Использование ИИ для прогнозирования дефектов автомобильного литья под давлением

Высокопрофессиональные усилия Tesla Inc. вызвали почти всеобщий интерес (то есть со стороны автомобильных дизайнеров, металлургов, инвесторов) к роли и потенциалу литья под давлением в автомобильном производстве, особенно с учетом прерогатив облегчения, установленных правилами выбросов и производства, экономии затрат, которая может быть получена за счет расширения объема унитарного строительства.

Но на самом деле автомобильные конструкции включают литье под давлением на протяжении многих десятилетий — это экономичный и надежный способ производства больших объемов дискретных компонентов. Производителями этих деталей часто являются сами автопроизводители, а это означает, что процессы литья под давлением подвержены параллельному универсальному явлению — «цифровой трансформации».

Это термин, выбранный компанией Siemens для объявления о своей работе с Toyota по применению возможностей искусственного интеллекта для прогнозирования отклонений процесса или отклонений от нормы при литье алюминия под давлением в автомобильных компрессорах кондиционирования воздуха. По словам Siemens, это одна из первых в мире попыток применить прогнозирование дефектов на основе искусственного интеллекта к литью под давлением.

Цифровая трансформация означает сейчас гораздо больше, чем пять лет назад, когда размышляли о «больших данных» и строили промышленный Интернет вещей. Конкретное приложение Siemens в проекте Toyota касается «граничных вычислений», которые в некотором смысле противоположны облачным вычислениям: граничные вычисления собирают огромные объемы данных о процессе, анализируют их в контексте поставленных целей и в соответствии с установленными моделями данных, и сохраняет его в качестве справочного материала для текущей оптимизации процесса (и архивирования) — на сервере, близком к фактическому процессу, а не в каком-то удаленном и неизвестном квадранте кибервселенной. Преимуществами являются мгновенное время отклика процесса, а также более удобное хранение данных и обращение к ним.

Компания Siemens заявила, что это приложение ее платформы Industrial Edge позволит Toyota оптимизировать процессы литья под давлением по всему миру.

Разумеется, литье алюминия под давлением — это высокоскоростной процесс, при котором расплавленный алюминий впрыскивается в пресс-форму под высоким давлением. Автопроизводители и металлисты используют литье под давлением для крупносерийного производства деталей, требующих высокой точности размеров. Завод Toyota Industries в Обу (Япония), производит алюминиевые отливки для производства корпусов компрессоров для автомобильных систем кондиционирования воздуха, деталей, которые должны быть легкими, но также герметичными и способными выдерживать высокое давление. Toyota — крупнейший в мире производитель таких компонентов.

«Процессом литья под давлением сложно управлять из-за ряда постоянно меняющихся производственных условий, таких как колебания температуры расплавленного алюминия или скорости впрыска», — пояснил разработчик AI. «Успех зависит от суждения опытных рабочих, и иногда детали требуют вторичной обработки для устранения отклонений и поддержания стандартов высокого качества».

Фактический проект включал в себя контроллер Siemens Simatic S7-1500, который собирал приблизительно 40 000 точек данных для каждого кадра литья под давлением во время тестовых последовательностей, а затем анализировал эти «большие данные» с помощью технологии Industrial Edge AI. Что касается результатов испытаний, компания Siemens сообщила, что управление процессом предотвратило дефекты и повысило качество за счет мониторинга состояния производства в режиме реального времени и автоматического прогнозирования отклонений оборудования, которые приводят к проблемам с качеством.

Приложение для периферийных вычислений позволило мгновенно проанализировать 40 000 точек данных, а также оценить качество детали после впрыска. Компания Siemens заявила, что двухлетний исследовательский проект выполнил свою задачу по проверке применения периферийных вычислений для литья под высоким давлением, в то время как Toyota добилась более высокого качества продукции и производительности благодаря этим усилиям.

«Я рад возможности сотрудничать с Toyota Industries Corp. в этом революционном начинании и работать вместе, чтобы строить будущее», — заявил Райнер Брем из Siemens AG, генеральный директор Factory Automation. «Мы продолжим разрабатывать и предоставлять решения для отраслей, основанные на новейших технологиях, и вносить свой вклад в оптимизированное и устойчивое производство».

Источник: www.foundrymag.com