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智能化抛丸:数字化抛丸技术的下一个前沿

文章摘要

  • 实时数据收集监控运行

  • 人工智能让“自我修正的抛丸过程”触手可及

按传统来说,需要经验丰富、技术娴熟的员工才能使抛丸过程始终保持在正轨上,并使设备处于最佳运行状态。这种经验和技能正在以惊人的速度退休,并且越来越难以取代。随着设备自动化程度越来越高,小问题造成计划外停机的风险是真实存在的。

当抛丸设备出现问题时,运营成本会迅速上升,尤其是当操作人员和管理层没有完全了解或忽视过多的丸料消耗、能源使用或停机时间时。即使在最好的公司中,过去二十年中抛丸技术的进步也几乎耗尽了流程优化和自动化的潜力。如今,只有通过数字化才能实现显著的收益和可靠的、无需干预的过程控制。

 

抛丸机中的数字化工具和实时数据收集使公司能够密切监控运营、及时识别异常情况、接收潜在问题警报并主动干预。这种方法大大降低了轻微运行问题升级为重大问题的风险,最终提高了运营效率,并最大限度地减少了停机时间。(请参阅下面的客户示例)。 最重要的是,您可以在自己的流程中建立数据历史记录,以便分析和学习。这种额外的技术诀窍可以内置到仪表板和警报中,以确保几乎无需操作人员即可监控过程并照顾设备。结果如何?更稳定的工艺,更高质量的输出,以及更高效的资源和能源利用。

快速入门数字化抛丸

通常只需要一个网络网关就可以对既有抛丸机进行数字化启用。这些周边设备从PLC、传感器和其他来源收集数据,并将其发送到中央平台。

我们使用Monitizer® NoriGate解决方案以数字化方式启用维尔贝莱特设备。该解决方案还可以安装在几乎任何供应商的多种类型的设备上。

数据可实时监控,也可以存储在现有的工业 4.0 系统或云应用程序中。通过它可在易于配置的仪表板上或使用预设工具访问、查看和分析数据。如果在整个过程中收集数据,抛丸数据不仅有助于改进抛丸操作,还可以深入了解如何改进过程的其他部分。例如,有关设备空转原因的数据可能表明生产流程存在问题,而来自丸料回收系统的反馈可能表明造型线在落砂冷却过程中存在问题。

降低抛丸成本

使用数字化来降低抛丸成本,可在早期提供最大的收益,并迅速覆盖初始数字化工具安装的成本。一套现成的、经过验证的数字化工具可用于解决三大抛丸成本驱动因素:能源使用、丸料消耗和维护。举一个潜在回报的例子,一个数字化工具每天减少一小时的空闲时间,每年可以节省超过10,000美元的能源成本(一台配置8个50HP抛丸器的设备,一年240天,三班倒运行)。

但好处远远超出了这三个指标。优化丸料消耗可以缩短循环时间、节约能源并减少磨损,同时降低能源使用(通过巧妙管理和最小化闲置时间)和最大限度地减少维护可以释放产能并最大限度地提高生产率。

从这种简单的方式开始,可以帮助操作人员、生产经理和工程师更多地了解他们的流程以及如何从数据中提取知识——他们可以在未来应用和扩展这些专业知识。

案例研究 – 通过数字化监控减少浪费

在一家早期试用我们解决方案的优质工具制造商中,锻造零件需先经过抛丸清理,然后再进行涂层,因此抛丸对产品质量有重大影响。虽然该业务部门使用传统技术大幅降低了返工率,但意识到还需要数据驱动的洞察力来进行更进一步的改进。

在试点项目中,它对维尔贝莱特履带批量式设备进行了数字化处理,以提供实时过程数据。通过其流程,现在创建了仪表板来生成和跟踪相关指标和 KPI。

最重要的目标之一是不断优化丸料混合,这将对抛丸质量、强度和稳定性产生重大影响。

数字化数据显示,丸料消耗量经常出现无法解释的峰值,原来是由于清理不足导致旋转筛堵塞——一个简单的维护错误。堵塞的筛网意味着丸料溢出,直接进入废料中。发现并纠正此错误可显著提高工艺稳定性,减少丸料消耗并降低返工率。

通过实时数字监控,如果超过目标值,红绿灯系统会向操作员和管理人员发出警报。该公司现在可以更好地控制和稳定其抛丸过程,从而提高质量。

该客户的项目负责人说:“操作混合很容易被忽视,因为你必须爬上设备的梯子,看看里面的屏幕。当出现问题时,你往往只在最后看到它;这已经意味着返工。现在只需看一眼仪表板,我们就可以看到何时需要维护,并可以在抛丸过程偏离轨道之前进行干预。我们终于可以清楚地看到前方的道路了。

人工智能改善抛丸机维护

上述数字化工具是有效的,但只是一个起点。他们的交付平台能够运行更先进的数字技术,例如人工智能 (AI)。

这些工具可以减少抛丸维护(例如,通过人工智能驱动的预警系统)和成本。他们甚至可以完全消除计划外停机时间,更好地利用稀缺的维护人员。对于抛丸机等维护密集型设备,这可能会改变游戏规则。

目前正在进行的另一项开发采用数字图像分析来实时监测丸料状况。其理念是:自动识别不合格的丸料颗粒,使操作混合物保持在精确的最佳状态。这为全自动、数字化的过程控制打开了大门。

用于高规格抛丸工艺的先进过程控制工具具有巨大的潜力,它们可以处理的数据馈送的数量和类型几乎没有限制。从内置的 AI 功能到在超过设定值时启动的自动纠正措施——我们离自我纠正的抛丸过程不远了。

转变抛丸性能

当前的数字化应用监控工艺参数并解决主要的抛丸成本驱动因素,但在改进过程控制和可追溯性方面还有巨大的额外潜力。一旦您对设备进行了数字化启用并开始收集、存储和分析过程数据,就可以轻松采取下一步行动:添加更多传感器、运行额外分析或添加增强的数字化应用程序。

通过最终克服抛丸设备的一些历史性挑战,数字化技术将使操作人员处于主导地位,为他们提供更大的控制权、更现代、更安全的工作环境以及更大的协作和学习空间。在熟练劳动力稀缺的情况下,这一点至关重要:数字系统支持有经验的操作人员,使他们能够做更多的事情,同时帮助培训经验不足的员工。

数字化工具使增强抛丸过程变得简单明了。对用户友好,并提供快速的投资回报。不需要专业技能;相反,为您的运营带来了宝贵的见解和专业知识。这些见解有可能为您的抛丸作业带来变革性的积极变化,最终导致性能和效率的长期改进。