Dans la vague de la fabrication haut de gamme vers la précision, la transformation intelligente, l'atelier d'usinage de précision est le centre de production principal, son efficacité de production, sa précision d'usinage déterminent directement la compétitivité principale des entreprises. Les machines-outils multiaxes de haute précision (couvrant les équipements à cinq et six axes et d'autres équipements de liaison multiaxes) constituent l'équipement clé pour l'usinage de précision. Grâce à la liaison multiaxes, à l'usinage de haute précision, à l'usinage de surfaces complexes et à d'autres avantages, elles sont largement utilisées dans l'aérospatiale, les pièces automobiles, les moules de précision, l'équipement médical et d'autres domaines haut de gamme. Les outils de coupe de grande valeur, en tant que “consommables essentiels” des machines-outils multiaxes, ont un prix unitaire élevé, des exigences de précision élevées, une usure rapide, des difficultés de gestion et d'autres caractéristiques, et leur niveau de gestion affecte directement l'efficacité du traitement, la qualité du produit et les coûts de production. À l'heure actuelle, la plupart des ateliers d'usinage de précision adoptent encore le mode de gestion traditionnel des outils, reposant sur l'enregistrement manuel, l'inventaire manuel, la planification expérimentale, ce qui pose de nombreux problèmes tels que la perte d'outils, la perte élevée, l'arriéré d'inventaire, la mauvaise planification, etc.

Basé sur la technologie AI+IoTArmoire à outils intelligenteIl intègre des algorithmes d'intelligence artificielle, la perception de l'Internet des objets, l'identification de haute précision, la visualisation des données et d'autres technologies de base pour briser les limites des armoires à outils traditionnelles, qui sont “uniquement du stockage, pas d'intelligence, et reposent sur le travail manuel”, et réaliser la gestion numérique et intelligente de l'ensemble du processus d'entreposage, de stockage, de réclamation, de retour, d'inventaire, de contrôle des pertes, de planification et d'optimisation des outils de grande valeur. Cet article se concentre sur le scénario de gestion des machines-outils multi-axes de haute précision dans les ateliers d'usinage de précision, se concentre sur l'objectif central de “l'amélioration de la rentabilité globale” et analyse systématiquement l'IA+IoT.Armoire à outils intelligenteLes avantages techniques, la valeur d'application et la voie d'amélioration de la rentabilité, combinés aux données industrielles et aux cas de combat, en tenant compte des règles d'inclusion SEO/GEO (mise en évidence de l'adéquation de la scène, de la praticité technique, de la valeur de l'atterrissage, spécifique à l'industrie), pour les entreprises d'usinage de précision afin d'optimiser la gestion des outils de coupe de grande valeur, de réduire les coûts d'exploitation, d'améliorer l'efficacité de la production afin de fournir une référence qui peut être utilisée pour aider les entreprises à atteindre un lien d'usinage de précision allégé, la mise à niveau intelligente, l'amélioration de la compétitivité du marché de la fabrication haut de gamme.

I. Statu quo et goulot d'étranglement de la rentabilité de la gestion des outils de grande valeur pour les machines-outils multi-axes de haute précision dans les ateliers d'usinage de précision

Les machines-outils multiaxes de haute précision (cinq axes, six axes, etc.) constituent l'équipement de base de l'usinage de précision haut de gamme et permettent l'utilisation d'outils de coupe de grande valeur (tels que les outils de coupe en carbure, les outils de coupe en diamant, les outils de coupe en nitrure de bore cubique, etc.), dont le prix unitaire varie entre des milliers de yuans et des dizaines de milliers de dollars, et dont certains outils de coupe spéciaux dépassent même le prix de 100 000 yuans. Par rapport aux machines-outils ordinaires, les machines-outils multiaxes de haute précision ont des exigences plus strictes en matière de précision de l'outil, d'adaptabilité et de stabilité. Les différents axes, les différents types de machines-outils multiaxes, les spécifications des outils adaptatifs, les paramètres de coupe présentent des différences significatives, ce qui accroît encore la difficulté de la gestion des outils. À l'heure actuelle, la plupart des entreprises nationales d'usinage de précision utilisent encore, pour la gestion des outils de grande valeur, le mode de gestion traditionnel peu rigoureux, même si certaines entreprises ont introduit une armoire à outils ordinaire, mais elles n'ont pas non plus atteint la profondeur de l'intégration “perception intelligente + liaison des données + optimisation de l'IA”, dans les scénarios de production de machines-outils multi-axes de grande précision, exposant les cinq principaux goulets d'étranglement en matière de rentabilité, limitant fortement la réduction des coûts, l'efficacité et la haute qualité de l'atelier. Restrictions à la réduction des coûts et à l'efficacité des ateliers, ainsi qu'au développement de la haute qualité.

