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专注于产量和过程安全性：供应商 MAT 依靠埃马克的工业 4.0 解决方案完善差速器外壳生产
发布时间：2022-1-13
对于许多生产规划者来说，“工业 4.0” 是一项极具远见卓识的指导原则：由多台机床构成一套完整的系统，生产规划者从一个中央位置就能进行监测、控制和评估。总部位于德国伊门豪森 (Immenhausen) 的 MAT Machining Europe GmbH 公司通过一套令人印象极为深刻的解决方案证明这种生产方式不再是梦想。这家汽车供应商公司采用埃马克的全自动生产线来生产复杂的差速器外壳，这条生产线中甚至包括全方位的机床数据采集和评估功能。
公司的目标是：大幅提高生产线的产量，并显著改善工艺流程的可靠性。目前，该公司已在其生产流程中全方位应用整套系统。
MAT Machining Europe GmbH 公司的差速器外壳生产过程令人印象深刻：公司共有五条大型生产线，每条生产线配备七台通过轨道传输系统(TrackMotion) 连接在一起的埃马克机床。在生产线中，轨道系统上的一台被称为传输机械手 (TransLift) 的装置在多台机床之间来回穿梭，将工件从一个上下料工位运送到下一个上下料工位。通过这样的方式，就可以在差速器外壳上执行各种预加工步骤、车削第一面（包括加工外形和钻孔）、车削第二面和外轮廓，以及在最后一次装夹中进行球面和定位孔的内圆加工。最后还可以进行清洗、测量和打标。仅在位于伊门豪森的工厂内，MAT 公司的年产量就达到近 2 百万个差速器外壳。
MAT Machining Europe GmbH 公司的差速器外壳生产过程令人印象深刻：公司共有五条大型生产线，每条生产线配备七台通过TrackMotion 连接在一起的埃马克机床。
充分利用双赢局面
公司为什么现在决定将这一高度自动化的解决方案数字化，并以创新方式利用得到的生产数据？“总的来说，我们依靠高效先进的生产解决方案，并持续不断地研发和改进这些解决方案。从这一方面来看，数字化当然是一个无法忽视的重要主题。”MAT Machining Europe GmbH 公司工程经理 Axel Dräger 说，“同时，我们也清楚知道埃马克公司在最近几年中在工业 4.0 方面倾注了大量心血，而且非常希望能找到愿意测试全新的物联网解决方案并提供宝贵反馈意见的用户。无论对于参与的哪一方，这都是一个双赢的局面。”
在此合作伙伴关系的基础上，两家公司在 2019 年春季共同举办多场研讨会：MAT 公司向埃马克公司及其他合作伙伴 EXXETA、intuity 和anacision 的物联网专家介绍了差速器外壳的生产过程。之后，他们共同确定可实现的应用实例并研发出所需的技术解决方案，其中就包括 EDNA Cortex 软件以及今天所使用的各种应用程序的原型（系统基本原理类似于智能手机操作系统）。同时，他们在每台机床中均安装 EDN Core 工业PC 机和加速度传感器 EDNA Neuron 3DG。对此，埃马克解决方案完全模块化的软件和硬件结构是一项非常重要的优势，因为它们可以轻松方便应用到用户的 IT 基础设施以及大多数埃马克机床（甚至包括旧款型）中。另外还能毫无问题地连接额外的传感器。
显著提高产量——改善过程安全性
用户可以借助安装有多种应用程序的 EDNA Lifeline Dashboard 进行数据处理，并且用户可以自行配置需要显示的内容以及展现方式和布置。MAT 公司选用能预测每班次产量的“Part Quantity Forecast”（工件数量预测）、可提供机床或生产线当前节拍时间信息的“Cycle Time Monitor”（循环时间监控）、可提供剩余刀具寿命信息的“Smart Tool Change”（智能换刀）、可详细列明当前设备综合效率 (OEE) 的“OEE Monitor”（OEE 监控器）以及可展示机床状态的“Health Check”（健康检查）。
“总的来说，我们确实获得了大量数据，而到目前为止我们只分析了其中的一部分。”Dräger 解释说，“尽管如此，数据分析所带来的改变效果非常显著。比如，我们已根据分析结果消除了各种‘时间消耗因数’，并且正在顺利实现将产出提高 11% 的目标。这当然可以创造巨大的价值。”此外，MAT 公司的专家们还受益于持续的传感器监测：系统由此可确定驱动装置及主轴的准确“健康值”，并能在早期阶段发现磨损——这对于确保生产线的过程可靠性是一项重要的优势。另外，系统还可以准确预测换刀的正确时间。
EDNA Lifeline Dashboard 专为满足 MAT 公司的各项要求而研发。生产规划者、班组长以及机床操作人员可以通过它随时查看当前的生产数据。
MAT 公司还在其生产流程中持续一致地使用 EDNA 系统：一方面，生产规划者或班组长可利用 Dashboard 来确定当前生产的件数。另一方面，操作人员也能在软件的帮助下更好地规划他们的工作流程，因为软件能提醒他们在结束休息后及时返回机床旁，或在换刀时总是准备好“正确”的刀具。
MAT 正在制定未来的数字化发展路线。
“许多人都还在谈论这个问题，而我们现在就已经开始数字化工厂的建设！” “我们可以这样总结我们所关注的这个重要问题。当所有人都还在讨论数字化时，MAT 就已经开始推广数字化并确保机床之间能相互通讯。只有通过生产过程的持续自动化和自主化，才能使汽车行业的制造成本与市场保持一致。”MAT 传动系统部门总经理兼 MAT 欧洲区首席执行官 Ingo Bitzer 解释说。
持续关注其他应用领域
总的来说，两家公司都不认为整个项目已完成——相反，MAT 生产的数字化进程仍在继续如火如荼地展开。埃马克参股的 anacision 公司首席数据科学家 Andreas Kühne 博士证实：“我们的共同目标是为更多生产线配备这一物联网解决方案。另外，我们还希望实现全新的应用案例，例如断刀检测等。因此，我们会一如既往地保持密切的交流。”最后，还需要探讨的问题就剩下项目的成本。在此方面，埃马克的物联网专家再次带来一个惊喜：大型生产线的硬件加装，比如包括布线在内的工业 PC 机整合工作，只需要几天就能完成。而对于单台机床，甚至只需要一天的时间。其原因在于，所有前期工作都在埃马克公司内完成：根据所需的解决方案精确配置系统，以及连接到各种机床控制系统上的准备工作。在加工现场的机床上实施解决方案后，用户很快就能从所需的功能和流程改进中获益。
MAT 生产的数字化进程仍在继续如火如荼地展开，它的下一条生产线已装备了埃马克的 EDNA 工业4.0解决方案。
“我们向广大客户推出这一套由 IoT Core、软件和 Dashboard 构成的EDNA 工业 4.0 解决方案已有一段时间了，越来越多用户已被它的高效实用性所折服，而且我们还在持续不断地对它进行改进。”Kühne 在总结这家来自德国南部的机床制造商的现状时说，“根据初步反馈，在使用EDNA 后，公司的 OEE 效率明显提高，我们甚至估计，在对所获得的数据进行评估并由此制定出相应的改进措施之后，大约只需要一年时间就可以‘收回投资’。”另外，用户也可以从一个全面、开放和面向未来的工业 4.0 生态系统受益。通过 EDNA，埃马克为实现未来型智能生产奠定坚实的基础。
物联网业务发展部门经理 Peter Strohm 向 MAT 的生产厂长 Klaus Fischer 展示用于控制立式车床的新型 EDNA HMI 操作面板。