Tober Sun
เราจะแนะนำการพัฒนาอุตสาหกรรมการฉีดพลาสติกสู่อุตสาหกรรม 4.0 บทความนี้มีการอธิบายถึงการพัฒนาเทคโนโลยีจำลอง CAE ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงกระบวนการ เราจะแนะนำระบบอัตโนมัติในการจัดการการผลิตในบทความต่อ ๆ ไป
“ข้อมูล” เป็นปัจจัยหลักในการเดินทางสู่อุตสาหกรรม 4.0 สำหรับกระบวนการฉีดขึ้นรูป ข้อมูลประกอบด้วย เงื่อนไขการฉีด วัสดุและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ คำว่าข้อมูล(information) กลายมาจากคำว่า data และข้อมูลสามารถถูกวิเคราะห์เป็น “ความรู้”ได้อีกด้วย ซึ่งเป็นพลังหลักของความคืบหน้าทางเทคโนโลยี ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่า อุตสาหกรรม4.0 เป็นกระบวนการของการบูรณาการอย่างต่อเนื่องและการบังคับใช้ทั้ง information และ data และความรู้ ในอุตสาหกรรมวิศวกรรมพลาสติกแบบเดิมเงื่อนไขการฉีด กระบวนการออกแบบชิ้นงานและแม่พิมพ์ขึ้นอยู่กับประสบการณ์ ข้อมูลส่วนใหญ่ที่รวบรวมมาจากโรงงานจะไม่มีฐานข้อมูลที่ครบถ้วนและไม่สามารถเปลี่ยนเป็นความรู้ได้ ในยุคอุตสาหกรรม 4.0 เป้าหมายหลักของอุตสาหกรรมพลาสติกคือการรวบรวมข้อมูลที่ครบถ้วนโดยอัตโนมัติ มีการจัดส่งข้อมูลและความรู้เกี่ยวกับการผลิต ด้วยความช่วยเหลือของการคำนวณโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย
จากนั้นข้อมูลจะถูกถ่ายโอนจากสภาพแวดล้อมทางกายภาพที่แท้จริง (เช่นข้อมูลที่เก็บรวบรวมจากเซนเซอร์) ให้มาเป็นแนวคิดที่สามารถนำมาคำนวณได้อย่างไร?
ตามที่ดร. เจลีผู้อำนวยการศูนย์บำรุงรักษาอัจฉริยะศูนย์วิทยาศาสตร์แห่งชาติและเป็นที่ปรึกษาด้านนวัตกรรมด้านการผลิตและบริการของ Moldex3D แนวคิดของ Cyber-Physical System คือการ “จับภาพ บันทึกการสร้างโมเดล วิเคราะห์ ประเมิน คาดคะเน เพิ่มประสิทธิภาพและทำงานร่วมกับฐานข้อมูลขนาดใหญ่ จากพื้นที่ทางกายภาพของสภาพแวดล้อมและกิจกรรมต่างๆรวมถึงการออกแบบ ทดสอบคุณสมบัติและสมรรถนะของชิ้นงานเพื่อการผสมผสานให้เข้ากับพื้นที่ทางกายภาพ อุตสาหกรรมที่ทันสมัยและครอบคลุมจะได้รับการส่งเสริมเพิ่มเติมโดยการทำงานแบบอัตโนมัตทั้งในการรับรู้ การจดจำ การคิดคำนวณ และการตัดสินใจ”
วิธีการอธิบายสภาพแวดล้อมการประมวลผลจริงผ่านทางโมเดลเสมือนที่ใช้ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปคือ “การวิเคราะห์การฉีด” สามารถถ่ายโอนพื้นที่งานจริงเข้ามาใช้งานในสภาพแวดล้อมเสมือนที่เราสามารถแก้ปัญหาด้วยความรู้ได้ ในกระบวนการของการสร้างระบบการวิเคราะห์องค์ประกอบ ชิ้นงานที่ประกอบด้วย แม่พิมพ์ โพรงภายในแม่พิมพ์ และ ขอบเขตในการสร้างmesh การวิเคราะห์จะถูกตีความโดยสมการกลศาสตร์ของไหล วิธีการวิเคราะห์ชิ้นงานและวัสดุพลาสติกคือการถ่ายเทสมบัติทางความร้อนและของเหลวลงในสมการของวัสดุ การประมวณผลการเคลื่อนที่จะถูกถ่ายโอนไปเป็นความดัน อุณหภูมิ และความเร็วที่กำหนดไว้ในวัสดุ ส่วนประกอบทั้งหมดของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกที่กล่าวมาข้างต้นจะถูกถ่ายโอนไปยังระบบเสมือนซึ่งสามารถคำนวณคุณภาพผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิต เพื่อนำไปใช้ในการการตัดสินใจการผลิตในความเป็นจริง
