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

Varför tillverkare borde övergå till en ny generation av verktygslösningar

Niccolò Machiavelli, portalgestalten för den moderna politiska filosofin, menade att ”den som önskar ständig framgång måste ändra sitt beteende med tiden”. Vi lever...

Öka verktygslivslängden med precisionskylning

Sandvik Coromant har uppgraderat sina Coromant Capto®-verktygshållare för hårdmetallsvarvskäret T-Max® P . Nu har verktyget invändig övre och undre precisionstillförsel...

Sumitomo lyfter hårdsvarvning med innovativ verktygslösning

Artikel Aktuell Produktion Nummer 3/2021. Text Kent Nordin För att kunna uppnå fina ytor vid svarvning av härdade komponenter sker bearbetningen i allmänhet med låga...

Nästa steg mot obemannad produktion

I en studie från Beihang University i Kina, publicerad i International Journal of Production Research, kopplas prediktivt underhåll direkt till produktkvaliteten....

Förbättra stålsvarvningsproduktiviteten med nya hårdmetallsorter

Efter att i oktober 2020 ha lanserat två nya hårdmetallsorter för svarvning har Sandvik Coromant nu utökat sitt stålsvarvningsproduktsortiment med ytterligare...

Dormer Pramet expanderar sitt GL-sortiment

Dormer Pramet har expanderat sitt GL-sortiment för avsticknings- och spårstickningsapplikationer med en serie verktyg, dubbelsidiga skär och geometrier.  De nya...

Ny teknik – säkerställer höga skärhastighet och slitstyrka

Det finns en växande efterfrågan att bearbeta med högre skärhastigheter och förbättrad effektivitet. Dessutom ökar användningen av material med hög hållfasthet för...

Wiklunds Verktyg – om vinsten av att optimera

Artikel Aktuell Produktion Nummer 1/2021- Text Gabriella Mellergårdh Produktionsoptimering, effektivisering och kostnadsbesparingar – Wiklunds Verktyg sätter ribban...

Sänka kostnaden per detalj

När en undersökning gjord av US National Association of Manufacturers (NAM) visar att 53 % av tillverkningsföretagen förväntar sig att coronapandemin ska påverka...

Spara tid och öka produktiviteten med den nya appen

Seco Assistant ger dig den produktinformation och de verktyg du behöver, utan att du behöver söka på internet eller i olika kataloger, även när du är offline. Seco...

Nya hårdmetallskär för produktiv och effektiv stålsvarvning

Sandvik Coromant uppgraderar sitt sortiment av svarvskär för bearbetning av ISO-P-stål. Specialisten på verktygsuppsättningar har lanserat två nya hårdmetallsorter som...

Nytt verktygssystem ökar hastighet och noggrannhet

Dormer Pramet har infört ett snabbväxlingssystem med hög precision för en rad invändiga och utvändiga svarvapplikationer.  Den nya polygonkopplingen (PSC) är...

Hans forskning stärker verktygsbolaget kompetens

Efter 17 år på Seco Tools antog Adnan Agic utmaningen att börja forska inom ett område som länge intresserat både honom och företaget.  – Jag har främst studerat...

Specialverktyg riktade mot rörproduktionen

Dormer Pramet är känt som en av de ledande leverantörerna av verktyg för tillverkning av rör och tuber och har nu utökat sitt sortiment av hyvlingsverktyg. Ett...

Ny design på skärverktyg kan ge lägre flygpriser om tio år

Två-tre minuter. Så kort livslängd har skärverktyg vid tillverkning av vissa flygmotordelar. Men med ny verktygsdesign och effektivare kylning kan livslängden generellt...

Förbättrar industrins produktionsekonomi

 En gång årligen samlar kinesiska världskoncernen Gesac sina exportpartners för en veckolång presentation av det senaste inom verktygstekniken. I takt med Gesacs...

Mångsidigt alternativ för djupare spår

Dormer Pramet har utökat sitt sortiment av avsticknings- och spårstickningsverktyg med ett flertal viktiga artiklar.  Det omfattar nu ett komplett utbud för...

