Nästa steg mot obemannad produktion

apr 27, 2021 | Svarv, Verktyg

I en studie från Beihang University i Kina, publicerad i International Journal of Production Research, kopplas prediktivt underhåll direkt till produktkvaliteten. Men hur ska tillverkare kunna kombinera denna förutsägbarhet och höga kvalitet vid stålsvarvning med färre arbetare på verkstadsgolvet, eller med helt obemannad produktion? Här förklarar Rolf Olofsson, som är produktchef på Sandvik Coromant, varför rätt verktygsuppsättning tillsammans med felsäkrade processer är avgörande för komponentkvaliteten.

Krönika Rolf Olofsson, Produktschef Sandvik Coromant

Samtidigt som forskningen på Beihang University belyser ”det starka sambandet mellan underhållsstrategi, produktionsplanering och kvalitet”, märker Sandvik Coromant av en växande trend där maskintillverkare infogar processövervakningssystem i moderna CNC-maskiner.

I den nyligen utkomna Digital Factories 2020 report från Pricewaterhouse Coopers (PwC) rekommenderas att ”Företagen måste fatta smartare beslut med hjälp av prediktiv analys och maskininlärning,” medan 98 % av tillverkarna i enkäten menade att de förväntar sig att öka effektiviteten genom prediktivt underhåll. Samtidigt förväntas den globala marknaden för produktionsövervakning växa från 4,0 miljarder dollar under 2018 till 6,4 miljarder dollar 2023, vid en genomsnittlig årlig tillväxt (CAGR) på 9,8 %, enligt MarketsandMarkets.

I enlighet med dessa trender har förutsägbarheten även blivit allt viktigare inom modern svarvning av stålkomponenter. Detta sammanfaller med en allt mer begränsad mänsklig övervakning i ljuset av de nya kraven på social distansering i fabriksmiljöer. Det är tydligt att obemannad produktion är vägen framåt – men det förutsätter att man har förmågan att upptäcka verktygsförslitning i tid och undvika plötsliga brott på verktygen.

Utan mänskliga åtgärder 

Återkommande skärbyten, avbrott i bearbetningen och att inte kunna hitta rätt skär för respektive applikation eller material är tidstjuvar inom den moderna produktionen. 

Flera olika faktorer kan förhindra tillverkare av stålkomponenter från att uppnå önskat antal arbetsstycken per skift. Inte minst brister i verktygets motståndskraft mot förslitning. Detta gäller särskilt för applikationsområdena ISO P15 och P25. ISO P15 och P25 avser de krav som olika arbetsbetingelser ställer på bearbetningsparametrarna. Hit hör skärdata, ytjämnhet, skärdjup, bearbetade eller råa ytor och kontinuerliga eller intermittenta skärförlopp.

Det är inom detta applikationsområde som hårdmetallskär med överlägsen slitstyrka blir avgörande för att stödja obemannad, eller fullständigt automatiserad, produktion. 

Vad avser vi då med slitstyrka? Det finns olika slag. Till exempel har brottstyrkan avgörande betydelse, liksom att skäreggen kan motstå den plastiska deformering som lätt uppstår vid extrema temperaturer. Dessutom måste beläggningen på skäret förhindra fasförslitning, gropförslitning och löseggsbildning. Det är också avgörande att beläggningen verkligen fäster på substratet. Vid dålig vidhäftning av beläggningsskiktet blottas substratet, så att brottet snart kan vara ett faktum. 

Nyckeln till att undvika dessa förslitningsfenomen är att begränsa den kontinuerliga, kontrollerbara förslitningen och helt eliminera plötslig, okontrollerbar förslitning. Detta är inte alldeles enkelt, givet den aktuella trenden med begränsad mänsklig övervakning – eller helt utan – men det finns flera tekniker som kan utnyttjas. Man talar ofta om prediktivt och förebyggande underhåll, liksom om intelligenta program och sensorer som kan fungera som ”ögon och öron” på en maskin och ge stöd med optimala rekommendationer för att kompensera när verktygets prestanda försämras.

Det går alltså att uppnå en bättre förslitning med hjälp av sensorer, men hur skulle det gå med bättre verktygsuppsättning? 

