隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的日新月異，整個世界變得越來越數(shù)字化，越來越智能、靈活。繼蒸汽機、電氣化和自動化工業(yè)革命之后，未來的智能化生產(chǎn)正在工業(yè)4.0的帶領下大力發(fā)展。菲尼克斯電氣充分利用數(shù)字世界帶來的優(yōu)勢，持續(xù)使用數(shù)字化和大數(shù)據(jù)，大大優(yōu)化了生產(chǎn)流程。
菲尼克斯電氣集團憑借其在電氣連接、電子接口、自動化技術和電涌保護領域的創(chuàng)新組件、系統(tǒng)和解決方案，在全球市場贏得了良好的口碑。全面的制造能力是始終保持高質量生產(chǎn)的重要基石之一。菲尼克斯電氣不僅可以開發(fā)和生產(chǎn)螺釘、塑料和金屬零部件，還可以制造必需的高度自動化的裝配機器以及沖壓、折彎和注塑模具。位于布隆貝格的菲尼克斯電氣集團總部負責上述工具工程的協(xié)調(diào)工作，從事相關工作的300多名員工分布在德國、中國、印度和波蘭地區(qū)。鑒于此，集團旗下所有公司均通過公司內(nèi)部信息和管理軟件進行聯(lián)網(wǎng)通訊。
復雜的注塑模具用于制造塑料零部件，由于產(chǎn)品的特性不斷發(fā)生變化，而且批量生產(chǎn)的規(guī)模越來越小，需要在更短的時間內(nèi)制造完成這些零部件。另一個挑戰(zhàn)則涉及到對工具精度要求較高的精密成品。例如，波紋恰好處在三維輪廓上5微米的位置。
塑料工具車間主任Sven Holsten博士稱：“為了能夠以更經(jīng)濟的方式批量制造相同的復雜產(chǎn)品，我們審視了工業(yè) 4.0 的理念，并且從數(shù)字時代的發(fā)展?jié)摿χ胁粩嗍芤??！?/P>
全自動化新產(chǎn)品升級
只有當所有相關信息均以數(shù)字格式提供，并且所有涉及價值創(chuàng)造的實例均已聯(lián)網(wǎng)時，工業(yè) 4.0 才能成功實施。無論何時，最佳的價值創(chuàng)造都來源于數(shù)字數(shù)據(jù)。通過將人員、對象和系統(tǒng)連接起來的方式在未來創(chuàng)建動態(tài)的、自組織的增值網(wǎng)絡。這些網(wǎng)絡可根據(jù)不同的標準來進行優(yōu)化，例如與成本、可用性或資源消耗有關的標準。
長期以來，工具工程一直在工業(yè)4.0的道路上尋求發(fā)展。由于數(shù)字數(shù)據(jù)的一致使用，員工在其日常工作的各個領域都取得了顯著的進步。Holsten 博士解釋說：“未來，新產(chǎn)品升級將采用全自動化流程?！睘榱藢崿F(xiàn)這一目標，分布式生產(chǎn)單位將通過互聯(lián)網(wǎng)相互連接。手動設置或升級的方法已經(jīng)成為過去式。相反，員工可以專注于新工具的配置工作?；谶@些數(shù)字數(shù)據(jù)，模擬和自動編程的制造步驟(包括所需的物流環(huán)節(jié))可以獨立運行，直至生產(chǎn)出成品。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊AP系統(tǒng)和內(nèi)部平臺
上述場景無法以更加快速的方式實施。若想達到這一目的，首要步驟必須借助計算機集成制造 (CIM) 和精益化生產(chǎn)來完成。例如，通過改進的生產(chǎn)物流可提高整個增值鏈的效率。對于工具工程而言，這意味著產(chǎn)品需根據(jù)生產(chǎn)周期的長度在不同的機器上進行處理，最終將形成更具成本效益的產(chǎn)能計劃。
在整個流程鏈中，每個操作步驟都可在正確的時間和位置使用數(shù)據(jù)。為了達到這一目的，工具工程使用一種能夠清楚地展示全球范圍內(nèi)所有項目的信息系統(tǒng)。在布隆貝格，數(shù)字板是每日走動管理 (Gemba Walk) 的核心要素。日本術語 Gemba(現(xiàn)場)的概念來源于精益化生產(chǎn)，是指現(xiàn)場可以看見所有挑戰(zhàn)，并且可以直接開發(fā)優(yōu)化方案。
Holsten 博士表示：“由于數(shù)據(jù)的一致使用，不同工作區(qū)域當前所需的所有信息都可用于制定決策?！眮碜云渌到y(tǒng)的數(shù)字數(shù)據(jù)被分配至物理產(chǎn)品。最終，信息物理系統(tǒng)成為工業(yè)4.0 的組成要素。來自 SAP 系統(tǒng)和內(nèi)部平臺的數(shù)據(jù)將提供未來決策所需的信息。Holsten 博士解釋說：“我們根據(jù)自身的需求，在前端編程了一個數(shù)據(jù)庫?！表椖繝顟B(tài)、成本、生產(chǎn)計劃或材料等信息都包含內(nèi)，通過SAP系統(tǒng)可隨時了解最新信息。
更快的測試執(zhí)行速度
在實施工業(yè)4.0的過程中，現(xiàn)實和虛擬世界之間的關系變得更加密切。增強現(xiàn)實(即計算機輔助增強現(xiàn)實)有助于確定在工具工程中放置噴射器所需的坐標。每件工具都需要精確定義 200個部件。最初，軟件里呈現(xiàn)工具的數(shù)字化映射，然后從這些數(shù)據(jù)中生成3D模型。固定式攝像機將記錄下真實的產(chǎn)品。通過將模型放在真實工具的圖片上，員工可以獲得明確的操作指示，這種方式所需的時間與之前相比大幅減少。
在工具測試領域，數(shù)字數(shù)據(jù)也有助于改進操作程序。在對工具進行后續(xù)測量時，過去一直手動記錄測試尺寸。然而，復雜的產(chǎn)品包括多達2500個測試尺寸，每個尺寸都必須經(jīng)過卡尺的多次測量才能確定，非常耗時。此時就可以使用計算機斷層掃描 (CT)，虛擬的彩色圖像便于相關員工迅速發(fā)現(xiàn)任何偏差。員工可以在生成的圖像而非真實的產(chǎn)品上測量最小的尺寸，縮短了測試流程。Holsten博士驕傲地表示：“目前，每個測試尺寸只需90秒左右就可以完成測量，這為我們節(jié)省了大量時間?！?/P>
精確追蹤工具運輸
在未來實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)不僅需要使用虛擬生成的工具，還需要采用完全數(shù)字化的方式來描述流程。因此，工具工程開展了另一個項目，該項目可在流程鏈中提供數(shù)據(jù)。必須將注塑模具從倉庫運輸至相應的機器。安裝在廠房大門的傳感器通過射頻識別 (RFID) 標簽檢測出需要運輸?shù)墓ぞ呒捌溥\輸?shù)姆较?。以這種方式記錄的數(shù)據(jù)將用于流程追蹤。機器還可通過 RFID標簽來識別工具并從主計算機中自動下載適當?shù)某绦?。另外，更高級別的控制系統(tǒng)可訪問材料管理數(shù)據(jù)。基于已存儲的檢修間隔，相關員工將在服務到期時收到消息。
持續(xù)提升的數(shù)字化程度有助于工具工程實施包含混合程序的自動化流程，同時，重點關注成本效益、質量、靈活性和性能，以適應未來的任何需求。
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