(i) Forte dépendance à l'égard de la main-d'œuvre, gestion inefficace et coûts salariaux élevés

Dans la gestion traditionnelle des outils de grande valeur, l'ensemble du processus d'enregistrement des stocks, d'enregistrement des reçus, de vérification des retours, de comptage des stocks et de statistiques sur les pertes repose sur des opérations manuelles, ce qui constitue un processus lourd et inefficace. Scénarios de traitement des machines-outils multi-axes de haute précision, types d'outils complexes (fraises, forets, alésoirs, tarauds, etc.), spécifications diverses, nombre d'axes différents, différentes tâches d'usinage nécessitant de changer l'outil correspondant, l'opérateur devant recevoir et renvoyer l'outil, remplir manuellement le formulaire de demande, vérifier les informations relatives à l'outil, l'enregistrement de l'utilisation de l'état d'un seul lot d'outils, le temps de réception pouvant atteindre 5 à 10 minutes ; mode de vérification manuelle du comptage des stocks pièce par pièce, dans un atelier d'usinage de précision de taille moyenne, la vérification des retours, le comptage des stocks, les statistiques sur les pertes et d'autres aspects sont lourds et inefficaces. Dans un atelier d'usinage de précision de taille moyenne (équipé de 10 à 15 machines-outils multiaxes), l'inventaire mensuel prend 2 à 3 jours et est sujet à des écarts de comptage ; en même temps, il faut prévoir un administrateur d'outils spécialisé (2 à 3 personnes), responsable de la gestion quotidienne de l'outillage, de la programmation et de la maintenance, ce qui entraîne des coûts de main-d'œuvre élevés. D'après les données de la recherche industrielle, la gestion traditionnelle des outils de grande valeur, l'opération manuelle représente plus de 80%, le salaire mensuel par personne de l'administrateur des outils est de 8 000 à 10 000 yuans, les coûts de main-d'œuvre annuels de la gestion des outils d'un atelier d'usinage de précision de taille moyenne sont supérieurs à 200 000 yuans, et l'opération manuelle est sujette à des erreurs qui augmentent encore les coûts de gestion.

(ii) Perte d'outils hors contrôle, gaspillage important, augmentation substantielle des coûts directs

Les outils de grande valeur ont des exigences extrêmement élevées en matière d'environnement de stockage, de spécifications d'utilisation et de fréquence d'étalonnage, tandis que le mode de gestion traditionnel manque de moyens efficaces de contrôle des pertes, ce qui se traduit par un taux élevé de perte d'outils. D'une part, l'environnement de stockage n'est pas conforme aux normes (température et humidité, étanchéité à la poussière, mesures anti-collision insuffisantes), ce qui entraîne la rouille, la déformation et la perte de précision de l'outil, et ne peut être adapté aux besoins des machines-outils multi-axes d'usinage de haute précision, qui ne peuvent être mises au rebut qu'à l'avance ; d'autre part, l'utilisation de l'état du suivi en temps réel après l'utilisation de l'outil par l'opérateur n'est pas conforme aux normes (par exemple, utilisation surchargée, étalonnage tardif), ce qui accélère l'usure de l'outil, le casse, et ne peut être détecté à temps, ce qui entraîne un gaspillage important ; en outre, l'écart d'inventaire manuel entraîne un taux de perte élevé. En outre, l'écart d'inventaire manuel entraîne la perte d'une partie de l'outil, la péremption de l'outil, ce qui augmente encore le coût des pertes. Selon les statistiques, dans le cadre du mode de gestion traditionnel, le taux de perte annuel des outils de coupe de grande valeur atteint 15%-25%, et le taux de perte de certains ateliers de traitement des moules de précision dépasse même 30%. D'après le calcul de la consommation annuelle de 100 outils de coupe de grande valeur (prix moyen de 5 000 yuans/an), le coût annuel de la perte d'outils dépasse 75 000 yuans, et si l'on inclut les outils spéciaux, le coût de la perte dépasse 200 000 yuans, ce qui représente une charge importante pour les coûts d'exploitation de l'atelier. Il est devenu une charge importante pour les coûts de fonctionnement de l'atelier.

