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欧姆龙通过工匠技艺的“可视化”,在制造现场掀起革命

近年来,随着少子化老龄化问题越来越严重,确保劳动力和技术力已经成为整个制造业面临的课题。特别是熟练工技术的传承,成为影响生产力和质量的紧要课题。 

在此背景下,欧姆龙启动了在自有工厂的模具制造部门将 “工匠技艺”IoT化的项目。 


从依赖个人的生产向运用数字技术的生产转型 

欧姆龙之前采取了各种利用数字技术提高生产效率的措施,包括自动化设计、通过越来越先进的计算机有效利用3D数据等。这次在欧姆龙草津工厂启动的则是“模具制作IoT化项目”。 

“现今的制造业面临各种各样的课题,其中一个是缺少熟练工。要通过技术解决这个课题需要攻克多道难关。我们决定首先从内部的模具制造部门开始改变。” 

说这番话的是模具制造部门的高木一则。制作模具要使用被称为“加工中心”的金属切削机床,而要操作这种设备,项目组成员山崎雄司长期积累的技术、经验以及直觉不可或缺。 

此次项目的目的是,将之前必须仰仗熟练技术工的依赖个人的生产向有效利用数字技术的智能生产转型。 


与自动化中心合作将阻力数字化 

高木回忆当时的情况:“最艰难的是,怎样将加工中心运行时产生的切削阻力数字化。” 

山崎接着说道:“刚开始我们打算根据切削时的电流变化将切削阻力数字化,但无法检测到细微的变化。为此,我们和自动化中心担任控制系统工程师的技术人员一起反复尝试并总结经验,最后想到使用自动化中心研发的‘预兆监控系统’。我们有效利用该系统将振动数据转化成声音的算法,找到了解决问题的办法。” 

项目组根据山崎的经验,将振动数据转换成声音,并根据声音将切削加工状态定义为“好的状态”和“不好的状态”,还与自动化中心合作,按各种工具和模具的金属材料设定最佳控制条件,力图使“好的状态”下的切削速度达到最佳。 
 

主导项目的山崎雄司(左)和高木一则(右)



通过“传感&控制”创造新价值 

自动化中心的竹下胜治在谈到此次项目时表示:“简单来说,装在加工中心机床刀架上的工具数不胜数,产品也是一件一个样。为了了解能够获取什么类型的数据,我们在不断试错中积累经验。但我们的目标并不仅仅是通过传感获得阻力值并将其数字化。我们要在检测阻力值的基础上,通过PLC(可编程控制器)控制加工中心的切削速度。我坚信将将传感与控制结合起来能够让项目取得成功。” 

最终,项目组成功地将加工阻力可视化,根据数据通过PLC控制加工中心的速度,取得了加工时间减少40%、工具磨损减少20%这样一个超乎预期的结果。包含测试在内,加工中心已经运行了一年多的时间,没有出现任何故障。无论作业人员的技术如何,都能进行最高品质地加工。 

模具制造部门与自动化中心的努力终于得到了回报,将山崎掌握的“工匠技艺”变成了资产。 
 



围绕IoT与客户共创价值,为解决课题做出贡献 

竹下继续说道:“IoT并不仅仅是取得数据就结束了。像这次这样,有效利用数据并加以控制才能产生价值。可以这样说,正是因为欧姆龙的产品线覆盖了包括PLC在内的所有控制设备,项目才能得以开展。” 

欧姆龙将这样通过IoT有效利用制造现场数据的服务定义为“i-BELT”,并且已经开始向客户推广这项服务。 

“‘i-BELT’通过与客户共创的方式,以IoT为中心获取数据并加以分析,求出最佳值,然后对现场进行革新。当然,现场每天都在发展,我们无法做到一劳永逸,不断地与客户沟通,持续革新至关重要。” 
 



此次的“模具IoT化项目”仅仅是诸多项目中的一个案例,“i-BELT”还蕴含着将过去未能有效利用的所有现场数据转化为“保障生产和质量的新价值”的可能性。