INAS Blog

Moldex3D – pași rapizi către Industria 4.0

Moldex3D

Tranziția industriei de injecție materiale plastice către Industria 4.0 presupune dezvoltarea în două mari direcții: integrarea și îmbunătățirea tehnicilor CAE de simulare a procesului de injecție, respectiv, automatizarea managementului de producție.

Factorul determinant în conceptul de Industrie 4.0 și procesele aferente este reprezentat de informațiile care tranzitează diferite stadii intermediare și etape tehnologice, pornind de la sursă până la destinație. În concepția Industriei 4.0, aceste informații trebuiesc captate din mediul real, măsurate, analizate și optimizate, generându-se astfel seturi de modele, experiențe și măsurători cu caracter istoric, și care se vor stoca sub formă de referințe.

Automatizarea managementului producției presupune definirea de diferite sisteme de captare automata a datelor de proces, evaluarea valorilor de proces în baza unor criterii de comparație cu referințele stocate, introducerea măsurătorilor în bucle virtuale de analiză a consecințelor și efectelor, stocarea analizelor într-un mediu de tip e-learning – toate acestea având ca rezultat final atribuirea automata de decizii și comenzi asupra procesului real.

În primii ani, Moldex3D a inclus doar facilități de transpunere și analiză numai la nivelul piesei injectate și a matriței. Toate informațiile se introduceau manual de către utilizator, iar rezultatele erau preluate de către acesta, analizate și interpretate, urmate desigur de decizii cu privire la modificările ulterioare de design sau de proces de producție.

Însă cerințele pieței în continuă dezvoltare au fost și sunt în continuare legate de posibilitățile de reconsiderare în analizele Moldex3D a cât mai multor factori informaționali: date și condiții de proces, echipamente, materiale, dar și calitatea produselor. Motiv pentru care Moldex3D s-a dezvoltat într-o interrelaționare continuă cu diferiți producători de materiale și mașini de injecție, captând astfel informații utile oricărui producător de piese injectate.

Astfel, posibilitățile de analiză CAE inițial existente în Moldex3D s-au extins la un nivel de implicare și performanță care reprezintă și determină calitățile piesei într-un mediu complex, dependent și asociativ de natura software-material-mașina.

În aceste considerente, se respectă în continuare fluxul tradițional de informații de la o etapă la alta, începând cu proiectarea designului piesei injectate în sisteme CAD, continuând cu designul pentru manufacturing (DFM), alegerea și amplasarea punctului de injecție și a rețelei, designul și amplasarea canalelor de răcire, simularea procesului de injecție, optimizarea și certificarea posibilităților de realizare efectivă a procesului propriu-zis. Se continuă cu modelarea 3D a părților active ale matriței și configurarea tuturor componentelor funcționale și auxiliare ale matriței – informații care se transpun ulterior în secția de prelucrări mecanice pentru realizarea efectivă a părților active și configurarea matriței ca ansamblu. Într-un final, se parcurg etapele finale de testare, prin încercări și teste efective asupra piesei și matriței în configurarea impusă de analiză, urmată de ultimele ajustări înainte de lansarea oficială în producție.

Cu toate acestea, cerințele societății nu își mai pot regăsi soluționarea tuturor nevoilor în configurația și fluxul tradițional de informații. Ne confruntăm cu diferite situații, cum ar fi:

  • Criza de personal calificat

  • Nevoia de performanță ridicată în producție

  • Înlăturarea defectelor de injecție prin realizarea de părți active și procese tehnologice de înaltă fidelitate

  • Maximizarea performanței în departamentul de analiză CAE, în scopul creșterii productivității

  • Nevoia de stocare și reutilizare a informațiilor istorice, înregistrate în trecut prin acumularea de date de proiectare, de material și de proces

  • Nevoia de sisteme de tip e-learning&database, prin care să poată fi analizate și interpretate datele actuale comparativ cu înregistrările din baza de date, și reactualizarea vechilor informații în conformitate cu noile valori.

Pentru a putea răspunde unor astfel de solicitări, trebuiesc făcute o serie de modificări în tehnicile de proiectare, analiză și control al fluxului tehnologic, în majoritatea cazurilor fiind impusă crearea și introducerea de inteligentă artificială.

Într-un astfel de scenariu aplicat în industria de injecție materiale plastice, Moldex3D reprezintă skeletonul întregului circuit informațional.

Astfel:

Mașina de injecție include diferiți senzori care colectează automat informații în decursul procesului. Spre exemplu: în timpul umplerii, în condiții de presiune și debit constant, suprafața liberă a materialului injectat regăsește o zona cu energie liberă ridicată (zone cu pereți groși). În astfel de condiții vâscozitatea scade, implicit și densitatea locală este mai redusă – factori ce trebuiesc luați în considerare mai departe în etapa de împachetare, pentru a realiza compensarea densității materialului.

Informația astfel captată de senzori este preluată de controlerul mașinii de injecție, care transmite informația mai departe către Moldex3D (prin intermediul Machine Interface).

Moldex3D analizează informația primită și ajustează automat presiunea dezvoltată de mașină în etapa de împachetare (packing). Informația se transmite înapoi la controlerul mașinii (din nou prin intermediul Machine Interface), care ajustează în mod automat viteza și cursa melcului mașinii de injecție, astfel încât să respecte comenzile furnizate de Moldex3D.

În același timp, Moldex3D se interrelaționează direct cu activitățile de natura CAD/CAE, având ca scop:

  • Recunoașterea defectelor din procesul de injecție și transmiterea informațiilor necesare către departamentul CAD/CAE

  • Integrarea de date de material și despre mașina de injecție într-o interfață inteligentă pentru simularea procesului de injecție (Studio)

  • Transmiterea de informații suport pentru analize structurale și de comportament ale piesei injectate în situații de funcționalitate (FEA Interface)

  • Utilizarea de informații de proces pentru calcule de optimizare (DOE Expert).

Și lucrurile nu se opresc aici! Un alt rol important atribuit lui Moldex3D este acela de a crea date și informații cu caracter istoric, și care pot fi accesate și utilizate ori de câte ori este nevoie.

Într-un astfel de scenariu, Moldex3D se transformă dintr-un instrument de simulare virtuală într-un sistem inteligent real integrat în procesul de producție, având ca scop principal atât dezvoltarea de produs, cât și a întregului proces de design și prelucrare.

Despre INAS

Prezentă pe piața de profil din România încă din anul 1991, INAS S.A. este astăzi unul dintre principalii furnizori de soluții CAD/CAM/CAE/PLM și servicii conexe, pentru industria românească. Încă de la înființare, INAS s-a remarcat prin orientarea constantă către client și prin preocuparea de a introduce pe piață produse software complete și inovative care să răspundă celor mai exigente cerințe ale utilizatorilor săi.

Având și o bogată experiență practică, acumulată ca urmare a colaborărilor cu parteneri de prestigiu atât din industria românească cât și din străinătate, specialiștii INAS furnizează consultanță tehnică de specialitate în domeniul ingineresc, respectiv servicii de proiectare și analiză, pentru o gamă largă de domenii industriale, de la construcția de autovehicule și mașini grele la industria nucleară și apărare.

Înapoi