Undvika brott

När man ska välja ett skär med bättre prestanda, är den perfekta sorten den som begränsar uppkomsten av oönskade förslitningar, eller rent av förhindrar dem helt vid vissa operationer. Förutsägbar förslitning är särskilt viktig vid obemannad eller fullständigt automatiserad produktion. 

För att uppnå minimal förslitning är det nödvändigt att välja rätt hårdmetallskär, med konstanta och förutsägbara prestanda. Därför har Sandvik Coromant lanserat ett par nya hårdmetallsorter för ISO P-svarvning i sitt sortiment, GC4415 och GC4425, som båda är konstruerade för bättre slitstyrka, varmhållfasthet och seghet. 

Båda sorterna är framför allt perfekta till låglegerat och olegerat stål. De kan bearbeta ett stort antal arbetsstycken och bidrar till högre verktygslivslängd – både vid mass- och batchproduktion. 

Sorterna GC4415 och GC4425 – namnen hänvisar till P15 och P25 – innehåller båda två den andra generationens Inveio®-teknik. Inveio innebär en enhetlig kristallorientering i skiktet med aluminiumoxidbeläggning, vilket går att se när man undersöker materialet i mikroskop och ger unika egenskaper.

Alla kristaller i aluminiumoxidbeläggningen ligger riktade åt samma håll, vilket skapar en slitstark barriär mot skärzonen. Kristallorienteringen har förbättrats väsentligt i den andra generationens Inveio-beläggning. Detta ger skären ännu högre slitstyrka och verktygslivslängd – och kan stödja förutsägbar förslitning.

Riktigt goda resultat

GC4415 och GC4425 har redan visat imponerande resultat för Sandvik Coromants kunder. I jämförelse med skäret från en konkurrent hade GC4425 en livslängd på hela 270 detaljer mot konkurrentens 150. 

Ett annat jämförelsetest utfördes av en kund inom allmän verkstadsindustri i USA. Här mättes prestandan hos GC4415 mot en konkurrents hårdmetallskär. Båda skären användes till batchproduktion inom svarvning och finbearbetning av ett arbetsstycke i 330HB-stål och verktyget byttes när det började få en dålig ytjämnhet. I båda fallen användes emulsionsskärvätska. 

Slutresultatet talade för sig självt. Med GC4415-skäret lyckades kunden nästan fördubbla skärdataparametrarna. Hit hörde en skärhastighet (vc) på 280 m/min (918 fot/min) med GC4415 jämfört med 200 m/min (656 fot/min) med konkurrentens verktyg och en matningshastighet (fn) på 0,15 mm/varv (0,006 tum/varv) jämfört med 0,1 mm/varv (0,004 tum/varv).

Kunden lyckades påtagligt öka både verktygslivslängden och produktiviteten. Sammantaget producerade Sandvik Coromants GC4415-skär med Inveio-teknik dubbelt så många detaljer – 80 stycken, jämfört med 40 för det andra verktyget – innan det började visa tecken på förslitning. Detta betyder en produktivitetsökning på 100 % och fördubblad skärlivslängd. 

Digital förstärkning

Förutom att förstärka verktygsuppsättningen med skär av sorterna GC4415 och GC4425, har Sandvik Coromant även flyttat fram sitt digitaliseringserbjudande. Här samarbetade företagets specialister nära med maskinverktygstillverkare, molnleverantörer och nätverksföretag för att utveckla CoroPlus®– en digital plattform med uppkopplade verktyg och programvara.

Programvaran avspeglar hur tiderna har förändrats. Tidigare behövde operatörerna lita på erfarenhet och magkänsla för att förbättra processerna och upptäcka förslitning i verktygen. Idag kan produktionscheferna med hjälp av sensorförsedda verktyg justera, styra och övervaka bearbetningsprestanda automatiskt i realtid.

CoroPlus-plattformen har redan visat sig värdefull när det gäller att övervaka och styra sensorförsedda verktyg. Plattformen underlättar processoptimering genom att undanröja de tidigare nämnda ”tidstjuvarna” inom modern produktion, minska antalet produktionsstopp som krävs för att byta ut slitna verktyg – inklusive svarvskär av hårdmetall – och minska mängden spill.

