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森川公司利用 Monitizer | DISCOVER 实现整个铸造工艺的数字化,成为一家数据驱动型铸造厂

在成功实施 Monitizer® | DISCOVER IIoT 平台后,森川公司现在可以对其整个工艺的实时数据进行访问、报告和可视化。

在迪砂和诺瑞肯数字实验室的支持下,日本领先的铸造专家森川公司已经完成了 Monitizer® 的第一阶段部署。通过使用 Monitizer® | DISCOVER,森川公司现在可以将整个铸造工艺中的实时数据进行整合和可视化,并且无论用户身处何处,都能通过任意设备访问这些数据。

在下一阶段部署中,迪砂将与这家铸造厂合作,在数据的基础上增加人工智能 (AI),利用 Monitizer | PRESCRIBE 优化铸造质量,该技术由诺瑞肯备受赞誉的 AI 合作伙伴 DataProphet 提供支持。自 1979 年以来,森川公司就一直是迪砂的客户,因此该公司期望诺瑞肯的先进工业 4.0 工具能够为其带来明显的竞争优势。

”数字化工具对于收集和分析制造参数和工艺数据用处很大,可以提高生产效率,并生产出高质量的铸件,“总裁兼首席执行官森川纯一解释说。“AI 将帮助我们找到每个铸件的最佳制造条件,我们将其用作一种质量改进工具,以降低缺陷铸件成本。”

构建森川工艺的整体数字版图

自 2021 年项目启动以来,森川一直在与日本迪砂和 Norican Digital 合作建设其数字基础设施。由于新冠疫情的原因,所有工作都必须进行远程管理,但所有参与设施的合作伙伴之间经常进行全面的讨论,取得了很好的效果。

这项工作首选增加了一个新的互联网连接,以便快速上传数据,同时迪砂安装了最新的 Monitizer | CIM 模块,通过数字化方式实现了森川的 DISAMATIC® 231-X 造型线。现在森川可以从造型线的所有部分收集数据。

诺瑞肯的 NoriGate 边界网关是数据收集链中的一个重要环节。它们收集数据,为其标记时间、进行加密并将其安全转发到 Monitizer | DISCOVER 的云数据库,并支持多种不同的数据源,包括非诺瑞肯设备,如森川公司使用的三菱 PLC。

现在,工艺的所有部分都能提供数据流,包括混砂机和试砂机等的众多 PLC控制系统、接种剂称重、浇注装置和其他数据源。基于 PC 的系统可以提供反馈,控制四个感应熔炼炉的 PLC、熔体温度测量和熔炼炉的多个电源。

森川公司还建立了一个新的本地质量数据库,用于存储有关铸造缺陷的信息。工作人员在无线平板电脑上输入数据,这些数据流入这个本地数据库,并通过 NoriGate 转发给 Monitizer | DISCOVER。

迪砂将潮模砂铸造经验与数字专业知识相结合

Norican Digital 决定连接额外的数据源,以提供最广泛的工艺相关数据,帮助森川公司全面二详细地了解其整个工艺,并帮助其追踪任何质量问题的来源。这也确保了 AI 驱动的优化将能够考虑到可能对最终铸件质量产生的每一个影响。

“Norican Digital 通过连接额外的设备,如材料称重 PLC、光谱分析 PC 和模型硬度分析 PLC,为我们提供了很大帮助。”森川先生说。“他们还准备了方便使用的表格,这样我们能够直接输入手动工艺中得出的型砂检查结果。”

“凭借他们对潮模砂铸造数据的丰富知识,迪砂花了相当多的时间和精力将我们的原始数据整理成可以分析的格式,”森川先生继续说。“他们创建了多种复杂参数、对分析结果进行解读,并克服了其他与数据有关的挑战。这些工作对帮助我们与 Norican Digital 合作完成可视化阶段至关重要。”

随着硬件的到位和数据流入云数据库,Norican Digital 开始创建重要的小工具和仪表盘。就在 2021 年底,Monitizer | DISCOVER 开始上市,取代了之前的 Monitizer | GLOBAL 产品。

新平台提供了许多优势,特别是非技术型用户可以很轻松地适应、配置和掌握该解决方案。设置仪表盘、小工具(构成仪表盘的组件)或图形和图表等可视化工具都不需要专业的 IT 技能,如 SQL 查询。

森川先生说,转为提供 DISCOVER,是 Norican Digital 为满足包括我们在内的终端用户的需求,而做出的灵活而明智的决定。我们还要感谢 Norican Digital 为我们提供了几个单独的 DISCOVER 培训课程。