(iii) une gestion chaotique des stocks, des arriérés et des ruptures de stock, ainsi qu'un coût élevé de la consommation de capital

La gestion traditionnelle des stocks d'outils de grande valeur repose sur la prédiction manuelle de l'expérience, le manque de données scientifiques, ce qui entraîne la coexistence de contradictions au niveau des stocks et des ruptures de stock. D'une part, les opérateurs demandent des outils sur la base de leur expérience, sans tenir compte des tâches de traitement de la machine-outil multiaxe, de la loi sur les pertes d'outils, ce qui entraîne un grand nombre d'outils en souffrance, qui occupent de l'espace de stockage et des liquidités, une partie des outils inutilisés en raison de la baisse de précision du stockage à long terme, de l'expiration et de la défaillance, et finalement de la mise au rebut ; d'autre part, certaines demandes d'outils couramment utilisées ne sont pas opportunes, il y a une pénurie de stock, ce qui entraîne des arrêts de la machine-outil multiaxe pour attendre l'outil, ce qui affecte l'avancement de la production et augmente les arrêts de travail ! Pertes. D'après les recherches, la précision de l'inventaire des outils de grande valeur des ateliers d'usinage de précision traditionnels n'est que de 85%-90%, les outils stagnants représentent plus de 30%, les fonds d'inventaire représentent la liquidité de l'entreprise 10%-15%, les fonds d'inventaire des outils de grande valeur des ateliers d'usinage de précision de taille moyenne représentent jusqu'à 50-1 million de yuans, l'efficacité de la rotation du capital ; en même temps, le manque de stocks Parallèlement, le taux d'indisponibilité des machines-outils multi-axes en rupture de stock est de 8%-12%, le temps d'indisponibilité moyen étant de 2 à 4 heures à chaque fois, ce qui représente une perte annuelle de plus de 400 000 yuans pour une machine-outil multi-axes dont la production est de 5 000 yuans par heure.

(iv) une coordination insuffisante de l'ordonnancement, une faible précision de l'adaptation des outils et une augmentation des frais généraux

Les différents axes, les différentes tâches d'usinage et les différents matériaux des pièces à usiner doivent être adaptés aux outils correspondants, alors que le mode de gestion traditionnel ne dispose pas d'un mécanisme de planification et de coordination efficace, ce qui se traduit par une faible précision d'adaptation des outils, des machines-outils et des tâches d'usinage. D'une part, la programmation manuelle s'appuie sur l'expérience, ce qui facilite l'inadéquation des spécifications de l'outil, la précision ne correspond pas au problème, ce qui entraîne le rebut de la pièce à usiner, la reprise, l'augmentation des coûts de reprise et la perte de matières premières ; d'autre part, la réception de l'outil, le retour manquent de directives intelligentes, les opérateurs doivent passer beaucoup de temps à trouver l'outil correspondant, et ne peuvent pas saisir l'état d'usure de l'outil en temps réel, l'étalonnage, ce qui entraîne une précision d'usinage inférieure à la norme, augmentant encore la qualité et le coût. Coût. Par exemple, dans un atelier d'usinage de précision de pièces d'aviation, le taux de mise au rebut des pièces en raison de l'inadéquation des outils atteint 3%-5%, et le coût de la reprise et de la perte de matières premières dépasse 300 000 RMB par an ; parallèlement, la programmation intempestive des outils entraîne une baisse du taux d'utilisation des machines-outils multi-axes de 10%-15%, ce qui réduit indirectement l'efficacité de la production.

