模具加入工業4.0對話

文/本刊記者Tony Deligio

在NPE 2018展會中，多家公司展示了模具監控器，它們可以讓注塑單元中的模具與其他設備和遠程計算機進行“對話”。

在NPE 2018展會中，模具的電氣化和數字化仍在繼續。過去，模具可謂是生產單元中為數不多的“機械堅持者”，但其現在已經轉變為工業4.0的積極參與者。以前的注射計數器或者型腔內的溫度和壓力傳感器會將一些過程與生產信息從模具傳遞給操作員或者壓機本身，但在此次展會中展出的新型監控器能在更多的地方共享更多的實時生產信息，包括在云端進行高級分析。

Milacron公司的SmartMold技術可跟蹤模具的關鍵過程數據，包括壽命周期、最近24 h的周期以及平均周期時間等

其中，Milacron公司展出的是SmartMold技術。該技術可以向本地或云端提供正常運行時間、周期數、溫度以及更多的其他信息，操作人員能通過移動設備連接模具。除了存儲文檔外，SmartMold還可以發送有關操作問題或預防性維護的警報。在現場，Milacron公司在采用了全電動Roboshot 500和新型Quantum 260伺服液壓肘桿式壓機的兩個單元中展示了SmartMold技術。這一監控設備安裝在模具上，不過Milacron公司的展臺中有一塊獨立的屏幕用以顯示此次展會中使用該技術的全部10副模具。這些設備的OEE（整體設備效率）得到了展示，該數據在網上顯示之前是在云中進行計算的。

SmartMold還可以集成到成型設備上，接入PLC內部以連接整個單元。對于這個項目，Milacron公司與基于云的服務供應商ei3公司建立了合作關系。

Priamus系統技術公司（以下簡稱“Priamus”）展示了其得到升級的質量監控器。該監控器的核心是新型嵌入式QDaq系統，允許在沒有額外電腦的情況下進行過程監控。該系統擁有OPCUA接口，可以將注塑工藝數據和參數傳輸到云或遠程位置，這些數據包括從型腔壓力和型腔溫度傳感器中剔除的信息，以及從本地工廠或全球范圍內獲得的信息。

該系統基于網絡的軟件部分可以通過顯示器查看（任一瀏覽器均可）。作為打包方案的一部分，Priamus還提供專門開發的7″、帶有LED信號的QScreen顯示屏。在展會現場，Priamus的一位代表將一臺Sumitomo Demag壓機上的生產數據下載到iPad中。在下載到iPad之前，這些數據會在云中停留一下，然后iPad可以接收到包括OEE在內的生產分析。全球性的客戶能通過該系統實時了解生產情況，包括黏度測量，以跟蹤材料批次之間的變化。Priamus表示，這些流量計算會考慮壓力和溫度，以確定剪切應力，最終確定黏度。

M?nner公司推出了一款新型注塑模具監控系統——MoldMIND II。該公司表示此系統可以及早發現錯誤，最大限度地減少停機時間。除了規劃維護工作外，MoldMIND II還可提取用于優化生產的數據。實際循環次數、最短和最長的周期時間、溫度曲線、操作時間和注塑模具的停機時間等過程值可以得到記錄和存儲，便于隨時訪問。展會現場，M?nner公司的一位代表通過一個屏幕展示了在德國、美國和中國運作的模具，然后還點擊了正在中國運行的模具，以實現數據的實時統計。

MoldMIND II擁有各種接口、存儲和應用選項，可以設置警報，且系統可以記錄事件，包括溫度偏差、傳感器損壞或停機時間。如果測量值與設定值之間存在嚴重偏差，警報信號可以發送至智能手機，以便快速排除故障，或者直接發送到MES（制造執行系統）中央計算機。控制信號通過數字I/O輸出。

MoldMIND II在醫療和汽車市場中發揮了越來越重要的作用。M?nner公司表示，這一監控系統能在模具整個生命周期內記錄模具內的所有工藝。對這些數據的訪問權限可以根據個人授權級別來分配。內部存儲器還可以存儲模具的主數據或用戶手冊文檔。

通過手機APP、藍牙、WLAN、以太網、USB或OPCUA，可以在任何地點對存儲在MoldMIND II云中的數據進行遠程訪問。模具擁有者可以使用一個GPS模塊來獲得模具精確位置的概況。

除了通過MoldMIND II來規劃定期維護（包括備件管理和模具翻新）以外，M?nner公司還致力于收集預測性維護數據?！皩崟r數據的收集、存儲和分析有助于實現預測性維護?！痹摴颈硎?，“這種方法可以及早預測故障，避免其發生。”

在展會中，M?nner公司介紹了該系統如何推動人工智能（AI）的發展：從設備中的溫度傳感器或振動傳感器提取的數據可以生成一個警報，即壓機上的冷卻或加熱可能無法正常工作，從而在制造出壞部件之前停止壓機?！拔覀兊哪繕耸鞘钩尚瓦^程獨立于操作人員?！盡?nner公司的發言人表示。

Progressive Components公司展示了其CVe Monitor電子模具監控設備與CVe Live無線設備的配對，后者負責將數據傳輸到基于云的CVe Live網站上。

M?nner公司新的MoldMIND II模塊安裝在模具頂部，與壓機進行本地通信，并將生產數據發送到云端用于遠程訪問

Cavity Eye公司新的控制與監控系統SMC的原型

Progressive Components公司總裁Glenn Starkey表示，該公司于1993年開始涉足模具監控領域，并推出了其第一個循環計數器，隨后又推出了一個軟件程序——ProFile。Starkey指出，除了許多其他好處之外，這一新技術的GPS功能可以更好地服務于當今的成型行業?！斑^去，你可能會與訂制成型商，如一個小型企業或一個車間打交道?！盨tarkey表示，“但是由于兼并和收購，你可能會碰到更大的公司，他們經常丟失模具。有些公司建造新模具是因為他們找不到舊模具。”

匈牙利公司Cavity Eye展示了新的控制與監控系統SMC（Smart Molding Control）的原型。該系統由智能測量插頭（SMP）、智能控制插頭（SCP）和監視器、開關以及計算機（MSC）組成，可對模具和過程進行控制與監測。

通過微型計算機和傳感器網絡，SMP測量并向控制插頭發送壓力曲線，然后控制插頭與壓機和機械手通信，通過24 V數字信號幫助控制成型過程中從充模到保壓的切換點。SMP可以連接到筆記本電腦，同時操作8～32個壓力傳感器進行測量。

Cavity Eye公司表示，這一新的系統為管理模具轉移（確定最佳工藝設置）、新模具認證或現有模具的故障分析提供了一種經濟的方法。該公司提供4種不同的傳感器，針直徑范圍0.8～20 mm，最 大 負 載 力 1 000～40 000 N。MPM中央模具插頭連接了壓力傳感器的所有導線，可以同時控制多達32個傳感器。過程參數包括參考曲線、公差以及切換壓力等會被上傳到內置存儲器中。

奧地利模具制造商Haidlmair公司在展會中向觀眾們介紹了其模具跟蹤軟件——Mold Monitoring 4.0（MM 4.0）。該系統于2016年問世，采用了專有的軟件和連接整個模具的熱電偶，以及一個用于跟蹤關鍵模具和機器參數的流量傳感器。Haidlmair公司表示，該技術可以在注塑過程中主動控制模具，同時為成型商提供個性化的用戶入口，以訪問模具文檔以及注塑參數，如周期時間、部件數、模具壓力和溫度等，還可以為不合格的參數以及維護設置警報。