以威猛 4.0 打造智慧射出工廠
■威猛集團
前言
德國「工業 4.0」和美國工業互聯網的核心特徵都是互聯，促進原料、生產和銷售的數據化、智慧化與系統化數據分析，實現工業自動化和工業數位化。為了滿足射出工業對設備互聯，以及生產智慧化、網路化和信息化的需求，威猛集團推出威猛 4.0，成為最早推進射出工業 4.0 的塑機廠商之一。
借助於模塊化「威猛 4.0」數據庫，威猛集團可以提供大量的 4.0 技術。重點在於各類輔機自優化的智慧化功能、射出機和周邊設備之間統一的數據傳輸平臺、維修保養的各種模塊，以及可輕鬆集成到 MES 系統。下面我們從「智慧射出機」、「智慧工作單元」、「智慧服務」和「智慧生產」等四大主題來介紹威猛4.0 及智慧射出工廠解決方案。
智慧射出機
在環境條件和設備不斷變化的情况下開展穩定注射成型的一個先決條件是精確、可重複且自適應的射出機及周邊設備。「HiQ- 包」為威猛巴頓菲爾現有的射出機 UNILOG B8 控制系統軟體提供附加功能。它具有額外的特點：為操作者提供更多的工藝信息，並輔助操作設備。HiQ- 包中含有「HiQ- 塑化」、「HiQ- 注射」、「HiQ- 計量」等功能。
「HiQ- 塑化」，可實現塑化質量監控。HiQ- 塑化是一種監控塑膠材料質量的工具。塑化時的能量損耗是一個工藝變量，在公差容許範圍內可通過螺杆在塑化過程中的轉矩進行測量、顯示及監控。這也使得塑膠質量的偏差檢測更簡單清晰。
「HiQ- 注射」，可實現黏度控制補償。HiQ- 注射工藝控制機制是基於沿注射行程分布的大量測量點的讀數。公差範圍由積分值決定，一旦超過公差範圍，可通過改變保壓壓力的轉換時間或大小，或雙管齊下將注射成型相應地調整到相同的注射周期。溫度及塑膠批次屬性的偏差能得到有效補償，也有助於部件質量的可靠性。
「HiQ- 計量」，可實現止逆閥主動關閉。HiQ- 計量是從計量結束到鬆退行程開始期間規劃的一個額外步驟，螺杆通過受控運動釋放並關閉止逆環。因此，當開始注射時止逆環已關閉。即使螺杆終點位置微小的偏差也會通過改變整個注射屬性而獲得補償。
智慧工作單元
截至目前，射出行業工業物聯網 (IIoT) 仍停留在射出機這一層級的水平。威猛集團是當前唯一可以從互聯的輔機上採集數據，並自動處理不斷變化的工作單元以及自動編譯有效數據集的國際化公司。
標準化接口是成功且廣泛引入工業 4.0 技術的先決條 件。 互 聯 網 的 全 球 擴 張 只 有 引 入 並 進 一 步 發 展IEEE 802 標準後才能施行。工業網路正經歷一個相似的發展過程。基於 OPC UA 工業 M2M 通信協議和EUROMAP 標準，適用塑料工業各種通信任務的標準正在研發當中。威猛集團在這一過程中起到主導作用，可提供下列類型的工作單元中單個設備和 MES 系統間的標準通信，其種類及一致性在全世界獨一無二。
輔機對生產工藝的結果有直接影響，進而影響產品質量。在智慧工作單元中，射出機能夠訪問周邊設備的參數和運行狀態，並對任何變化做出智慧響應。因此，智慧工作單元允許製造的部件具有較高的質量標準、完整的數據存儲和可追溯性。
在模具更換過程中，智慧工作單元的一個優勢是可提供最少的用戶交互。威猛 4.0 通過「即插即用」功能可精確實現用戶交互，並指導操作者在模具更換期間分 3 個簡單的步驟對工作單元完成正確的組合和設置操作。
