Вы можете себе представить современный автомобиль без подушки безопасности? Со станком такая же ситуация, но с системой MONTRONIX эта “подушка безопасности” для станка появилась.
В связи с санкционными ограничениями и усложнением доступа к ряду комплектующих очень важно обеспечить максимальное продление срока службы импортного станочного оборудования и минимизировать аварийность на этом оборудовании. Также проблема квалифицированных кадров на производстве стоит в настоящий момент очень остро. К сожалению, еще встречаются случаи преждевременного выхода из строя дорогостоящего оборудования ввиду ошибок программистов / операторов, о существовании которых вы можете даже не знать. Предлагаемое решение Монтроникс может защитить ваше оборудование от перегрузок и минимизировать последствия аварий.
МОНТРОНИКС – это система защиты станка с ЧПУ от аварий и перегрузок, в комплект которой входит блок управления и 3-х осевой вибрационный датчик, способный менее чем за 1 миллисекунду распознать аварию и подать сигнал на останов станка, спасая дорогостоящее оборудование от преждевременного выхода из строя.
Предлагаем разобраться в основных причинах преждевременного выхода из строя станочного оборудования.
РИСКИ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ
Большая номенклатура, небольшие партии -> риск ошибки при наладке;
Вероятно, всем вам знакомы ситуации, в которых дорогостоящее станочное оборудование выходит из строя из-за человеческой ошибки. Риск такой ошибки особенно велик в мелкосерийном производстве, и связано это чаще всего с частыми переналадками и сложными приспособлениями, когда оператор станка совершает ошибку в установке оснастки, детали или инструменте в магазине станка.
Доработка конструкции изделия -> риск ошибки при программировании;
Так же в зоне повышенного риска находятся изделия, которые постоянно дорабатываются и меняют конструкцию. Тут уже возможна ошибка программиста технолога, который по какой-то причине не учтёт изменения, и управляющая программа может не соответствовать заготовке. Оба этих фактора практически невозможно исключить, поэтому станок должен быть оснащён соответствующей системой защиты от столкновений.
Отсутствие прогноза по доступности оборудования;
Как можно планировать производство на не прогнозируемом участке? Ведь для обеспечения ритмичности необходимо не только знать актуальное состояние, но и иметь информацию о вероятных отказах оборудования, или его критичных узлов. Это обеспечит производство без авралов и экстренных переносов техпроцесса на дублирующие маршруты, если таковые, конечно, есть. Ну а если нет - то потерь не избежать. Одним из рекомендуемых подходов в данном случае является мониторинг технического состояния и предиктивная диагностика.
Невозможность выявлять и анализировать проблемы техпроцессов;
Ситуация в идеальной обстановке при моделировании процесса зачастую отличается от реальной обстановки в цеху. Повышенные вибрации из-за несоответствия формы и материала заготовки, низкая жесткость приспособления и иные внешние возмущающие факторы могут влиять на качество и точность получаемого изделия. Эффективным способом нивелирования таких факторов является адаптивное регулирование режимов резания в зависимости от величины возмущающего воздействия. Так же важно выявлять огрехи в техпроцессе на стадии внедрения и их устранять перед запуском серии, но не всегда возможно лично протоколировать все отклонения, для этого используются системы аналитики, позволяющие протоколировать проблемные участки к кадрам управляющей программы. В данном случае дополнительно могут использоваться специализированные системы класса MDC, с которыми вы можете ознакомиться в нашем соответствующем разделе.
Скрытие нештатных и аварийных ситуаций;
Также наша система позволяет прояснить обстоятельства аварийных ситуаций и контролировать вмешательства операторов в техпроцесс. И конечно отсутствие подменного фонда запасных частей рано или поздно приведёт к простою оборудования и срыву планов.
ПРИЧИНЫ ВНЕПЛАНОВОГО РЕМОНТА
На рисунке 1 наглядно предоставлены последствия аварий и перегрузок при работе на станке с ЧПУ.
Рис. 1 – Пример сломанного шпинделя станка и подшипникового узла.
Как мы уже обсудили, основными причинами неплановых выходов из строя оборудования являются аварии и перегрузки. Как же обезопасить свой станок? Ни одна система ЧПУ не может остановить станок быстрее чем за 100 миллисекунд от момента аварии, и к сожалению, без внешних систем защиты, спроектированных специально для этого, не обойтись. Почему же так происходит? Дело в том, что в момент аварии для СЧПУ нет возможности определить факт столкновения, для автоматики это просто всплеск крутящего момента, который нужно компенсировать, добавив ещё мощности. И только когда спасать в основном уже нечего, привода станка отключаются. Основным достоинством системы защиты Монтроникс является то, что за счёт специальных алгоритмов она распознаёт аварию за 1 миллисекунду, при чем границы срабатывания системы устанавливаются в тех же единицах измерения что и в документации к шпиндельному узлу, а именно - в виброскорости. Это очень важный момент, так как этот домен наилучшим образом подходит для распознавания аварий и диагностики станочных агрегатов. Так же хотелось бы отметить, что за эту 1 мс система не только даёт сигнал на останов станка, но и предварительно анализирует, фильтрует и обрабатывает сигнал, для того чтобы исключить ложные срабатывания во время обработки. Конкуренты же такими вещами похвастаться не могут. Вы можете задать вопрос, ведь моментально остановить станок нельзя, авария все равно произойдёт? Да! Но последствия ее будут гораздо мягче, и это даёт вашему станку 6-8 жизней (по нашей статистике).