森川公司实时监控运营

Norican Digital 将其已经建立的所有现有小工具和仪表盘转移到新的平台。经过全面培训,森川公司现在正在运用自己的设备和传感器名称,在 Monitizer | DISCOVER 内建立自己的仪表盘报告。

“DISCOVER 更加灵活,可以用来创建多种复杂的小工具,尽管我们还没有完全发挥出它的潜力。”森川先生说。“我们可以从下拉列表中选择一个传感器并创建一个小工具,而不需要进行查询,对于这种能力,我们感到很满意。例如,我们创建了一个小工具,可以帮助我们实时查看造型机的运行状态。然而,如果要创建复杂的小工具,我们仍然需要使用一个专用查询,要想掌握其使用方法,我们应该具备专业知识。因此,我们希望 Norican Digital 能进一步改进系统,这样我们可以需要这种查询也能创建任何种类的小工具。“

Monitizer | DISCOVER 具备更强的语言支持能力和简单易懂的界面,因此新用户能够更轻松地采用。“创建有下拉选择的小工具后,会出现日语的传感器名称,这样就更容易理解这个小工具的功能了,”森川先生说。“像表示设置的齿轮符号这样的图标,能够让新用户更轻松地理解图像的含义。”

铸造厂尚未尝试使用 DISCOVER 的响应式设计功能,该功能可以通过智能手机和平板电脑访问。但已经开始利用其精密的报警功能设置警报。

目前,森川公司正在使用 DISCOVER 来实时监控其工艺。现在,对信息的访问延伸到整个公司,远远不止于工厂车间的 PC。该铸造厂计划在工厂入口处和铸造生产线上放置大型显示器,这样工人就能看到当前的运行情况,并激励他们提高绩效。

“我们在总裁办公室和工程办公室安装了屏幕,这样他们就可以监控生产状态,而不必去铸造现场。”森川先生说。“我们现在可以看到造型机前后的工艺数据,如 DISACOOL 出口的温度和加水混砂机中的型砂温度。这使我们就能更好地理解前端工艺,并提高加水等后期工艺处理的效率。”

现在我们可以清楚地发现生产工艺中的瓶颈,例如,造型机必须等待更换型板、新砂混合或金属熔化。Monitizer | DISCOVER 的数据也帮助我们更轻松地准确了解发生这些延误的原因,并找到避免这些延误的最佳方法。森川公司正开始进行更高级别的分析,以寻找改善造型生产线整体性能的方法,并且已经为其详细、可靠的工艺数据的新来源找到了其他应用。

“我们希望通过将当前的运行状态数据与我们的 ERP 系统关联起来,将 DISCOVER 用于生产管理,”森川先生解释说。“DISCOVER 有一个用于此用途的接口,通过这个接口,ERP 系统应该能够自动检索和链接 CSV 文件,而无需人工干预。”

日本政府已经宣布了艰巨的碳中和目标,这意味着汽车行业及其供应商正在努力减少其碳排放。DISCOVER 已经在收集电力消耗数据,而森川公司将能够利用其可视化工具监测实时指标,如二氧化碳当量排放量。

森川公司现在对其业务进行实时监控

DataProphet 已经在进行项目下一阶段的工作:MONITIZER | PRESCRIBE 部署。PRESCRIBE 计算整个生产线的所有工艺参数对产出(铸件质量)的影响一个产出,并实时建议更改哪些参数,实现提供稳定的高质量产出。

DataProphet 团队已经为 Monitizer | PRESCRIBE AI 系统准备了森川公司的生产数据,现在正在利用这个历史数据集对 AI 进行训练,以建立初步设备学习模型。DISCOVER、PRESCRIBE 和其他 Monitizer 产品的通用平台,为这种数据准备和 AI 训练工作提供了极大帮助。Monitizer | DISCOVER 中持有的数据量现在正在迅速增长,AI 将利用这些数据逐步将森川公司的工艺转化为稳定的高质量生产。

“开始时,方案将用于有限的型板,但随着数据的增加,系统将把这一方案扩展到更多型板。”森川先生说。“我们将每年进行数次 AI 建模,因此这次由于缺乏历史数据而未纳入 AI 模型的传感器,将在未来添加。因此,我们预计方案的有效性也将随着时间的推移而提高。”

“我们很高兴看到森川公司现在成为了日本铸造业的数字领先企业,”迪砂总裁 Ulla Tønnesen 说。“所有合作伙伴 – 森川、迪砂、诺瑞肯数字实验室和 DataProphet – 都非常努力地工作,克服了新冠疫情带来的困难,取得了这个项目阶段的成功。我们期待着 Monitizer | PRESCRIBE 开始提升森川公司的工艺,取得更好的成果。”