IMTS 2018: Membongkar Mitos & Mewujudkan Janji Industri 4.0

Saat Anda mengupas ketenaran Industri 4.0 dan fokus pada keseimbangan output dan kualitas, hasil dari janji potensialnya dapat direalisasikan. Kami berbicara dengan veteran presisi manufaktur dan teknologi metrologi berbasis sensor dari Renishaw untuk memahami bagaimana Industri 4.0 dapat benar-benar mempengaruhi proses dan pembuatan bagian.

Industri 4.0 akan dipromosikan dan dibahas panjang lebar di International Manufacturing Trade Show 2018. Jika ada satu hal yang perlu dipahami tentang manufaktur cerdas dan Industri 4.0, itu adalah banyak organisasi menyederhanakan seberapa cepat menurut mereka mereka dapat mengintegrasikan sesuatu yang bermakna.

Dan Skulan telah bekerja dalam pemesinan presisi dan perdagangan pengukuran metrologi selama lebih dari 30 tahun—dan mengetahui metrik produktivitas dan kualitas untuk produsen. Sebagai manajer umum metrologi industri untuk Renishaw, Skulan memiliki pemahaman mendalam tentang bagaimana perusahaan mengetahui apakah mereka siap untuk menangani janji Industri 4.0. Skulan menyajikan secara spesifik tentang Industri 4.0 pada sesi konferensi IMTS 2018.

Definisi istilah buzzword tersebut harus lebih fokus pada tujuan spesifik produsen daripada pada apa pun lainnya. Janji Industri 4.0 lebih bergantung pada pemahaman yang jelas tentang tujuan perusahaan dan menggunakan teknik serta perkakas yang tepat daripada mengintegrasikan sistem manajemen data baru, menurut Skulan.

“Anda dapat mengumpulkan sejumlah besar data, tetapi data hanya berharga jika akurat dan dapat ditindaklanjuti,” kata Skulan. “Ada hasil yang sangat valid yang dapat dibawa Industri 4.0, tetapi sangat penting untuk diimplementasikan secara sistematis dimulai dengan data yang akurat dan dapat ditindaklanjuti yang datang dari proses Anda.”

Tetap up to date tentang semua hal terkait IMTS di sini.

Jadi apa yang harus dilakukan produsen? Untuk memulai, mereka perlu melakukan due diligence—dan memastikan itu masuk akal. Setiap orang ingin meningkat. Otomatisasi penting, tetapi dapat sangat mahal jika diizinkan berjalan tanpa kontrol proses internal untuk memastikan kualitas tetap terpelihara pada throughput yang lebih tinggi.

“Bagaimana jika proses yang melaporkan berjalan sebenarnya telah membuat banyak sampah atau tidak ada bagian sama sekali?” menjelaskan Skulan. “Sistem berbasis proses yang baik yang memverifikasi bahwa benda kerja dan perkakas pemotong diatur dengan benar dan program pemotongan yang berjalan dengan akurasi inherent adalah apa yang dibutuhkan. Pengukuran dalam proses harus memverifikasi bahwa potongan yang tepat pada bagian yang tepat telah dilakukan. Inilah cara Anda membantu memisahkan implementasi yang baik Industri 4.0 dari yang lemah yang coba saja mengintegrasikan tingkat pemantauan data yang lebih tinggi tanpa memastikan proses dasarnya terkendali.”

Untuk itu, Skulan menekankan peran yang sangat penting dari simulasi—tetapi hanya jika dikombinasikan dengan akurasi berbasis sensor yang memeriksa proses pemesinan pada tahap-tahap kunci langsung ke dalam mesin.

“Tujuan kami bukan hanya untuk memverifikasi bahwa produksi berlangsung, tetapi untuk memverifikasi bahwa semua tahap produksi memenuhi standar kualitas dengan waktu pemrosesan yang hilang minimum,” kata Skulan. Di sini, sensor dan otomatisasi memainkan peran yang krusial—tetapi hanya jika data secara verifikasi akurat. Ini adalah kombinasi yang tepat dari teknologi sensor cerdas yang bekerja bersama dengan perangkat lunak yang mudah tersedia bagi operator untuk dilihat dengan jelas pada dasbor yang produktivitas yang ditingkatkan direalisasikan.

Bahaya Manufaktur Cerdas: Janji Berlebihan Hasil Industri 4.0

Tetapi tidak semua orang memiliki gambar yang sama tentang Industri 4.0. Beberapa perusahaan mengira itu adalah grail suci manufaktur dan percaya bahwa setelah mereka mengadopsi, itu akan merevolusi produktivitas mereka dan menurunkan biaya hampir segera. Skulan mengatakan itu dapat membuat perbedaan besar, tetapi tidak harus janji hasil yang terwujud segera yang diharapkan oleh manajemen manufaktur senior.

“Setelah manajer senior setuju untuk menerapkan strategi 4.0, ada ekspektasi bahwa peningkatan instan dalam produktivitas dan kualitas akan terjadi hanya dengan memantau kinerja operator lantai produksi,” kata Skulan. “Ini adalah pola pikir yang berpotensi berbahaya yang diadopsi oleh beberapa perusahaan. Ada pekerjaan nyata yang perlu dilakukan di tingkat lantai produksi untuk menyiapkan proses sehingga manfaatnya direalisasikan. Industri 4.0 bukan tongkat sihir.”

Tetapi Skulan cepat untuk menyarankan bahwa proses ini—ketika dilakukan dengan baik—memiliki kebenaran yang sah dalam manufaktur. Untuk membantu mengilustrasikan pentingnya dan janjinya, Skulan berbicara tentang salah satu pelanggan besarnya yang adalah produsen penerbangan besar dengan lebih dari 250 insinyur yang difokuskan pada proses dan praktik Industri 4.0. Dorongan untuk meningkatkan produktivitas dan berinovasi di industri penerbangan adalah elemen utama keberhasilannya.