ВОЗМОЖНОСТИ НАШЕГО РЕШЕНИЯ
В результате система Монтроникс обеспечивает защиту вашего станочного парка и минимизацию последствий аварий, мониторинг технологических процессов и их адаптивную оптимизацию (если стойка ЧПУ это позволяет сделать) и автоматическую диагностику основных критичных узлов и агрегатов станков с возможностью использования предиктивной аналитики.
ПРИМЕР МОНТАЖА
Рис. 2 – пример монтажа датчика и блока управления системы Монтроникс
Аппаратная часть Монтроникс интегрируется в любой станок за 2-3 рабочие смены. На рабочий орган устанавливаются датчики в требуемой комплектации, прокладываются кабельные трассы. На фотографии справа показан пример установки датчика на станке DMU 125. В электрошкаф устанавливается блок управления и производится подключение к системе электроавтоматики станка и СЧПУ. Все работы проводятся квалифицированными сертифицированными специалистами под ключ.
АВАРИНЫЙ СЛУЧАЙ ИЗ РЕАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Рис. 3 – Пример аварии из реального производства
Давайте теперь посмотрим на живой пример аварийной ситуации. На фотографии вы видите последствия аварии на станке DMU 125. На ускоренному ходу, по причине не верно установленных нулевых точек, произошло столкновение фрезы с заготовкой. Красным выделено место удара. От момента касания заготовки до полной остановки станка прошло менее 10 мс, и тормозной путь составил 6 мм. Но разрушенная фреза – это далеко не самые серьезные последствия, которые могли бы случиться в результате данной аварии.
Рис. 4 – Пример аварии из реального производства
Еще 3 мм и серьезных последствий было бы не миновать. В лучшем случае – длительное восстановление геометрии станка, в худшем – ремонт и восстановление механической части фрезерной головы.
Мы считаем, что данный пример очень наглядно показывает ценность КАЖДОЙ миллисекунды в защите станков. Хотелось бы сообщить, что в случае возникновении подобной аварийной ситуации, система безопасности моментально себя окупает, так как стоимость ремонта и восстановления шпиндельного узла для данного станка превышает стоимость системы Монтроникс, которая была установлена на этот станок. И мы еще не учитываем время простоя оборудования из-за внепланового ремонта и длительного ожидания поставки запчастей.
Рис. 5 – График зависимости последствий аварии (в рублевом эквиваленте) от времени реакции с момента столкновения (аварии)
На рисунке 5 наглядно показано, как важна каждая дополнительная миллисекунда и лишний пройденный миллиметр. Как раз эти миллиметры и миллисекунды, о которых мы говорили ранее, спасают станок и его агрегаты. Ведь каждая миллисекунда на ускоренных подачах – это лишний пройденный миллиметр. А каждый лишний миллиметр может обернуться в несколько тысяч или миллионов рублей ущерба в зависимости от последствий аварии.
НЕПРАВИЛЬНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ШПИНДЕЛЯ – ЗАЩИТА ОТ ИЗБЫТОЧНОЙ ВИБРАЦИИ
Рис. 6 – зависимость ресурса подшипников шпинделя от вибрационной нагрузки
Давайте теперь коснёмся следующего аспекта – перегрузок. Как по крутящему моменту, так и по вибрации. Предлагаем посмотреть вам на график, отражающий зависимость ресурса подшипников шпинделя от вибрационной нагрузки. То есть если вы будете работать в зеленой зоне, шпиндель прослужит несколько десятков тысяч часов. Если в красной - не вытянет даже до гарантийного срока. Это как с подвеской автомобиля, она по-разному показывает себя на автобане и на ухабах. Ну а система Монтроникс помогает вам держать режимы обработки и условия эксплуатации именно в этой, зеленой зоне. И не всегда жертвуя производительностью!
МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И КОНТРОЛЬ ОТВЕТСТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ
Рис. 7 – Основные элементы станка, которые защищает система Монтроникс
Теперь предлагаем перейти к не менее важному функционалу – автоматической диагностике станков. Давайте посмотрим, какие основные узлы станка можно диагностировать в автоматическом режиме. Это шпиндельные узлы, привода подач, направляющие, любые подшипниковые узлы. В общем самые ответственные агрегаты, без которых работа станка невозможна.
В завершении хотим обратить ваше внимание, что в настоящий момент на рынке РФ внедрено более 600 единиц систем Montronix на более чем 40 предприятиях.
Наша компания имеет многолетний опыт внедрения и сопровождения в эксплуатации системы Montronix. Мы всегда готовы оказать вам консультацию и поддержку в вопросах защиты вашего станочного парка от аварий и перегрузок.