայունությունը: Այս առաջադեմ նյութերը թույլատրում են ճշգրիտ արտադրության լուծումներ հիպերձայնային թռիչքային համակարգերի և խոր ծովի հետազոտական սարքավորումների համար, որտեղ ավանդական մետաղները ձախողվում են 300 շահագործման ժամվա ընթացքում:

FAQ բաժին

Ի՞նչ է ճշգրիտ արտադրությունը:
Ճշգրիտ արտադրությունը ներառում է բաղադրիչների ստեղծումը՝ օգտագործելով շատ խիստ հանգույցներ և առաջադեմ սարքավորումներ, որոնք ապահովում են բարձր ճշգրտություն:

Ինչպե՞ս է ճշգրիտ արտադրությունը ազդում ավիատիզուրգության և բժշկական սարքավորումների նման ոլորտների վրա:
Ավիատիզուրգության և բժշկական սարքավորումների նման ոլորտները օգտվում են ճշգրիտ արտադրությունից՝ հասնելով բաղադրիչների բարձր ճշգրտության և հուսալիության, ինչը հանգեցնում է ավելի լավ աշխատանքի և անվտանգության:

Ի՞նչ դեր է խաղում IoT-ն ճշգրիտ արտադրության մեջ:
«Ինտերնետ բանից» (IoT) հնարավորություն է տալիս ավելի խելացի մշակման գործողություններ և սպասարկման համակարգեր, նվազեցնելով դադարը և բարելավելով ճշգրտությունն ու արտադրության արագությունը արտադրական միջավայրում: