Integration von CNC-Maschinen und Automation für Smarter Manufacturing

Zeit: 2017-11-14
Zusammenfassung: Der Markt für Computer-Numerische Steuerungen (CNC) wird aufgrund der Nachfrage nach Produktionseffizienz wachsen. CNC-Maschinen sind ein Hauptbestandteil von Herstellern, aber sie werden jetzt mit Automatisierungssystemen und Simulationssoftware kombiniert, um die Produktion zu steigern.

Der Markt für Computer-Numerische Steuerungen (CNC) wird aufgrund der Nachfrage nach Produktionseffizienz wachsen. CNC-Maschinen sind ein Hauptbestandteil von Herstellern, aber sie werden jetzt mit Automatisierungssystemen und Simulationssoftware kombiniert, um die Produktion zu steigern. Die Hinzufügung von 3D-Druckmaschinen in der Fabrik hat auch die Nachfrage nach CNC-Maschinen erhöht, da sie für die Oberflächenveredelung von 3D-Druckobjekten verwendet werden. Bei der Implementierung von CNC-Maschinen gibt es einige Tipps und Best Practices, denn selbst automatisierte CNC-Maschinen benötigen eine menschliche Aufsicht.

CNC-Maschinen wurden zuerst zwischen 1940 und 1950 entwickelt und eingeführt. Sie vertrauten auf Lochstreifen oder perforiertes Papierband für die übliche Telekommunikationsdatenspeichertechnologie. Dies wurde schnell auf analoge und dann schließlich digitale Computerverarbeitung umgestellt. CNCs verlassen sich auf digitale Anweisungen von Computer-Aided Manufacturing (CAM) oder Computer Aided Design (CAD). Die CNC-Maschine interpretiert dann das Design aus den CAM / CAD-Anweisungen.

CNC-Maschinen profitieren jetzt von der Automatisierung, um präzisere Teile herzustellen, und sie unterstützen neu entstehende Technologien, indem sie schnellere Teile produzieren.

Fortgeschrittene Programmierung erhöht schnell die Produktivität im Geschäft und die Automatisierung der Prozesse vereinfacht die Produktion und reduziert die Intensität der Arbeit. Automatisierte Schnitte verbessern sowohl die Geschwindigkeit als auch die Genauigkeit, was besonders bei der Herstellung von Prototyp-Teilen hilfreich ist. Meistens wird ein einzelnes Werkzeug für die Teileproduktion nicht ausreichen, und CNC-Maschinen werden zu gemeinsamen Einheiten oder Zellen kombiniert, aus denen die Maschinen verschiedene Werkzeuge ziehen können. Herkömmliche Technologien sind:
Bohrer: Arbeiten Sie, indem Sie einen Bohrer drehen und Material entfernen, indem Sie den Bohrer um den stationären Block des Ausgangsmaterials herumführen.
Drehmaschinen: Sind die Bohrer umgekehrt, wenn sich der Materialblock gegen den Bohrer dreht. Sie kommen in Kontakt, indem sie die Schneidmaut bewegen, bis sie das Spinngut berührt.
Fräsen: Die am häufigsten verwendete CNC, die heute verwendet wird. Sie verwenden rotierende Schneidwerkzeuge, um Material zu entfernen.
Elektrische / chemische Bearbeitung: Diese Technologien entfernen Material mithilfe von Elektronenstrahlen, Lasern oder Chemikalien. Beispiele sind die Elektronenstrahlbearbeitung, die elektrochemische Bearbeitung, die Funkenerosionsbearbeitung, die photochemische Bearbeitung und die Ultraschallbearbeitung.

Der wachsende Markt
Der globale CNC-Markt wird von Drehmaschinen angeführt und wird die dominierende Maschine während des Prognosezeitraums sein. Transparency Market Research prognostiziert, dass der US-Wert von 52,6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2015 auf 93,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024, angeführt von Drehmaschinen, ansteigen wird. Aufgrund ihres großen Anwendungsbereichs sind sie führend auf dem Markt. Es wird geschätzt, dass auch Fräsmaschinen ein starkes Wachstum aufweisen. Der Bereich mit dem stärksten Wachstum ist der asiatisch-pazifische Markt. Im Jahr 2015 führten sie den Markt um 30% und mit einem Marktumsatzanteil von 19,04 Milliarden US-Dollar. Die größte Wachstumsindustrie ist der Automobilsektor für China und Indien. Die Vereinigten Staaten, einer der ersten Anwender von CNC-Maschinen, sind bereits ein überfüllter Markt. Es wird höchstwahrscheinlich die höchste Integration von CNC-Maschinen mit automatisierten Systemen sein.

Wie man CNC und Automatisierung richtig einbaut
Während die Vorteile von CNC und Automatisierung klar sind, sind immer noch Hindernisse zu überwinden. Die Grundannahme vieler ist, dass CNC-Maschinen nach der Automatisierung unbeaufsichtigt bleiben können; Die ganze Nacht und das Wochenende im Dunkeln laufen. Das ist falsch. CNC-Maschinen können so eingerichtet werden, dass sie nur dann, wenn sie vom Bediener korrekt ausgeführt werden, die Bearbeitung und den Betrieb in der Nacht durchführen. Sie müssen überprüfen, dass das Schneidwerkzeug nicht verschlissen ist und dass die programmierten Parameter eingestellt sind. Die CNC-Maschine erkennt keinen Verschleiß an einem Werkzeugeinsatz. Die Wärmeausdehnung der Maschine ist ein weiterer Parameter, der sorgfältig überwacht werden muss. Während Wärmeausdehnungsalgorithmen helfen können, vorherzusagen, wenn ein Werkzeug außerhalb der Toleranz liegt, müssen Bediener Warnanzeigen einstellen und Messungen an dem Werkzeug durchführen, nachdem die Bearbeitungsprozesse abgeschlossen sind; Ändern Sie das Werkzeug bei Bedarf.

Die Investition in Ressourcen wird ebenfalls wichtig sein. Nicht nur in neuen Maschinen oder Verbindungsgeräten (zB Roboterarme, Ethernet-Systeme, Sensoren, Machine Vision, etc.) sondern auch in der Arbeitskraft. Fortschritte bei der Modellierung von Volumenkörpern, CAM / CAD-Systemen und Computerintegration haben mehreren Betreibern geholfen, Millionen von Codezeilen zu erstellen, um mehrere Operationen auszuführen. Unternehmen müssen in Computerprogrammierer und Software-Modellierer investieren, um mit der erhöhten Menge an Computerdaten umgehen zu können, die für den Betrieb dieser Maschinen benötigt werden.

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