Заготовка из стекла, которую Хольгер Крайлкамп из Института производственных технологий Фраунгофера IPT вставляет в машину для точного формования стекла, не больше европейской монеты в двадцать центов. При нажатии кнопки рабочая камера закрывается, вакуумный насос гудит, и внутри машины начинается процесс формования.
Впервые этот процесс теперь можно проследить на планшетном ПК, где моделирование показывает в реальном времени, как заготовка соответствует форме инструментов, которые ее нажимают, и как затем медленно охлаждается линза. В то же время диаграммы предоставляют информацию о том, где действуют различные силы и как изменяется температура.
Это настоящее первое: «Раньше пресс был черным ящиком — никто не мог заглянуть внутрь», — объясняет инженер-механик.Заглянуть внутрь черного ящика — это лишь один из компонентов новой концепции, с помощью которой исследователи Фраунгофера в настоящее время оптимизируют массовое производство оптических линз. «Индустрия 4.0 нацелена на цифровизацию всего производственного процесса, и оптическая промышленность практически не использовала этот потенциал», — говорит Лаура Ниндорф, специалист по эффективности производства Fraunhofer IPT. «Наши исследования показывают, как данные могут быть использованы для оптимизации всего производственного процесса — от моделирования процесса, изготовления форм и инструментов для нанесения покрытий до формования деталей и проверки качества готовой оптики».
Отслеживание всех данных«Одна из самых больших проблем на сегодняшний день заключалась в том, что данные, созданные на отдельных этапах процесса, не регистрировались систематически и поэтому не использовались», — добавляет Ниндорф. Например, моделирование хранилось в формате файла, отличном от формата документации для процесса формовки, износа инструмента или контроля качества.Чтобы использовать цифровую информацию на всех этапах процесса, исследователи Fraunhofer разработали независимое веб-программное обеспечение.
Это программное обеспечение работает на стандартных устройствах, таких как ноутбуки, смартфоны и умные очки, и не требует установки. Все пользователи — от разработчиков до инспекторов по контролю качества — имеют доступ к общей базе данных процессов.
Это позволяет быстро и легко распознавать корреляции и связи, например, между параметрами процесса и качеством.Секрет скрининга«Настоящая задача нового подхода состоит в том, чтобы извлечь из огромных объемов данных именно ту информацию, которая предлагает дополнительную ценность», — объясняет Ниндорф.
Используя временные ряды и корреляционный анализ, она изучает, как такие факторы, как качество стекла, возраст инструментов и их покрытий, а также парциальное давление кислорода в машине, влияют на качество готовой линзы.Первый рубеж достигнут: вид изнутри черного ящика машины для прецизионного формования стекла, который эксперты демонстрируют на Optatec, доказывает, что эффективный мониторинг возможен.
Затем исследователи Fraunhofer хотят использовать анализ данных процесса в реальном времени, чтобы гарантировать достижение требуемого качества, и настроить автоматическую систему сигнализации при возникновении отклонений. «В среднесрочной и долгосрочной перспективе это сократит время разработки и производства в оптической промышленности», — резюмирует Крайлкамп.