Rola metrologii w procesach produkcji Przemysłu 4.0

Zaawansowane rozwiązania metrologiczne mogą znacznie zwiększyć wydajność produkcji. Jak ważną rolę odgrywa metrologia w Przemyśle 4.0? Postaramy się odpowiedzieć na to pytanie w poniższym tekście.

Patrząc na miejsce metrologii w czwartej rewolucji przemysłowej, warto zastanowić się, czy Przemysł 4.0 jest napędzany przez rozwój metrologii, czy też rozwój metrologii jest napędzany przez Przemysł 4.0.

Dzisiejsze najbardziej wyrafinowane systemy metrologiczne napędzają zapewnianie jakości, które samo w sobie ułatwia wydajne i opłacalne procesy produkcyjne. Dzisiejsze dane pochodzące z narzędzi metrologicznych kontrolują sposób wytwarzania produktów i wpływają na wyniki finansowe oraz powtarzalność produkcji, co ma kluczowe znaczenie we wszystkich ogólnoprzemysłowych scenariuszach produkcji.

Dynamiczny rozwój rozwiązań metrologii optycznej w ostatnich latach pokazuje, że przetwarzanie obrazu i systemy wizyjne z łatwością wpasowują się w procesy Przemysłu 4.0.

Przez długi czas metrologia kontroli jakości produkcji była postrzegana jako zło konieczne, była to część procesu rozwoju produktu, która nie dawała bezpośrednio wartości. Patrząc w ten sposób można argumentować, że metrologia nie służy żadnemu innemu celowi niż wyłapywaniu usterek w całym procesie produkcyjnym. Gdyby nie było błędów lub niedociągnięć, rola metrologii można powiedzieć, że byłaby zbędna.

Obecnie ta dziedzina jest źródłem wielu danych, które można wykorzystać do zasilania systemów w inteligentnej fabryce lub w środowisku Przemysłu 4.0, promując prawdziwą produkcję opartą na danych.

„MUST HAVE” W PROCESACH PRZEMYSŁU 4.0

Kluczowym motorem konkurencyjności dla producentów jest dziś wydajna produkcja, dlatego rozwiązania Przemysłu 4.0 wykorzystujące technologie cyfrowe do stymulowania innowacji i ulepszania procesów produkcyjnych zyskują na popularności we wszystkich kluczowych sektorach przemysłu. Ponieważ te technologie są ulepszane i stają się tańsze, zgodnie z trendem, Przemysł 4.0 będzie stawał się coraz ważniejszy.

Podstawy koncepcji Przemysłu 4.0 wymagają, aby firmy przeanalizowały swój konkurencyjny model i skupiły się na zwiększeniu zdolności do dostarczania bardziej opłacalnych produktów poprzez cyfryzację całego procesu produkcyjnego.

Obecnie wymaga to od tych firm całkowitej ponownej oceny swoich całych łańcuchów wartości oraz zastosowania różnych sposobów myślenia i zestawów narzędzi, łącząc świat fizyczny, cyfrowy i wirtualny. Przemysł 4.0 zachęca do integracji inteligentnych systemów produkcyjnych i zaawansowanych technologii informatycznych i ma fundamentalne znaczenie dla fundamentów i przyszłości wielu wiodących światowych producentów.

Promowanie strategii produkcji cyfrowej ma fundamentalne znaczenie dla wielu firm produkcyjnych, jeśli mają one pozostać konkurencyjne w nadchodzących latach. Najważniejsze w tym jest przechwytywanie, analiza i zmiana danych. Z tej perspektywy rola rozwiązań metrologicznych 3D jest jasna i jest to coś znacznie więcej niż tylko wyłapywanie okazjonalnych błędów kontroli jakości w produkcji.

POTĘGA DANYCH OPARTA NA POMIARACH Z URZĄDZEŃ METROLOGICZNYCH

W Przemyśle 4.0 kluczowe znaczenie ma wykorzystanie dużych zbiorów danych. Dostosowanie algorytmów do procesu produkcyjnego zapewnia spójną, wydajną i przede wszystkim powtarzalną produkcję przy zerowej awaryjności. Dane 3D wychwycone podczas produkcji części przy użyciu szybkich, systemów metrologii optycznej można bezpośrednio przekazać zespołowi kontroli jakości, który może przeanalizować ich zgodność z założeniami projektu, porównując je z modelami bryłowymi 3D CAD. Można wyróżnić wszelkie obszary zainteresowania i natychmiast wprowadzić zmiany w plikach CAM.

Taki zautomatyzowany proces prawie całkowicie neguje potrzebę wyłączania, drastycznie zmniejsza liczbę awarii i braków, a tym samym zwiększa ogólną wydajność i opłacalność produkcji. W takim scenariuszu zaawansowane rozwiązania metrologii optycznej 3D poprawiają jakość, ilość i szybkość zbierania danych, a także pozwalają w mgnieniu oka ocenić ich analizę i znaczenie dla usprawnienia procesów produkcyjnych.

