本文譯自德國Werkstatt und Betrieb雜志

　　作者：Walter Graf

　　采埃孚勃蘭登堡工廠是將數(shù)字化技術(shù)與工藝流程相結(jié)合的一個(gè)代表。設(shè)備操作者、工藝師和管理人員能夠始終與所有數(shù)字化系統(tǒng)相互聯(lián)系，實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)設(shè)備的工作狀況——這也使采埃孚勃蘭登堡工廠成為數(shù)字化實(shí)踐的先驅(qū)者。

　　除此之外，勃蘭登堡工廠還利用萊斯豪爾公司研發(fā)的機(jī)床和Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了齒輪加工過程的數(shù)字化。在這兩家公司長期的合作過程中，它們之間結(jié)成了深厚的友誼，也取得了豐富的成果。

　　磨削加工的數(shù)字化解決方案

　　勃蘭登堡工廠擁有1500多人組成的專家團(tuán)隊(duì)，主要生產(chǎn)高端跑車專用手動(dòng)和雙離合變速器。變速離合器質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵因素是齒輪，而磨削這些齒輪的加工設(shè)備就是萊斯豪爾公司的產(chǎn)品。

　　Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)用于磨削工藝過程的監(jiān)控和優(yōu)化，包括了機(jī)床和砂輪磨損的監(jiān)控。兩家企業(yè)合作的目標(biāo)是在數(shù)字化創(chuàng)新力的幫助下實(shí)現(xiàn)齒輪加工工藝過程的優(yōu)化。

　　幾乎所有勃蘭登堡工廠的零部件都是在Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下生產(chǎn)的。除了確保齒輪加工工藝過程可靠性之外，Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)還可以明顯降低后續(xù)工序的生產(chǎn)成本。

　　在這套過程監(jiān)控系統(tǒng)的幫助下，工藝師們也有能力根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的問題立即拿出正確的解決方案。Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測齒輪加工設(shè)備的工作狀況，并將有問題的殘次品送出，或者在齒輪裝配之前修復(fù)有殘缺的齒輪。這就減少了拆除誤裝殘次品齒輪的情況，也大幅度節(jié)約了生產(chǎn)成本。

　　及早發(fā)現(xiàn)振動(dòng)源

　　Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效檢測出齒輪粗加工時(shí)因工藝過程不穩(wěn)定而導(dǎo)致磨削力過載、齒輪磨削砂輪碎裂等故障。當(dāng)然，因碰撞而導(dǎo)致砂輪出現(xiàn)裂紋的可能性也非常小。然而，勃蘭登堡工廠購買Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是預(yù)防復(fù)雜的振動(dòng)問題。因此，勃蘭登堡工廠很快就在萊斯豪爾公司專家的陪同下開發(fā)出了識(shí)別齒輪磨削過程中砂輪振動(dòng)和潛在振動(dòng)源的Argus監(jiān)控系統(tǒng)。這一過程監(jiān)控還可以通過校準(zhǔn)加以優(yōu)化，以消除齒輪磨削加工過程中潛在的NVH振動(dòng)源（NVH是英文噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度的縮寫，是衡量汽車制造質(zhì)量的一個(gè)綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接的）。當(dāng)然這種優(yōu)化改進(jìn)也是在Argus Web應(yīng)用程序中大量數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。

　　這一應(yīng)用程序可以在任何一個(gè)Web瀏覽器中使用，即使是沒有經(jīng)驗(yàn)的用戶也可以通過輕輕地點(diǎn)幾下鼠標(biāo)了解變速齒輪生產(chǎn)過程。當(dāng)然，要解決生產(chǎn)過程中的這些問題還是需要工程師的專業(yè)技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的。因此勃蘭登堡工廠也聘請了一些能夠處理這些質(zhì)量問題的工程師、并在萊斯豪爾公司專家們的支持下簡化和加速了Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施過程。

　　在使用Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)之前，通常只是在生產(chǎn)線末端的EOL質(zhì)量檢驗(yàn)臺(tái)上才發(fā)現(xiàn)加工出來的變速齒輪存在質(zhì)量問題。利用常規(guī)的靜態(tài)測量技術(shù)測量出齒輪加工過程中出現(xiàn)問題或者在類似磨損這樣變化緩慢而引起超差的概率極低。這意味著按照過去的檢測技術(shù)發(fā)現(xiàn)齒輪加工質(zhì)量問題之前，有些有質(zhì)量問題的變速齒輪已經(jīng)安裝到變速器中了。因此，為了確定齒輪加工中出現(xiàn)誤差的原因就變得十分有必要了。

　　如果一個(gè)齒輪因磨具的原因而出現(xiàn)了質(zhì)量問題，則在這一天加工的所有變速齒輪都可能有問題。由此而產(chǎn)生的高昂后續(xù)成本和費(fèi)用是顯而易見的。盡管這樣的事情很少發(fā)生，但線下檢測會(huì)導(dǎo)致巨額的拆卸檢驗(yàn)費(fèi)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在磨削加工設(shè)備中分揀出有潛在質(zhì)量缺陷的成本費(fèi)用。若是在精加工之后才發(fā)現(xiàn)問題，帶來的損失則更高。