Dessutom utgör CoroPlus, i kombination med skär av sorterna GC4415 och GC4425 eller andra förbättrade Sandvik Coromant-verktyg, en väsentlig del av stödet för prediktivt underhåll. Det är genom en kombination av rätt programvarusystem som tillverkarna kan förutsäga verktygsförslitning och undvika plötsliga brott. 

Detta ger inte bara tillgång till fördelarna med obemannad produktion – ökad processäkerhet, minskad stilleståndstid och skyddade investeringar. Sättet det sker på kopplar även, som studien från Beihang University framhåller, det prediktiva underhållet direkt till en konstant produktkvalitet.

För mer information: Sandvik Coromant

NYA unika svarvskär med 6 positiva skäreggar med 55° hörn
ISCAR har lanserat LOGIQ6TURN deras nya unika svarvskär med 6 positiva skäreggar med 55° hörn. För överlägsen ytfinhet vid medelfin och finbearbetning.LOGIQ6TURN är en...
Nya positiva skär i MC6100-serien 
Den framgångsrika, högpresterande MC6100 -serien från Mitsubishi Materials DIAEDGE har nu utökats med nya positiva 5°, 7° och 11° skär. Mitsubishi erbjuder därmed...
Dormer Pramet utser ny försäljningschef i Sverige
Dormer Pramet tillkännager idag utnämningen av Drilon Pllana till ny försäljningschef för Sverige. Drilon tar över rollen från Roger Larsson, som har befordrats till...
Nya MC5100-serien för svarvning i gjutjärn
Mitsubishi Materials presenterar MC5100, en ny serie vändskär som är speciellt framtagen för högeffektiv svarvning i gjutjärn. Programmet består av tre olika skärsorter...
Varför det är viktigt med minsta håldiameter
Vid tillverkning av invändiga gängor med gängsvarvning är minsta håldiametern en viktig faktor. Det här måttet spelar en central roll i att välja rätt verktyg för...
Världens största svarvbom
Sandvik Coromant har skapat historia som innovatör inom precisionsteknik, genom att utveckla världens största svarvbom. Den gigantiska svarvbommen, med en längd på...
Nyheter inom svarv och stick
Iscar presenterar nya uppdateringar som tex LOGIQFGRIP, ett avancerat system för stabil och vibrationsfri avstickning som nu hanterar dimensioner upp till diameter 160...
Nytt återvinningsinitiativ stöder verktygscirkularitet
Sandvikgruppen lanserar tillsammans ett uppgraderat program för verktygsåtervinning. Det framgångsrika befintliga programmet ligger till grund för det nya...
Ny stålsvarvningssort för grovbearbetning med hög matning
Sandvik Coromant, specialisten på skärverktyg och verktygssystem, presenterar en ny sort i den senaste versionen av stålsvarvningsserien. GC4405 är första val för höga...
Nytt samarbete mellan Seco och Swemachinist
Seco har tagit ännu ett steg i företagets strävan att dela kunskap om de många möjligheterna inom maskinbearbetning genom ett nytt samarbete med Swemachinist, en...
Mångsidig spår- och avstickning med hög stabilitet
Sandvik Coromant, specialisten på skärverktyg och verktygssystem, uppgraderar det väletablerade avsticknings- och spårsvarvningskonceptet CoroCut® 1-2. Förbättrad...
Framtidsinriktad tillväxt med ökat fokus på ”Wearparts”
Nyligen på EMO-mässan i Hannover korsade vi vägen för Mikael Gyllhamn, VD för Scandinavian Carbide Company (SCC). SCC är en pålitlig aktör som erbjuder ett imponerande...
Seco stärker sitt varumärke för framtida framgångar
Fagersta, september 2023 - Seco, som är en av de ledande globala leverantörerna av lösningar inom metallbearbetning, har precis lanserat en uppdaterad grafisk profil...
Ny tekniskt säljare hos SMV
Natali Kristoffersson är SMV Verktygs nya tekniska säljare i Sundsvall. Därmed utökar företaget sitt team i norra Sverige. – Det känns roligt och mycket spännande,...
Snabb och stabil verktygsväxling med nya WhizFix 2.0
“Det ska vara enkelt och gå snabbt att byta skär”, säger Zeb Allansson, skärtekniker på WhizCut, om den senaste innovationen. WhizFix 2.0 har utvecklats för smidig...