วิวัฒนาการด้านเทคโนโลยีของการรวมโลกเสมือนจริงกับโลกแห่งความเป็นจริงคือการสร้างแบบจำลองและเทคโนโลยีการวิเคราะห์ข้อมูลในพื้นที่เสมือนจริง นี่คือสิ่งที่นักพัฒนาซอฟต์แวร์การจำลองยังคงมุ่งมั่นศึกษา สำหรับการพัฒนา Moldex3D การพัฒนาสมการของวัสดุเป็นภารกิจหลักของศูนย์วิจัยวัสดุ Moldex3D ตัวอย่างเช่นคุณสมบัติการหนืด viscoelasticity และ viscoelasticity coupling ซอฟแวร์ Moldex3D เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ปรับปรุงสมรรถนะความหนืดแบบดั้งเดิมในการทำนายพฤติกรรมการไหล ดังนั้นในปัจจุบันนี้เราสามารถคาดคะเนได้อย่างมีประสิทธิภาพถึงปัญหาทั้งหลายของความผิดปกติของพื้นผิวภายใต้พฤติกรรมการไหลที่ไม่สมดุลในขั้นตอนก่อนหน้านี้ ถ้าเราขยายความสามารถในการคาดคะเนความหนืด viscoelasticity เพื่อวิเคราะห์การบิดงอของชิ้นงานเราจะสามารถสังเกตเห็นว่าความเครียดที่เกิดจากการหดตัวของแม่พิมพ์เปลี่ยนแปลงไปตามระยะเวลาในการทำความเย็นได้อย่างไร ดังนั้นการวิเคราะห์การบิดงอของผลิตภัณฑ์ จะใกล้เคียงกับผลลัพธ์ที่แท้จริงภายใต้เงื่อนไขการประมวลผลที่แตกต่างกัน
อีกหนึ่งความคืบหน้าสำคัญในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือการสร้างโมเดลของการฉีดขึ้นรูป ในการจำลองแบบปกติการเคลื่อนที่ของสกรูจะถูกเปลี่ยนเป็นความเร็วและความดันที่กำหนดไว้สำหรับการหลอม ด้วยวิธีนี้การไหลของตัวหลอมละลายเป็นเรื่องที่ถูกอธิบายได้ง่ายเกินไป การใช้ตัวกดไฮดรอลิคกับวงจรลูปปิดเป็นตัวอย่างในขั้นตอนการฉีดที่เกิดขึ้นจริง เครื่องจะเปรียบเทียบความเร็วที่วัดได้และอัตราความเร็วในการฉีดโดยแม่พิมพ์ เพื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ของสกรู ความเร็วของการหมุนสกรูจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามวาล์วปรับสัดส่วนที่ปรับโดยตัวควบคุมความเร็ว ปฏิกิริยาของวงจรแบบปิดนี้เป็นปัจจัยสำคัญในการผลิตของเครื่อง ด้วยการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ไม่ดีหรือการเปลี่ยนแปลงแรงดันฉีดที่ดีจะต้องใช้เวลานานกว่าในการควบคุมการเกิดปฏิกิริยาของวงจรแบบปิด ในสภาพแวดล้อมของอุตสาหกรรม 4.0 ความเสถียรในการผลิตเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับระบบอัตโนมัติ ดังนั้นการสร้างแบบจำลองการเคลื่อนไหวของเครื่องจักรมีความสำคัญเป็นพิเศษ
ในครั้งต่อไปเราจะแนะนำโซลูชันที่แตกต่างอื่นๆสำหรับซัพพลายเออร์ของเครื่องฉีดเพื่อช่วยลูกค้าพัฒนาขีดความสามารถในการแข่งขันในอุตสาหกรรม 4.0
 |
ดร. Tober Sun
|