GKN Aerospace Türbülanssız motor üretimi

Mikael Alm, GKN de Endüstriyel IoT Mühendisi: "Uçak motorları için bileşenler üretiyoruz. ND Digital departmanımda, hassas takım tezgahları üzerinde çalışıyoruz. Sensörlerin yardımıyla makinelerimizi denetliyoruz, böylece her şey kusursuz çalışıyor ve beklenmeyen bir olay meydana gelmiyor. Kusursuz bir üretim süreci için farklı sensörler kullanıyoruz. Yaklaşık 3 yıldır ifm' nin titreşim sensörlerini kullanıyoruz. Takım tezgahlarımızdaki milleri (spindle) denetliyorlar."

Metal işlemede, bilgisayarlar tarafından gerçekleştirilen tamamen otomatikleştirilmiş çeşitli işlemler mevcuttur. Freze kafaları, yüksek dönüş hızlarıyla metalin içinden geçerek ilerler. Kesme aletleri mikromilimetreye kadar şaftlar oluşturur ve matkaplar hatasız olarak delme delikleri yerleştirir. İşte bu, diğerlerinin yanı sıra, uçak türbinleri için yüksek hassasiyete sahip bileşenlerin en kısa sürede nasıl üretildiğini gösterir.

İş parçasının hatasız ve sorunsuz bir şekilde işlenmesini sağlamak en büyük önceliğe sahiptir. Bu, sürekli olarak yüksek ürün kalitesini garanti etmenin tek yoludur. Yüksek işleme hızı ve işlem kuvvetleri nedeniyle, işleme sırasında takımda meydana gelen hasarları veya çarpışmaları anında algılayan ve işlemi hemen durduran, böylece makineye ve iş parçasına zarar gelmesini önleyen, hızlı tepki veren teşhis sistemleri gereklidir. Kesintisiz titreşim teşhisinin en uygun yöntem olduğu kanıtlanmıştır.

Minimum denge bozulmaları, hataları ortaya çıkarır

Bu sistemin en önemli öğesi, sensör uzmanı ifm electronic' in doğrudan mil (spindle) gövdesine monte edilen son derece hassas ve son derece güvenilir bir titreşim sensörüdür. VSA tipi titreşim sensörü, dönmeyen makine yüzeylerindeki titreşimi sürekli olarak algılayan küçük bir mikromekanik ivme sensörüdür.

VSA o kadar hassastır ki, meydana gelen dengesizlik nedeniyle kendisi yalnızca bir milimetre boyutunda olan bir freze kafasındaki en küçük hasarı bile algılar. Örneğin kör bir matkap ucundan veya çok fazla metal talaşından kaynaklanabilecek kesme kuvvetlerindeki değişiklikler, değişen titreşim özellikleri nedeniyle algılanarak bir teşhis cihazına rapor edilir. GKN'de, ifmnin VSE100 değerlendirme ünitesi kullanılıyor. Titreşim sensöründen gelen sinyalleri dört adede kadar işler ve bir arıza durumunda bir uyarıyı veya makinenin durmasını tetikleyebilir. Veriler, Ethernet aracılığıyla daha yüksek seviyeli kontrol cihazına iletilir.

Titreşim ve çarpışma algılaması için sınır değerler, her takım ve süreçteki her adım için makine kontrol cihazında depolanabilir. Bunları önceden belirlemek için öğretme modunda bir program döngüsü yürütülür. Bireysel titreşim verileri ve ayarlanabilir tolerans değerleri, her takım için kontrol cihazında depolanır. İşleme sırasında bu değerler aşılırsa bu bir hata olarak yorumlanır ve titreşimin genliğine bağlı olarak bir uyarı mesajı verir veya işlemeyi durdurur.

Bir diğer koruyucu işlev ise milin (spindle) durumunun denetlenmesidir. Karmaşık mil (spindle) mekaniğinin yataklarındaki aşınma, olağan olmayan titreşim özellikleri temelinde algılanır ve sinyal verilir. Bu, kullanıcıya ilave güvenlik sağlar.

İlave sensörler:

Değerlendirme sisteminde, ölçüm parametrelerinin denetlenmesi için ek sensörlerin entegre edilebileceği iki analog giriş bulunur. GKN, soğutma borusundaki basıncı sürekli kontrol etmek amacıyla sayısız PN7 basınç sensörü kullanıyor. Bir basınç düşüşü, soğutma sürecini durdurabilir ve alete ve iş parçasına zarar verebilir. Bu nedenle sensörler bir arıza durumunda, işletim basıncının çok düşük olması durumunda sinyal verir.

GKN, tüm sensörleri AS-i veri yolu sistemi üzerinden merkezi kontrol cihazına bağladı. İki telli yassı bir kablo, AS-i IO modüllerinin yardımıyla AS-i mastera, 127 adete kadar olan sensörlerden sinyal gönderir. Veri yolu kablolaması, kablolama maliyetlerini önemli ölçüde azaltarak daha yüksek bir kurulum esnekliği sağlar.

Değerlendirme

GKN, makine durumunu denetlemek ve analiz etmek için SMARTOBSERVER kullanır. Bu yazılım, özellikle kurulumların durum denetimi için ifm tarafından geliştirilmiştir. Sensörlerin ölçülen tüm değerleri burada buluşur. Yazılım, tüm proses değerlerini ve bunların sınırlarını göstermenin yanı sıra, örneğin trend analizleri oluşturarak üretim sürecini optimize etmeye yardımcı olur.

Mikael Alm açıklıyor: "Üretim sürecinde neler olduğunu anlamak bizim için çok önemli. Ürünlerimiz çok pahalıdır ve süreçler tam anlamıyla doğru olmadığında iyileştirmeler yapabilmemiz gerekmektedir. SMARTOBSERVER üzerinden toplanan verileri kendi analiz aracımızda kullanabilir, böylece kesin değerlendirmeler yapabilir ve buna göre hareket edebiliriz." ifm yazılımının kapsamlı alarm yönetimi, makinelerin kestirimci bakımını sağlar.

Sonuç

Sensörler ve SMARTOBSERVER yardımıyla takım tezgahları otomatik ve güvenilir bir şekilde denetlenebilir. Arızalar zamanında tespit edilir ve bakım çalışması durum bazlıdır ve hesaplanabilir. Bu sadece maliyet tasarrufu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda maksimum kullanılabilirliği ve en yüksek ürün kalitesini de garanti eder.

Mikael Alm ın sonucu: "Uzun yıllar bu tür bir bakımla çalıştım ve bu, olması gerektiği gibi çalışıyor. ifm sensörlerinin ve yazılımının birleştirilmiş çözümü, şimdi olduğu gibi gelecekte de ekipmanımızı anlamamıza ve geliştirmemize yardımcı olacaktır. ifm, sorunlarımıza çözüm bulmamıza her zaman yardımcı olan mükemmel bir müşteri desteği sağlıyor." Müşteriyle olan yakın işbirliği, ifm sloganına da yansımıştır: "ifm size yakın"