射出過程中的現代化輔機伴隨著實現人機交互的高品質顯示器的使用。然而在大多數工况下，當顯示器牢牢連接在設備上時，這些顯示器必須在生產的安裝位置進行操作，即在操作側或射出機的兩個端面或注射單元頂部。因此，射出機使用者通常需要在射出機的操作終端和各種周邊設備的操作終端之間移動。而借助於威猛 4.0 技術，威猛集團現在可採用「單屏解決方案」改變這種狀况：射出機和所有的威猛周邊設備使用射出機 B8 這樣一個中央操作終端，使操作人員無需在射出機周圍奔走。
智慧服務
智慧服務的目標是使射出機和輔機運行時間最大化。這包含了快速安全的模具更換，以及持續的狀態監控以便發現異常現象。如果需要威猛集團的支持，也可以通過遠程服務獲取。
狀態監控的策略是保持對射出機組件運行狀態的持續監視，以便優化它們的可用性和效率、减少壽命成本，並保持在最佳狀態。威猛的狀態監控系統 (CMS) 將技術組件與人工診斷專業技術相結合，可實現在引發故障之前檢測到機器缺陷，幫助客戶制定預防性維修計劃，從而降低成本並提高生產率。
最大化射出機可用性，即最有效地預防機器故障，無需等待故障出現。這也是建立預防性維修概念的目標。為了達到預防性監控的目的，CMS 軟體持續監控用戶的射出機。這樣便可在導致生產故障之前檢測到任何異常行為。CMS 的傳感器和分析單元檢查多個
不同的參數值：振動、扭矩、壓力、流量、溫度和液壓油狀態等。此外，CMS 控制中心可以同時監控多達50 臺射出機，並通過郵件將預警傳遞給企業的維修人員，從而及時預防機器意外停機。
另外，威猛巴頓菲爾遠程服務團隊也隨時為客戶服務。除電話支持，威猛巴頓菲爾可提供大量的網路化服務，使用戶能夠直接聯繫威猛巴頓菲爾維護工程師。射出機配置的控制系統軟體，可便捷地通過互聯網執行衆多服務功能。如有需要，威猛巴頓菲爾服務
熱線可以訪問用戶系統以便提供在線支持、分析日志文件、執行診斷程序或在線直接解決故障。
智慧生產
傳統領域中的工業 4.0，是將機器和工作單元集成入高級軟體包，如 ERP 和 MES。這不僅能進行生產規劃和監控，也能進行生產參數可追溯性的數據採集。
MES 系統是現代化射出工廠生產工藝控制的基礎和支柱。借助於 TEMI+，威猛巴頓菲爾可提供易於操作的模塊化即時創新 MES 系統。該系統面向塑料加工業，滿足其工業 4.0 和數位化轉型的需求。TEMI+ 是包含所有的生產計劃、生產監控、數據管理
和 OEE KPI pro 等功能的標準包，由高級包、連接包、ERP 連接模塊、報警信號、QMS 模塊、生產監控器、生產計劃器及 KPI pro 模塊等組成。數據管理器可管理生產單元對射出機和威猛 4.0 周邊設備的設置，以及文檔、操作說明書和產品圖紙的 PDF 查看器。
TEMI+ 基於物聯網邏輯理念及網路瀏覽器架構開發而成，以便所有用戶能在企業任何位置使用他們的個人終端對保存在 TEMI+ 中的數據進行檢索和處理。借助威猛 4.0 製造單元提供的便利，TEMI+ 不僅能提供生產工廠內的所有射出機之間的網路並保存它們的數據，且能包含附加的周邊設備及其數據。
結語
威猛集團是在數位化時代為射出行業客戶的成功奠定基礎的全球性公司。諸如網路服務和 CMS 等服務，使大幅减少停機時間和提高生產效率成為可能。利用同步網路安全，威猛 4.0 為生產單元內部的無障礙數據交換提供基礎。TEMI+ 軟體模塊是一個低成本製
造執行系統，可以無延時地提供生產單元信息。現今已經可用的這些解決方案構成威猛集團專有的自主射出生產技術。得益於網路，生產單元未來將能夠在彼此間進行通信，實現設備相互通知並自動補償相關的干擾量。威猛集團推出的威猛 4.0 及各項網路數位化技術，使其智慧射出工廠解決方案又有了進一步的發展，客戶也會因此而受益。■