3 nya Duratomic® TM-sorter för svarvning

Seco lanserar tre nya sorter speciellt för svarvning i rostfritt stål med den senaste Duratomic® teknologin med Used-Edge Detection. De nya sorterna, TM1501, TM2501 och...

Revolutionerande avstickningssystem med en fyrkantig adapter med 4 skärlägen

MULTIFGRIP utökar ISCAR´s utbud av produkter för av- och spårstickning och består av unika och patenterade förstärkta grundhållare och fyrkantiga adaptrar med 4...

Duratomic® TM-sort för svarvning i rostfritt stål

Seco lanserar tre nya sorter speciellt för svarvning i rostfritt stål med den senaste Duratomic® teknologin med Used-Edge Detection. De nya sorterna, TM1501, TM2501 och...

Besök dem på EMO i Hannover och upptäck deras lösningar inom Industri 4.0

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. Som...

Vi driver innovation och digitalisering inom tillverkning

Med unika produkter samt digitala lösningar och koncept kommer världens ledande leverantör av skärande verktyg och lösningar Sandvik Coromant att visa besökarna på EMO...

Horn på EMO

Ny frontinspänning för Supermini skär Bild: Den nya designen gör att skäret hålls på plats med en högre kraft och ger ett stabilare system. Horn har utvecklat ett nytt...

Ny huvudkatalog från Mitsubishi Materials

Mitsubishi Materials lanserar nu under våren 2019 sin nydesignade huvudkatalog C008 över sitt standardprogram av skärande och hållande verktyg. En ny layout -Mitsubishi...

Dahlbergs Mekaniska – det lilla företaget som växlat upp!

Mattias Dahlberg jobbade som säljare på SMV Verktyg och sålde verktyg till Dahlbergs Mekaniska Verkstad i Lidköping. Han slutade så småningom som säljare och köpte...

“Penta”-blad för TANG-GRIP (TAG)-skär

ISCAR´s redan stora utbud av avstickningsverktyg utökas nu med LOGIQ5GRIP bestående av adaptrar med 5 skärlägenför TAG-skär i 2 och 3 mm´s skärbredd. Adaptrarna...

Digitalt ansluten tyst svarvning

Med en avancerad lösning som gör det möjligt för tillverkningsföretag att ta ett steg mot digital bearbetning och Industri 4.0, har specialisten på...

Mitsubishi MB4120-serien CBN-skär för svarvning av sintrade legeringar och gjutjärn

Mitsubishi Materials förstahandsval för högeffektiv svarvning av sintrade legeringar och gjutjärn är den nya sorten MB4120. Sorten är framtagen för att komplettera...

CBN-skär för applikationer i härdat stål

För effektiv bearbetning av härdade stål har Mitsubishi Materials ett omfattande sortiment av belagda CBN-skär, BC8100-serien. Fyra sorter utgör ett komplett sortiment:...

Mitsubishi Materials GW – nytt spår- och avstickningssystem

Mitsubishi Materials omfattande sortiment av högkvalitativa svarvverktyg har utökats till att omfatta en helt ny serie av spår- och avstickningsverktyg, kallat för GW....

Nu har företaget ett komplett erbjudande för hårdsvarvningsoperationer

Sandvik Coromant, specialisterna på skärverktyg och verktygssystem, kommer snart att presentera två nya sorter för intermittenta hårdsvarvningsoperationer, CB7125 och...

Visar nya vägar till framgång i Stuttgart

Vid årets AMB-mässa i Stuttgart den 18–22 september kommer Sandvik Coromant att visa hur kunder och partners kan nå betydligt högre produktivitet, flexiblare...

Nya keramiska sorter underlättar svarvning med höga varvtal i svårbearbetade, varmhållfasta superlegeringar

Sandvik Coromant, specialisten på skärverktyg och verktygssystem, lanserar nu två nya, keramiska skärsorter som klarar svarvoperationer med högt varvtal och hög...