(v) Faible traçabilité des données, responsabilités mal définies et coûts cachés

Le cycle de vie complet des outils de grande valeur, depuis l'entreposage, la réception, l'utilisation, le retour à la ferraille, l'absence d'un système de traçabilité parfait, l'enregistrement manuel des données faciles à perdre, à falsifier, et l'incapacité de retracer avec précision l'utilisation de chaque outil, la durée d'utilisation, l'usure et les raisons de la mise à la ferraille. Lorsque l'outil est perdu, endommagé, que la précision n'est pas conforme aux normes et autres problèmes, il n'est pas possible de localiser rapidement l'organisme responsable, mais aussi d'analyser la cause profonde du problème, ce qui entraîne la répétition de problèmes similaires ; dans le même temps, l'absence de support pour les rapports de données multidimensionnelles fait que les gestionnaires ne peuvent pas saisir avec précision la loi sur la perte d'outils, la rotation des stocks, l'utilisation par le personnel de l'efficacité des informations de base, l'absence de base scientifique pour la prise de décision, il est difficile d'optimiser et d'améliorer la gestion de l'outil, les coûts de gestion implicites continuent d'augmenter. Les coûts de gestion continuent d'augmenter. Selon les statistiques, dans le cadre du mode de gestion traditionnel, les coûts cachés tels que la perte d'outils, les litiges en matière de responsabilité et le retard dans l'optimisation de la gestion causé par le manque de traçabilité peuvent atteindre 100 000 à 150 000 RMB par an, ce qui comprime davantage l'espace de profit de l'entreprise.

Deuxièmement, la technologie de base de la technologie AI + IoT armoire à outils intelligente et adaptabilité de la gestion des outils de grande valeur.

Basé sur la technologie AI+IoTArmoire à outils intelligenteIl s'agit de l'équipement de base pour la gestion intelligente des outils de coupe de grande valeur dans les ateliers d'usinage de précision, qui s'appuie sur la fusion technologique de l'ensemble du lien “perception IoT + algorithme AI + identification intelligente + synergie des données” pour répondre avec précision aux besoins de gestion des machines-outils multi-axes de haute précision avec des outils de coupe de grande valeur, qui sont de “haute précision, haute valeur, haute perte et contrôle fort”, brisant ainsi le goulot d'étranglement du mode de gestion traditionnel. "Il permet d'éliminer le goulot d'étranglement du mode de gestion traditionnel, de fournir un soutien technique solide pour la gestion de l'ensemble du cycle de vie des outils de coupe de grande valeur et d'atteindre simultanément le double objectif de la maîtrise des coûts et de l'amélioration des avantages. Combiné au scénario d'application réel de l'atelier d'usinage de précision, sa technologie de base et sa capacité d'adaptation sont les suivantes :

(i) Soutien aux technologies de base : mise en place d'un système de gestion intelligent pour les outils de grande valeur

1. la technologie de détection de l'internet des objets (IdO) :Armoire à outils intelligenteCapteurs de poids de haute précision, capteurs de température et d'humidité, lecture-écriture RFID, capteurs infrarouges et autres équipements de détection intégrés pour détecter en temps réel l'état complet de l'outil. La lecture-écriture RFID permet d'identifier rapidement les informations figurant sur l'étiquette de l'outil (spécifications, modèles, prix unitaire, durée de stockage, enregistrements d'étalonnage, utilisation de l'état du modèle de machine-outil, etc.), la distance de reconnaissance peut atteindre 5 à 10 cm, la vitesse de reconnaissance est de ≤ 0,1 seconde. Acquisition automatique des informations sur l'outil ; capteur de poids précision de ± 0,1g, surveillance en temps réel des changements de poids de l'outil, jugement précis du degré d'usure de l'outil ; capteur de température et d'humidité surveillance en temps réel de la température et de l'humidité dans l'armoire (plage de contrôle : température 15-25 ℃, humidité 40%-60%), lorsque la température et l'humidité dépassent le seuil, le démarrage automatique du dispositif de température et d'humidité constantes, pour éviter la rouille et la déformation de l'outil ; capteur infrarouge peut surveiller la réception de l'outil, le temps de stockage, les enregistrements d'étalonnage, l'état d'utilisation, la correspondance avec les modèles de machines-outils. Le capteur infrarouge peut surveiller l'action de réception et de retour de l'outil, et réaliser l'enregistrement automatique de la réception et du retour sans opération manuelle, ce qui améliore considérablement l'efficacité de la gestion. Parallèlement, il prend en charge la communication bimode 5G+WiFi 6E avec un délai de transmission des données ≤ 1 seconde, ce qui permet de réaliser la synchronisation en temps réel et la transmission à distance des données d'outils.