Lihat keberhasilan industri penerbangan dalam aksi dalam infografik kami: “To Infinity and Beyond: Aerospace Opportunities in Manufacturing Take Off.”

Industri 4.0 dan Nilai Kontrol Proses

Pengukuran throughput saja valid—tetapi dapat memiliki keterbatasan inherent sendiri.

Banyak produsen sangat memperhatikan waktu siklus dalam pemesinannya—yang dapat membantu produktivitas—tetapi dapat menyesatkan. “Operasi pemesinan mungkin menunjukkan tingkat aktivitas tinggi, tetapi mungkin mesin tidak sebenarnya menghasilkan bagian yang baik atau tidak ada bagian sama sekali,” kata Skulan.

Penerapan yang efektif dari Industri 4.0 adalah yang menyeimbangkan throughput dan kualitas dengan menggunakan jenis teknologi yang memungkinkan validasi dalam proses. Dan semuanya harus melaporkan informasi berkelanjutan kepada operator dan manajer pabrik.

“Alih-alih pemeriksaan bagian akhir, produsen harus menangkap informasi yang akurat pada setiap tahap proses pemesinan saat proses tersebut sedang berlangsung, sehingga mereka dapat mempengaruhi perubahan sebelum ketidaksesuaian terjadi, memastikan output kualitas jauh di aliran proses,” saran Skulan. Ini, menurutnya, adalah persyaratan untuk mewujudkan janji Industri 4.0: “Kami sekarang memiliki kemampuan untuk memvalidasi kualitas dan menyesuaikannya secara real time berdasarkan akurasi data. Kualitas yang berasal dari kontrol proses otomatis dalam mesin, menggunakan sensor dan perangkat lunak bersama, membantu memastikan bahwa informasi yang diperiksa pada tingkat manajemen adalah akurat dan dapat ditindaklanjuti.”

“Jika Anda melihat data setelah bagian diproduksi, yang merupakan apa yang dilakukan mayoritas perusahaan saat ini, itu informasi yang valid, tetapi tidak membantu Anda mengubah proses,” kata Skulan. “Apa yang Anda inginkan benar-benar adalah untuk mengukur karakteristik diskrit yang kritis untuk proses manufaktur pada setiap titik di sepanjang pembangunan dan pemotongan komponen, dan mengambil data itu menggunakan sensor dan teknik yang memastikan valid.”

Tantangannya adalah untuk menentukan apa yang merupakan karakteristik kritis dari sebuah komponen untuk diukur untuk kontrol proses? Dalam banyak kasus, mungkin ada hingga 30 fitur yang dipotong dalam satu proses, tetapi kemungkinan hanya ada beberapa dimensi kunci yang kritis untuk menjamin kualitas di aliran, jadi memerlukan pemahaman mendalam tentang apa yang dapat disesuaikan dan dipantau secara real time

Industri 4.0: Nilai Perkakas Adaptif dan Proses Loop Tertutup

Jika tujuannya adalah untuk mengambil keuntungan dan beradaptasi dalam proses pemesinan, maka memahami peran perkakas adaptif yang lebih baru, lebih canggih, adalah esensial. Di dunia Industri 4.0, ini juga berarti mendapatkan pemahaman tentang bagaimana alat pemeriksaan sensor dan otomatis dapat membantu melaporkan dan memvalidasi berbagai macam data pengukuran dan pemesinan dinamis. Data ini mencakup area seperti pengesetan offset kerja dinamis, kontrol titik pusat alat dan penetapan kedalaman dan lebar potong yang efektif dengan mengukur secara dinamis jalur penerbangan pemotong yang efektif.

“Evolusi yang telah terjadi dengan mesin 5-sumbu dan kemampuan untuk memindahkan bagian dan alat secara bersamaan, dikombinasikan dengan pengukuran dalam proses dapat bekerja sangat baik untuk menyediakan lingkungan loop tertutup,” kata Skulan.

“Dalam pemodelan, Anda tidak ingin hanya mensimulasikan apa yang ada di gambar, Anda ingin mensimulasikan apa yang sebenarnya terjadi pada mesin dalam lingkungan ‘kembar digital’ ini,” tambah Skulan. “Anda juga perlu mengubah perkakas dan metodologi proses Anda untuk mendukung kontrol proses loop tertutup.”

Bagaimana Anda melakukannya? Skulan memberikan contoh penggunaan interpolasi lingkaran. Sebagai contoh, alih-alih menggunakan alat bor titik tunggal tetap yang harus diatur secara manual offline, metode Industri 4.0 akan memilih untuk mengemudikan pemotong fres melalui pola lingkaran yang memungkinkan teknik pemotongan berbasis probe untuk digunakan.

“Seseorang dapat mengambil potongan otomatis, hanya menghapus setengah dari tunjangan stok, lalu mengukur fitur yang dihasilkan menggunakan probe dalam proses, pada titik waktu tersebut, pada suhu dan lingkungan pemesinan yang spesifik dan real-time—dan kemudian memperbarui jalur alat secara otomatis dalam siklus,” kata Skulan “Ini adalah kontrol loop tertutup. Dengan cara ini proses sepenuhnya otomatis dan cepat.”

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang janji Industri 4.0, Skulan menyajikan “Maximizing Manufacturing Productivity in the Information Age” pada Kamis, 13 September, pada sesi konferensi IMTS 2018. Pendaftaran diperlukan.

Bagaimana bengkel Anda menggunakan teknik Industri 4.0 saat ini? Bagikan cerita Anda.