　　今天，Argus Web應(yīng)用程序允許技術(shù)人員隨時(shí)查看齒輪加工過程中的實(shí)時(shí)情況——無論是在生產(chǎn)線的計(jì)算機(jī)上還是在他們辦公桌的平板電腦上，無論他們身處何地。“該系統(tǒng)使我們能夠更加深入地了解生產(chǎn)制造過程并采取比以前更具有針對性的技術(shù)措施。借助于Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)能夠讓我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)的根源，提前做好預(yù)防殘次品出現(xiàn)的措施。”工藝師Denny Machholdt說。

　　在Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)中，可以很容易地將技術(shù)參數(shù)與測量數(shù)據(jù)聯(lián)系起來，這也就很容易發(fā)現(xiàn)潛在的問題，而這些過程參數(shù)的很小變化都會(huì)帶來很大的成效。

　　Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)的另一大優(yōu)勢是狀態(tài)監(jiān)控，它能夠利用自動(dòng)化診斷功能不斷地監(jiān)測和評估加工設(shè)備的各種信號(hào)，并通過對這些信號(hào)的評判分析識(shí)別出潛在的故障。Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)中的傳感器配置和測試周期使其能夠快速地檢測出機(jī)床設(shè)備中潛在的故障源。借助于云算法可以把加工設(shè)備一個(gè)測量周期內(nèi)的所有數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換為表示設(shè)備工況的“信號(hào)燈”。如果信號(hào)燈是紅色，則表示必須采取相應(yīng)的糾錯(cuò)行動(dòng)。

　　不需要多次測量和試磨

　　在使用Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)之前，如果發(fā)現(xiàn)磨削后的齒輪出現(xiàn)齒面輪廓誤差時(shí)必須進(jìn)行大量的測試和試驗(yàn)才能找出導(dǎo)致出現(xiàn)齒面輪廓誤差的原因，而這些測試和試驗(yàn)工作常常需要2-3名員工才能完成。利用Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)診斷功能之后就可以立即查明導(dǎo)致齒面磨削誤差的根源，減少人力資源成本和設(shè)備停機(jī)時(shí)間。而且Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)使用起來非常簡單、方便，得到了使用者的廣泛好評。只要對設(shè)備操作者進(jìn)行2-3小時(shí)的技術(shù)培訓(xùn)就足以讓他們獨(dú)立、安全可靠地操作和使用Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)，得出正確的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)了。

　　當(dāng)需要更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析時(shí)，當(dāng)然要求設(shè)備操作者也具有更多的經(jīng)驗(yàn)，例如在振動(dòng)頻率的分析時(shí)。在萊斯豪爾公司的幫助下，勃蘭登堡工廠獲得了這方面的專業(yè)知識(shí)，另一方面，工程技術(shù)人員也將掌握的這些知識(shí)融入，培養(yǎng)出了一批自己的機(jī)床設(shè)備振動(dòng)分析專家。

　　自從引進(jìn)Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)備操作者和工藝人員之間就有了更加明確的責(zé)任和分工。工藝技術(shù)人員更加關(guān)心的是大批量產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)評估分析可能出現(xiàn)的極限值、發(fā)展趨勢和應(yīng)該采取的技術(shù)措施。設(shè)備操作者的任務(wù)則是確保生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備上的Argus系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。在Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)中，這兩部分工作始終與實(shí)時(shí)監(jiān)控密不可分。Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)還可以通過對磨削砂輪的實(shí)時(shí)監(jiān)控來最大程度地了解刀具的工作狀況，降低刀具成本費(fèi)用。因?yàn)樗鼤?huì)控制著磨削砂輪不會(huì)提前退出磨削，最大程度地挖掘砂輪的使用潛力。

　　采埃孚指出，Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)大大改善了變速齒輪的磨削加工情況。需要強(qiáng)調(diào)的是，出廠后（線下檢驗(yàn)后）產(chǎn)品退貨的數(shù)量減少了，產(chǎn)品退貨帶來的成本費(fèi)用也降低了。憑借準(zhǔn)確的極限值設(shè)置，磨削齒輪零件的質(zhì)量也得到了提高，因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中將檢測到的半成品剔除去了。今天，采埃孚已經(jīng)在齒輪制造過程中掌握了Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用?，F(xiàn)在是進(jìn)一步優(yōu)化變速齒輪生產(chǎn)工藝流程和延長砂輪使用壽命的時(shí)候了。Machhold說：“現(xiàn)在真是開始的時(shí)候了。”勃蘭登堡工廠的生產(chǎn)主管Niklas Kriegler說：“如果沒有Argus過程監(jiān)控系統(tǒng)將是一個(gè)巨大的歷史倒退。

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