Nytt innovativt och positivt svarvskär

Det nya dubbelsidiga CXMG-skäret fungerar och används på samma sätt som de konventionella positiva ISO-svarvskären CCMT och kan därför ersätta dessa. I vissa...

Spårbearbetning från verktygsbolag

Endast ett år efter introduktionen utökas Gührings spårbearbetnings program. Inför ABM mässan 2016  lanserade Gühring 3 nya spårbearbetningsprogram : 104 och 106...

Svarvning i alla riktningar – nu även inifrån och ut

Efter förra årets framgångsrika lansering av PrimeTurning™ som metod och verktyg för utvändig svarvning presenterar nu Sandvik Coromant ett CoroTurn® Prime SL-huvud som...

Bli en mästare – smartare verktyg är på väg!

Det LOGIsQa med intelligent bearbetning i Industri 4.0-eran. ISCAR lanserar inom kort LOGIQ-kampanjen för att introducera en ny standard för skärande verktyg. Välkommen...

Axla utmaningarna inom spårsvarvning

Sandvik Coromant, specialisterna på skärverktyg och verktygssystem, presenterar CoroCut® QF, ett nytt koncept som är särskilt utvecklat för axiell spårsvarvning....

WHISPERLINE – Vibrationsdämpande skärbärare för invändig svarvning

Nu introducerar vi en ny familj av WHISPERLINE vibrationsdämpande invändiga skärbärare för stora bomdiameter-förhållanden. Max överhäng för en solid invändig stålbom är...

Nu finns PrimeTurning™ för flerfunktionsmaskiner och vertikalsvarvar

Specialisterna på skärverktyg och verktygssystem, Sandvik Coromant, presenterar ett nytt sortiment CoroTurn® Prime-verktygshållare av flerfunktions- och axiell typ...

Ny sort från Mitsubishi för bearbetning av små detaljer

För att förbättra resultatet vid bearbetning av små detaljer, har Mitsubishi Materials nu tagit fram en ny skärsort till sitt omfattande högpresterande...

Mitsubishi Materials på EMO

När EMO, som är Europas största mässa avseende bearbetningsmaskiner och tillhörande verktyg, går av stapeln i Hannover 18 – 23 september finns Colly Verkstadstekniks...

Digitalisering och svarvkoncept fortfarande i fokus

Vid EMO 2017 presenterar Sandvik Coromant innovativa lösningar för effektivare tillverkningsprocesser. Framtiden inom bearbetning och produktion kommer att vara i...

Svarvsorten som tar itu med plastisk deformation

Sandvik Coromant, experten på skärverktyg och verktygssystem, har lanserat ett speciellt svarvskär som är optimerat för rostfritt stål och som ger bättre produktivitet,...

Introducerat nya spånbrytare för svarvning och skalsvarvning.

NRM-spånbrytaren med negativa skär lämpar sig för grov och medelgrov svarvning i rostfritt stål och låglegerat stål. NRM-brytaren lanseras under namnet Pramet och finns...

Ny skärsort för stålsvarvning under instabila förhållanden

Skärverktygs- och verktygssystemspecialisten Sandvik Coromant har lanserat skärsorten GC4335 för svarvning i stål när man behöver hantera instabila förhållanden eller...

Visar upp en revolution inom svarvning

Sandvik Coromant, specialisten inom skärverktyg och verktygssystem, har presenterat ett revolutionerande nytt svarvkoncept som ger ännu bättre bearbetningsflexibilitet...

Nya spårbearbetningsprogram

Med sitt nya program för spårbearbetning så utökar Gühring sin produktportfölj med standardverktyg för svarvning. Man kompletterar sitt väldigt omfattande program av...

Förbättrad ytfinish vid svarvning

Dormer Pramet lanserar nu en mängd nya vändskär samt en ny hårdmetallsort för svarvning i specifika material. Pramets nya spånbrytartyper lämpar sig för alla...

Mitsubishi MC6035 (ISO-P30) – utökat sortiment för stålsvarvning

Mitsubishis beprövade sortiment av vändskär för högpresterande stålbearbetning har utökats med ytterligare en sort, MC6035, för intermittent bearbetning vid...