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通過(guò)工匠技藝的“可視化”，在制造現(xiàn)場(chǎng)掀起革命

歐姆龍?zhí)魬?zhàn)模具制作的IoT化

近年來(lái)，隨著少子化老齡化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，確保勞動(dòng)力和技術(shù)力已經(jīng)成為整個(gè)制造業(yè)面臨的課題。特別是熟練工技術(shù)的傳承，成為影響生產(chǎn)力和質(zhì)量的緊要課題。

在此背景下，歐姆龍啟動(dòng)了在自有工廠的模具制造部門將 “工匠技藝”IoT化的項(xiàng)目。

從依賴個(gè)人的生產(chǎn)向運(yùn)用數(shù)字技術(shù)的生產(chǎn)轉(zhuǎn)型

歐姆龍之前采取了各種利用數(shù)字技術(shù)提高生產(chǎn)效率的措施，包括自動(dòng)化設(shè)計(jì)、通過(guò)越來(lái)越先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有效利用3D數(shù)據(jù)等。這次在歐姆龍草津工廠啟動(dòng)的則是“模具制作IoT化項(xiàng)目”。

“現(xiàn)今的制造業(yè)面臨各種各樣的課題，其中一個(gè)是缺少熟練工。要通過(guò)技術(shù)解決這個(gè)課題需要攻克多道難關(guān)。我們決定首先從內(nèi)部的模具制造部門開始改變。”

說(shuō)這番話的是模具制造部門的高木一則。制作模具要使用被稱為“加工中心”的金屬切削機(jī)床，而要操作這種設(shè)備，項(xiàng)目組成員山崎雄司長(zhǎng)期積累的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)以及直覺不可或缺。

此次項(xiàng)目的目的是，將之前必須仰仗熟練技術(shù)工的依賴個(gè)人的生產(chǎn)向有效利用數(shù)字技術(shù)的智能生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。

與自動(dòng)化中心合作將阻力數(shù)字化

高木回憶當(dāng)時(shí)的情況：“最艱難的是，怎樣將加工中心運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的切削阻力數(shù)字化。”

山崎接著說(shuō)道：“剛開始我們打算根據(jù)切削時(shí)的電流變化將切削阻力數(shù)字化，但無(wú)法檢測(cè)到細(xì)微的變化。為此，我們和自動(dòng)化中心擔(dān)任控制系統(tǒng)工程師的技術(shù)人員一起反復(fù)嘗試并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最后想到使用自動(dòng)化中心研發(fā)的‘預(yù)兆監(jiān)控系統(tǒng)’。我們有效利用該系統(tǒng)將振動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成聲音的算法，找到了解決問(wèn)題的辦法?！?

項(xiàng)目組根據(jù)山崎的經(jīng)驗(yàn)，將振動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成聲音，并根據(jù)聲音將切削加工狀態(tài)定義為“好的狀態(tài)”和“不好的狀態(tài)”，還與自動(dòng)化中心合作，按各種工具和模具的金屬材料設(shè)定控制條件，力圖使“好的狀態(tài)”下的切削速度達(dá)到完美。

主導(dǎo)項(xiàng)目的山崎雄司（左）和高木一則（右）

通過(guò)“傳感&控制”創(chuàng)造新價(jià)值

自動(dòng)化中心的竹下勝治在談到此次項(xiàng)目時(shí)表示：“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，裝在加工中心機(jī)床刀架上的工具數(shù)不勝數(shù)，產(chǎn)品也是一件一個(gè)樣。為了了解能夠獲取什么類型的數(shù)據(jù)，我們?cè)诓粩嘣囧e(cuò)中積累經(jīng)驗(yàn)。但我們的目標(biāo)并不僅僅是通過(guò)傳感獲得阻力值并將其數(shù)字化。我們要在檢測(cè)阻力值的基礎(chǔ)上，通過(guò)PLC（可編程控制器）控制加工中心的切削速度。我堅(jiān)信將將傳感與控制結(jié)合起來(lái)能夠讓項(xiàng)目取得成功。”

最終，項(xiàng)目組成功地將加工阻力可視化，根據(jù)數(shù)據(jù)通過(guò)PLC控制加工中心的速度，取得了加工時(shí)間減少40%、工具磨損減少20%這樣一個(gè)超乎預(yù)期的結(jié)果。包含測(cè)試在內(nèi)，加工中心已經(jīng)運(yùn)行了一年多的時(shí)間，沒有出現(xiàn)任何故障。無(wú)論作業(yè)人員的技術(shù)如何，都能進(jìn)行高品質(zhì)地加工。

模具制造部門與自動(dòng)化中心的努力終于得到了回報(bào)，將山崎掌握的“工匠技藝”變成了資產(chǎn)。

圍繞IoT與客戶共創(chuàng)價(jià)值，為解決課題做出貢獻(xiàn)

竹下繼續(xù)說(shuō)道：“IoT并不僅僅是取得數(shù)據(jù)就結(jié)束了。像這次這樣，有效利用數(shù)據(jù)并加以控制才能產(chǎn)生價(jià)值?？梢赃@樣說(shuō)，正是因?yàn)闅W姆龍的產(chǎn)品線覆蓋了包括PLC在內(nèi)的所有控制設(shè)備，項(xiàng)目才能得以開展。”

歐姆龍將這樣通過(guò)IoT有效利用制造現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的服務(wù)定義為“i-BELT”，并且已經(jīng)開始向客戶推廣這項(xiàng)服務(wù)。

“‘i-BELT’通過(guò)與客戶共創(chuàng)的方式，以IoT為中心獲取數(shù)據(jù)并加以分析，提供解決方案，然后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行革新。當(dāng)然，現(xiàn)場(chǎng)每天都在發(fā)展，我們無(wú)法做到一勞永逸，不斷地與客戶溝通，持續(xù)革新至關(guān)重要?！?

此次的“模具IoT化項(xiàng)目”僅僅是諸多項(xiàng)目中的一個(gè)案例，“i-BELT”還蘊(yùn)含著將過(guò)去未能有效利用的所有現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為“保障生產(chǎn)和質(zhì)量的新價(jià)值”的可能性。

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