GKN Aerospace Produksi mesin tanpa turbulensi

Mikael Alm, Industrial IoT Engineer di GKN: Kami memproduksi komponen untuk mesin pesawat. Di departemen saya, ND Digital, kami mengerjakan peralatan mesin dengan presisi. Kami memantau mesin kami dengan bantuan sensor, sehingga semuanya bekerja dengan sempurna dan tidak terjadi hal yang tidak terduga. Kami menggunakan berbagai sensor untuk memastikan proses produksi yang sempurna. Selama kurang lebih 3 tahun kami telah menggunakan sensor getaran dari ifm. Sensor-sensor ini memantau spindel di peralatan mesin kami.

Beberapa pengoperasian dalam pengerjaan logam sepenuhnya dilakukan oleh komputer secara otomatis. Kepala bor menembus logam dengan kecepatan rotasi tinggi. Alat pemotong membuat poros hingga ukuran mikromilimeter dan bor menempatkan ke lubang pengeboran yang tepat. Beginilah cara komponen dengan akurasi tinggi untuk turbin pesawat, di antaranya, diproduksi dalam waktu sesingkat mungkin.

Memastikan proses kerja mesin pada benda kerja yang bebas kesalahan dan bebas masalah merupakan prioritas utama. Inilah satu-satunya cara untuk terus menjamin kualitas produk yang tinggi. Karena kecepatan kerja mesin dan kekuatan proses sangat tinggi, diperlukan sistem diagnostik yang dapat merespons dengan cepat sehingga bisa langsung mendeteksi kerusakan yang terjadi pada peralatan atau benturan selama mesin bekerja, dan akan segera menghentikan proses untuk mencegah kerusakan pada mesin dan benda kerja. Diagnosis getaran permanen telah terbukti sebagai prosedur yang optimal.

Ketidakseimbangan minimal menunjukkan adanya kesalahan

Elemen inti dari sistem ini adalah sensor getaran yang sangat sensitif dan sangat andal dari spesialis sensor ifm electronic yang dipasang langsung pada casing spindel. Sensor getaran tipe VSA adalah sensor akselerasi mikromekanis berukuran kecil yang secara terus-menerus mendeteksi getaran pada permukaan mesin yang tidak berputar.

VSA sangat sensitif sehingga dapat mendeteksi kerusakan sekecil apa pun pada kepala bor yang hanya berukuran satu milimeter, apabila terjadi ketidakseimbangan. Perubahan pada gaya pemotongan, misalnya, yang disebabkan oleh bor yang tumpul atau terlalu banyak serpihan, dideteksi dan dilaporkan ke unit diagnostik berdasarkan karakteristik getaran yang berubah. Di GKN, unit evaluasi VSE100 berasal dari ifm. Unit ini memproses sinyal hingga empat sensor getaran dan dapat memberi peringatan atau melakukan penghentian mesin apabila terjadi kesalahan. Data ditransmisikan ke level yang lebih tinggi melalui Ethernet.

Nilai batas untuk pendeteksian getaran dan benturan dapat disimpan di pengontrol mesin untuk setiap alat dan untuk setiap langkah dalam proses. Untuk menentukannya sebelumnya, siklus program dijalankan dalam teach mode. Setiap data getaran dan nilai toleransi yang dapat disesuaikan disimpan di pengontrol untuk setiap alat. Jika nilai tersebut terlampaui selama proses kerja mesin, hal ini dianggap sebagai kesalahan dan pesan peringatan akan diberikan atau kerja mesin akan dihentikan, bergantung pada amplitudo getaran.

Fungsi perlindungan lainnya adalah pemantauan kondisi spindel. Keausan pada bantalan di mekanisme spindel yang kompleks dideteksi dan ditandai berdasarkan karakteristik getaran yang tidak biasa. Hal ini akan memberikan pengamanan tambahan bagi pengguna.

Sensor lainnya:

Sistem evaluasi memiliki dua input analog yang dapat diintegrasikan dengan sensor tambahan untuk memantau parameter pengukuran. GKN menggunakan sensor tekanan PN7 untuk secara konstan mengontrol tekanan dalam pipa pendingin. Penurunan tekanan dapat menghentikan proses pendinginan dan merusak peralatan dan benda kerja. Itu sebabnya, sensor mengirim sinyal apabila tekanan pengoperasian terlalu rendah akibat terjadinya kesalahan.

GKN menghubungkan semua sensor ke pengontrol sentral melalui sistem bus AS-i. Kabel pipih dengan dua kawat mengirim sinyal dari hingga 127 sensor dengan bantuan modul I/O AS-i ke master AS-i. Perkabelan bus dapat secara signifikan mengurangi biaya pemasangan kabel dan memberikan fleksibilitas pemasangan yang lebih tinggi.

Evaluasi

GKN menggunakan SMARTOBSERVER untuk memantau dan menganalisis kondisi mesin. Software ini dikembangkan secara khusus oleh ifm untuk pemantauan kondisi instalasi. Semua nilai pengukuran dari sensor dapat ditemukan di sini. Selain mengilustrasikan semua nilai proses dan batasannya, software membuat, analisis tren misalnya, untuk membantu mengoptimalkan proses produksi.

Mikael Alm menjelaskan: Sangat penting bagi kami untuk memahami apa yang terjadi selama proses produksi. Produk kami sangat mahal dan kami harus dapat melakukan perbaikan ketika prosesnya tidak sepenuhnya tepat. Kami dapat menggunakan data yang dikumpulkan dari SMARTOBSERVER dalam alat analisis kami sendiri, lalu membuat penilaian yang akurat serta menindaklanjuti dengan tepat. Manajemen alarm yang ekstensif dari software ifm memungkinkan untuk pemeliharaan berbasis kondisi pada mesin.

Kesimpulan

Berkat sensor dan SMARTOBSERVER, peralatan mesin dapat dipantau secara otomatis dan andal. Kesalahan dideteksi secara tepat waktu dan operasi pemeliharaan bisa diperhitungkan dan dilakukan dengan berbasis pada kondisi. Hal ini tentunya tidak hanya menghemat biaya, tetapi juga memastikan ketersediaan maksimal dan kualitas produk tertinggi.

Kesimpulan Mikael Alm: "Selama bertahun-tahun saya bekerja dengan tipe pemeliharaan ini dan semua bekerja sebagaimana mestinya. Kombinasi solusi antara sensor dan software ifm dapat membantu kami memahami dan meningkatkan kualitas peralatan kami di masa mendatang dan juga sekarang. ifm memberikan dukungan pelanggan dengan sangat baik dan selalu bisa membantu kami dalam menemukan solusi pada masalah kami. Kerja sama erat dengan pelanggan juga tercermin dalam slogan ifm: "ifm dekat dengan Anda"