Nya produkter och en upplevelse i mixed reality technology
Mitsubishi Materials kommer att ha en stark närvaro på årets EMO-mässa i Hannover som går av stapeln den 18-23 september.  Du hittar dem i hall 5, monter C18 Besökarna...
Iscar på EMO
EMO i Hannover är en av världens största mässor inom bearbetning och maskinteknik och för ISCAR är det viktigt att kunna visa upp nyheter inom flera områden. LOGIQ3CHAM...
Ett nytt sortiment med nya mångsidiga planfräsar.
Den globala tillverkaren har lagt till fem varianter av fyrkantiga, positiva vändskär för skärdjup upp till 6,4 mm till sitt varumärke Pramet. Serien passar till de...
Dormer Pramet bygger en ny fabrikshall
Dormer Pramet expanderar tillverkningsanläggningen i Šumperk, Tjeckien, med en ny fabrikshall på 4 500 kvm som beräknas stå färdig 2024. Den globala...
Dormer Pramet avsticknings- och spårsvarvningssortiment
Dormer Pramet har ett omfångsrikt program med avsticknings- och spårsvarvningsverktyg, som har utvecklats till en effektiv lösning för våra kunder och det utvidgas hela...
Gesac imponerar igen!
Få, om ens någon, visste var resan skulle sluta då värmländska Edeco Tool och verktygs-giganten Gesac inledde sitt samarbete under våren 2016. Idag, drygt sju år...
En geometri för överlägsen spånkontroll
Efter många och grundliga tester för att hitta en spånformare för optimal spånkontroll vid såväl fullspårstickning, breddning av spår som svarvning och finsvarvning...
Svarvning med Y-axeln i alla riktningar
Sandvik Coromant, introducerar en ny metod för svarvning av komplicerade former och fickor med ett enda verktyg. Reducerad cykeltid, förbättrad ytkvalitet på...
En ny sortgeneration
Dormer Pramet har lanserat en ny generation svarvsorter, som klarar marknadens allra högst ställda krav på produktivitet och mångsidighet.  Pramets sort T9415 är den...
Bemästra processer: hård bearbetning
Kortare bearbetningstider, höga ytbehandlingar och besparingar vid slipning. Detta är bara tre fördelar som nämns som hård bearbetning med geometriskt bestämd skäregg...
Snabbare svarvning, minskat spill
En färsk undersökning från OpenText visade att 92 % av tillverkarna anser att företagets samhällsansvar (corporate social responsibility, CSR) är viktigt för deras...
För svarvning i härdat stål
Mitsubishi Materials har utvecklat ett nyskapande PCBN-belagt vändskär, BC8210, som utökar det redan stora utbudet i produktkategorin. Skäret symboliserar Mitsubishis...
Högteknologisk skärande bearbetning – med automation även för kortserier
CNC-bearbetning i korta serier med hög förädlingsgrad och snabba ledtider är deras vardag. Följ med till Linköpingsföretaget ProCell som optimerar svaroperationerna med...
Svarvning i alla riktningar tar en ny vändning
Sandvik Coromant lanserar nu andra generationens CoroTurn® Prime-skär av B-typ. Det nya dubbelsidiga, negativa skäret har fyra skäreggar och är utformat för...
AMB 2022 – den viktigaste mässan för WhizCut
AMB i Stuttgart, nystartat försäljningsbolag och flertalet tyska samarbetspartners. Det är mycket Tyskland just nu för svenska WhizCut.  Artikel i Aktuell Produktion...
Minimässa hos Colly Verkstadsteknik
I april tidigare i år hade Colly ett öppet hus (och minimässa) med extra fokusering på deras slipverkad. Konceptet och mottagandet var så bra att man bestämde sig för...
Nya produkter för maskiner där utrymmet är begränsat
I maskiner med begränsat utrymme är det viktigt med verktyg som i sig är utrymmesbesparande men också att verktyg och skär är enkla att hantera framför allt vid byte...
CPT lanserar nya sintrade skär för gängsvarvning
Type-K från CPT är en ny serie av precisionssintrade skär för gängsvarvning som är utrustade med spånbrytare för högsta prestanda i en mängd olika material. De finns...
