Onzichtbare assistent voor beste snijresultaat
Zelf noemt Trumpf het systeem Active Speed Control ‘een mijlpaal op weg naar de autonome machine’. Active Speed Control kijkt direct door de nozzle in de lasersnede, controleert deze in real-time en regelt dan zelfstandig de voedingssnelheid van de lasersnijmachine.
Bij de fabriek van de toekomst gaat het volgens Heinz-Jürgen Prokop, directeur werktuigmachines bij Trumpf, concreet om vier aspecten: sensoren, software, services en de Cloud. Op al deze gebieden presenteerde Trumpf in Hannover innovatieve vernieuwingen, die bijdragen aan het verhogen van de productiviteit in de plaatbewerking.
Optische sensor
Sensortechniek speelt een cruciale rol bij Active Speed Control. “Sensoren geven onze machines zintuigen”, aldus Prokop. “Via een optische sensor kijken we direct in de snijspleet. Dat is een revolutie in de plaatbewerking. Want veranderingen in de plaatdikte, slechte oppervlakken of pogingen om goedkopere staalsoorten te snijden leiden heel vaak tot scheuren of tot snijkanten met een slechte kwaliteit. Dat verandert nu. Active Speed Control regelt als door een onzichtbare assistent de voedingssnelheid van vaste stoflasers. Deze functie reduceert afval en nabewerking.”
Info uit de snijspleeet
Trumpf demonstreert hoe Active Speed Control onmiddellijk reageert op veranderingen in het te bewerken materiaal. Het systeem controleert talrijke procesparameters, zoals de positie van de laserstraal ten opzichte van de kern van de nozzle gedurende het gehele snijproces. Afwijkingen deelt het systeem mee aan de bediener, waardoor afval kan worden vermeden. De snijspleet verraadt veel over de kwaliteit van de plaatdelen en de processtabiliteit. Hoe makkelijker het gesmolten materiaal uit de spleet stroomt, hoe beter de machine snijdt. Bij staal en RVS platen vanaf 4 mm dik neemt Active Speed Control deze stroom van smeltmateriaal onder de loep. De sensor kijkt daarvoor door de nozzle en bekijkt de straal die bij het smelten van het materiaal ontstaat. Aan de hand van dit zogeheten processignaal bepaalt ze of het smeltmateriaal uitreedt zoals gepland, identificeert de snelst mogelijke voeding en stelt deze naar behoefte bij. En dat vele honderden keren per seconde.
Roest of coatings
Zo regelt Active Speed Control de optimale voeding ook als de materiaaldikte binnen een plaat varieert of de bovenzijde door roest of coating is verontreinigd. Zulke materiaalverschillen zorgen er vaak voor dat zich slak vormt of dat de snee scheurt. Nu moet de operator deze bijstellingen nog doen. Hij moet de centrale snijparameter voeding op het materiaal afstemmen en instellen en wordt daarbij geholpen door proefsneden. Dankzij Active Speed Control vervallen deze tests. Dat maakt de productie makkelijker, zeker die van enkelstuks.
Warmteontwikkeling
Om verschillen in het materiaal op te heffen, reduceren gebruikers vaak de voeding van de machine. Hierdoor neemt de procesbetrouwbaarheid toe, maar het effect op het snijproces en de snijkwaliteit is vaak negatief. Een gereduceerde voeding leidt er bijvoorbeeld toe dat zich warmte in het materiaal ontwikkelt. Deze opbouw van warmte laat het materiaal ongecontroleerd smelten: de procesbetrouwbaarheid bij de bewerking neemt af. De automatische regeling van de voeding voorkomt deze versterkte warmteontwikkeling.
Zoals gezegd beschouwt Trumpf Active Speed Control als een nieuwe bouwsteen voor de autonome machine. “Ons doel is dat dat de machine zichzelf helemaal instelt om optimaal te snijden, ongeacht wat voor materiaal we er ook opleggen. Nu past hij zelf de voeding aan, in de toekomst zal hij dat ook doen met zaken als de gasdruk en de focusdiameter.”
Vijf Apps
De tweede pijler onder de fabriek van de toekomst is software. Dankzij de digitalisering kan Trumpf data uit haar machines real-time overal op de wereld verwerken en klanten meerwaarde bieden. Prokop: “Trumpf klanten krijgen per direct voor elke nieuwe machine vijf Apps, waarmee ze automatisch in de digitale productie stappen. Deze Apps onderzoeken gegevens die voor, tijdens en na de productie ontstaan. Zo krijgen gebruikers gegevens in de hand om hun productie transparanter te maken, processen te optimaliseren en de productiviteit te verhogen. Er zijn vijf Apps beschikbaar. De eerste is ‘Live Status’. Deze informeert de gebruiker in geval van stilstand en maakt het mogelijk vanaf iedere plek in te grijpen in de machinestatus en de resterende looptijd van de programma’s af te lezen. Zo kan de bediener beter inschatten wanneer hij de machine voor de volgende orders in moet richten van materiaal moet voorzien. ‘Machine Analytics’ beschouwt de machinedata en -toestanden van de afgelopen drie dagen. Deze App laat zien hoeveel uur de machine in werking is geweest en wanneer het productieproces stilstond of werd onderbroken. Aan de hand van deze info kan de gebruiker de benuttingsgraad van de machine verbeteren. Met hulp van de App ‘Program Analytics’ zien gebruikers welke programma’s niet altijd probleemloos verliepen. Deze informatie kunnen programmeurs benutten om ze te verbeteren. Deze app helpt ook programma’s te kiezen die bijvoorbeeld geschikt zijn voor nacht- en weekenddiensten. ‘Material Analytics’ bekijkt de inzet van materiaal. De app evalueert welk materiaal de machine in welke hoeveelheden verwerkt en ondersteunt bij het plannen van de bestellingen het samenstellen van raamovereenkomsten. ‘Punching Tool Analytics’ tenslotte herkent welke gereedschappen veel worden ingezet en adviseert de gebruiker van welke hij standaardgereedschappen moet maken. Zo hoeft hij minder vaak te wisselen. De Apps zijn een aanvulling op de oplossingen voor de Smart Factory die Trumpf aanbiedt onder de naam TruConnect. Ze zijn beschikbaar voor klanten in Duitsland, Zwitserland, Oostenrijk en Nederland. Gebruikers kunnen de Apps twaalf maanden gratis gebruiken en beslissen dan of ze verder gebruik willen maken van het aanbod.
Track & trace
De digitalisering resulteert ook in tal van nieuw services. Zo introduceerde Trumpf een track & trace systeem dat de logistieke processen in de productiehal verbetert. Van alle plaatdelen is daarmee tot op de centimeter nauwkeurig duidelijk waar ze zich bevinden.
De Cloud speelt niet alleen een centrale rol bij de Apps maar ook bij het thema kunstmatige intelligentie een centrale rol. Want bijvoorbeeld bij het volautomatische lasersnijsysteem TruLaser Center 7030 kan uit de data van individuele machines bij klanten met hulp van kunstmatige intelligentie op een gecumuleerd niveau informatie worden gewonnen, die een enkele machine niet geeft. Net als bij moderne navigatiesystemen in auto’s profiteert zo elk individu van de data van anderen.
Met het track & trace systeem van Trumpf is van alle plaatdelen in de productiehal tot op de centimeter nauwkeurig duidelijk waar ze zich bevinden.