Skanowanie 3D w pigułce. Zasada działania skanerów, rodzaje i ich zastosowanie w procesach produkcyjnych: polskiprzemysl.com.pl/utrzymanie-ruchu/jak-dziala-skaner-3d/

Kontrola jakości powierzchni łopatek turbin lotniczych: polskiprzemysl.com.pl/przemysl-lotniczy/skanowanie-powierzchni-lopatek-turbin/

Wysokoenergetyczny tomograf komputerowy: przyszłość w procesach druku 3D i Przemysłu 4.0: polskiprzemysl.com.pl/druk-3d-i-tworzywa-sztuczne/wysokoenergetyczna-tomografia-komputerowa/

INTELIGENTNE ROZWIĄZANIA METROLOGICZNE MOCNYM WSPARCIEM DLA PRODUKCJI

Rolą metrologii w wysoce zdigitalizowanych fabrykach, które stale gromadzą i udostępniają dane za pośrednictwem wzajemnie połączonych urządzeń, maszyn i procesów produkcyjnych, jest wspieranie produkcji cyfrowej na każdym etapie. Aby osiągnąć cele „inteligentnej fabryki”, producenci muszą ewoluować swoje procesy, aby wypełnić luki w danych związanych z kontrolą na każdym etapie mapy wartości produkcji. Odgrywa również rolę w zapewnianiu producentom większej widoczności całego łańcucha dostaw, w tym dostawców. Inteligentne fabryki napakowane robotami przemysłowymi i zautomatyzowanymi systemami obsługi w nieproporcjonalnym stopniu polegają na w pełni zautomatyzowanych systemach sterowania i szybkiej weryfikacji. Wiąże się to z wykorzystaniem rozwiązań metrologii procesowej i bezdotykowych rozwiązań optycznych 3D.

Dyskusja odnośnie optymalnego wykorzystania metrologii w procesach produkcyjnych, toczy się dziś między jej zastosowaniem w laboratorium bądź w trakcie konkretnego procesu. Ostatecznie kluczowym czynnikiem przejścia z laboratorium do procesu jest chęć uzyskania krótszego czasu uzyskiwania danych, a co ważniejsze, możliwość szybszego podejmowania decyzji na podstawie tych danych. Dlatego ta dziedzina stała się kluczowym elementem Przemysłu 4.0 i sprawnego prowadzenia inteligentnej fabryki.

W porównaniu z alternatywnymi, starszymi rozwiązaniami metrologicznymi, w których pomiar jest odrębną czynnością offline, rozwiązania wewnątrzprocesowe mają szereg kluczowych zalet, z których najbardziej oczywistą jest szybkość, z jaką uzyskane z nich dane mogą wpływać na podejmowanie decyzji. W przypadku wykonywania pomiarów w laboratorium, części muszą zostać przeniesione do działu kontroli jakości, a następnie muszą zostać skonfigurowane do przeprowadzenia operacji metrologicznej. Jeśli metrologia jest in-line, różne etapy procesu są usuwane, a defekty i problemy mogą być natychmiast identyfikowane i usuwane. Metrologia wewnątrzprocesowa pomaga zatem w zapobieganiu problemom, zanim się pojawią, a jeśli już się pojawią, pozwala na ich identyfikację i rozwiązanie, zanim staną się one kosztownym i czasochłonnym problemem.

Rozwiązania w zakresie metrologii optycznej również wpisują się w koncepcję Przemysłu 4.0, ponieważ są szybsze i mogą obejmować większe obszary niż urządzenia stykowe. W pełni zintegrowana metrologia optyczna 3D wspiera w pełni zautomatyzowaną produkcję w pętli zamkniętej. Ponadto udoskonalenia w przetwarzaniu komputerowym i technologii optycznej oznaczają, że znacznie wzrasta ilość danych, które można pozyskać i przeanalizować. Rozwiązania z zakresu metrologii optycznej 3D stosowane w trakcie procesu umożliwiają przesyłanie przetworzonych danych z systemu metrologicznego do systemu zarządzania fabryką, co znacznie rozwija koncepcję inteligentnej fabryki.

Jak działa system wizyjny w pełni zautomatyzowanej maszynie do pakowania poziomego kartonów? polskiprzemysl.com.pl/utrzymanie-ruchu/czujniki-pomiary-systemy-wizyjne/system-wizyjny-w-maszynach/

Zautomatyzowane badanie wydruku obrazu w procesie etykietowania: polskiprzemysl.com.pl/utrzymanie-ruchu/czujniki-pomiary-systemy-wizyjne/czujnik-wizyjny/

E-book: inteligentny system wizyjny na linii produkcyjnej: polskiprzemysl.com.pl/utrzymanie-ruchu/czujniki-pomiary-systemy-wizyjne/system-wizyjny-na-linii-produkcyjnej/

Zastosowanie widzenia maszynowego w kontroli jakości w przemyśle motoryzacyjnym: polskiprzemysl.com.pl/przemysl-motoryzacyjny/system-widzenia-maszynowego-w-kontroli-jakosci/

PODSUMOWANIE

Aby automatyzacja odniosła sukces w erze Przemysłu 4.0, dane gromadzone do monitorowania i kontroli muszą być niezawodnie przekazywane. Częścią tego trendu jest włączanie urządzeń metrologicznych do systemów produkcyjnych w celu gromadzenia danych do wykorzystania w inteligentnym podejmowaniu decyzji w celu zapobiegania zmienności procesów.

Bardziej inteligentne, bardziej elastyczne i szybciej uczące się systemy metrologiczne są podstawą – i integralną częścią – Przemysłu 4.0 i wszystkich zaawansowanych systemów produkcyjnych. Takie systemy metrologiczne promują ewolucję połączonych fabryk i radykalnie skrócą przestoje, jednocześnie przyspieszając produkcję bardziej innowacyjnych, lepiej zaprojektowanych i wyższej jakości produktów. Chociaż na horyzoncie jest wiele zmian w tej dziedzinie, firmy patrzące w przyszłość naprawdę powinny przyglądać się zaawansowanym rozwiązaniom metrologicznym, które istnieją obecnie na rynku i mogą być wykorzystywane do zwiększania wydajności produkcji na wszystkich poziomach.