Avstickssystem som förenar ekonomi och miljötänk
Avsticksskäret WhizTwin från Svenska WhizCut har dubbla skäreggar framtill för minskat spill av material, reducerad energiåtgång och lägre tillverkningskostnader. Text...
Optimerad bearbetning gör alla till vinnare
Med den japanska giganten Kyocera i ryggen har svenska Kyocera Unimerco Tooling AB i Jönköping målet klart. I partnerskap med kunden och med rätt verktygsval vill man...
WhizTwin, utmärkt för både långa och korta serier
Zeb Allanson, skärtekniker på WhizCut, har tillsammans med WhizCuts grundare Erik Schmidt utvecklat avstickskonceptet WhizTwin. Han lyfter fram att det dubbeleggade...
Hållbar skärande bearbetning: för människorna, planeten och vinsten
När man arbetar med metall kan ett dåligt val av verktyg eller bearbetningsstrategi vara det som avgör om man lyckas eller misslyckas. Avfallsmaterial, dålig...
Ny skärsort för stålsvarvning hjälper THK Rhythm att ta kontroll över sin bearbetningsprocess
Tillsonburg har förändrats sedan den kanadensiska musiklegendaren Stompin’ Tom Connors gjorde den lilla staden i Ontario och dess tobaksfält kända genom sången med...
Nya möjligheter: Avstickning i rostfritt stål med System 222
Gühring System 222 för spår och avstickning har utökats. Förutom vändskär för stålmaterial finns det nu också ett verktyg med en bredd på 3mm för avstickning i rostfria...
Digitaliserad kvalitetssäkring i fordonsindustrin
Enligt IBM-rapporten Automotive 2030 — Racing toward a digital future säger hälften av cheferna inom fordonsindustrin att deras organisationer måste genomgå en digital...
Samarbete minskar ställtiden i längdsvarvarna
WhizCut fortsätter att utveckla precisionsverktyg i världsklass och flera nyheter presenteras på Elmia Produktionsmässor.  En av de främsta innovationerna är...
Edeco tar samarbetet med Gesac till en ny nivå
Karlstadbaserade verktygsspecialisten Edeco Tool och kinesiska Gesac har gjort en lång och händelserik resa tillsammans. Edeco var den partner som 2016 introducerade...
80 fullspäckade sidor med flera nyheter och fullständigt fokus på verktyg till längdsvarvar
WhizCut fortsätter att utveckla precisionsverktyg i världsklass och flera nyheter presenteras i årets katalog. En av de främsta innovationerna är produktlinjen...
Förstahandsvalets bredd sänker lagerkostnaderna
CNC-tekniker och verktygsingenjörer möter ett enormt urval av svarvskär, med hänsyn till sorter och spånbrytare på marknaden. Mitsubishi Materials har utvecklat och...
Innovativt avstickningssystem för högtryckskylning
ISCAR JETCROWN består av fyrkantiga adaptrar som passar i en unik krona som med en enda skruv monteras i tillhörande hållare. Kronan har två effektiva kylmedelsutlopp...
Horn på EMO – med teknologiskt försprång
Tyska HORN är i dag Europas ledande tillverkare av spårbearbetningsverktyg och har sedan 1969 producerat extremt exakta spår-, avstick-, längdsvarv- och fräsverktyg för...
WhizCut på EMO – med nya innovationer inom längdsvarvning
En av dom få svenska utställarna på EMO var WhizCut, med sin bas i Helsingborg. På WhizCut försöker man alltid att hitta nya lösningar på utmaningar vid tillverkning av...
Invändig och utvändig bearbetning av statorhus
I takt med det ökande antalet elfordon så krävs inte bara detaljer med snäva toleranser, utan också en så effektiv produktion som möjligt. En del som är speciellt...
Exakt bearbetning av mindre diametrar
Sandvik Coromant har lanserat CoroCut® QI, en serie specialutformade skär för invändig och axiell spårstickning i mindre diametrar. CoroCut® QI har optimerats för ett...
Ny katalog ifrån Dormer Pramet
Dormer Pramet har förnyat sina huvudkataloger med metriska produkter, som omfattar mer än 20.000 skärande verktyg genom att dela in dem i fyra publikationer omfattande...