2) Technologie d'algorithme d'intelligence artificielle (IA) : équipé d'un algorithme d'IA de pointe et d'un module d'analyse de données massives, il réalise une optimisation intelligente de la gestion des outils de grande valeur. Premièrement, l'algorithme de prédiction de la perte d'outil, grâce à l'analyse des données multidimensionnelles telles que le temps d'utilisation de l'outil, les matériaux de traitement, les paramètres de coupe, les changements de poids, adapté aux modèles de machines, et prédit avec précision la durée de vie restante de l'outil, et pousse le rappel de remplacement à l'avance, pour éviter la mise au rebut et l'arrêt de la pièce à cause de l'usure de l'outil ; Deuxièmement, l'algorithme d'optimisation de l'inventaire, combiné avec les tâches d'usinage de la machine-outil multi-axes, la loi de la perte d'outil, et l'historique des données de la colocalisation, pour générer automatiquement un plan de réquisition d'outil pour réaliser “la réquisition à la demande, le réapprovisionnement dynamique de l'inventaire”. Deuxièmement, l'algorithme d'optimisation des stocks, combiné avec les tâches d'usinage de la machine-outil multi-axes, les modèles de perte d'outils, les données historiques de demande, génère automatiquement le plan de demande d'outils, pour réaliser la "demande à la demande, réapprovisionnement dynamique", afin d'éviter les arriérés de stocks et les ruptures de stock ; Troisièmement, l'algorithme de planification et de correspondance, selon la tâche d'usinage, le nombre d'axes de la machine-outil, le modèle de la machine-outil, le matériau de la pièce à usiner, correspond automatiquement à l'outil optimal, poussant les recommandations de demande, pour s'assurer que l'outil avec la machine-outil et la tâche d'usinage de l'ajustement précis, pour améliorer la précision et l'efficacité de l'usinage ; Quatrièmement Algorithme d'identification des anomalies, surveillance en temps réel des anomalies dans le processus d'adoption, de retour et de stockage des outils (perte d'outil, mauvaise adoption, surpoids, anomalies de température et d'humidité, etc.), déclenchement automatique d'alarmes sonores et lumineuses et d'alertes par SMS afin d'éliminer rapidement les anomalies et de réduire les pertes.

3) Technologie intelligente d'identification et de traitement des données : l'identification par radiofréquence RFID intégrée et la double technologie d'identification par vision industrielle permettent d'identifier avec précision les informations relatives aux outils et de lier les données. Pour chaque outil de grande valeur, des étiquettes RFID anti-métal (étanches, anti-huile, résistantes à l'usure), des informations sur le cycle de vie de l'outil de stockage et des modèles de machines-outils multi-axes adaptables, l'armoire est équipée d'un certain nombre de groupes de lecture-écriture RFID, qui peuvent réaliser l'identification simultanée d'un certain nombre d'outils afin d'éviter les erreurs d'enregistrement manuel ; la technologie de vision industrielle peut identifier l'apparence de l'usure et des dommages de l'outil, combinée au poids des données, pour déterminer avec précision le niveau d'usure de l'outil et fournir une base scientifique pour le remplacement et l'étalonnage de l'outil. La technologie de vision industrielle permet d'identifier l'apparence de l'usure et de la rupture de l'outil, combinée aux données de poids, de déterminer avec précision le niveau d'usure de l'outil, fournissant ainsi une base scientifique pour le remplacement et l'étalonnage de l'outil. En même temps, il est équipé d'un module de traitement des données à haute performance, qui prend en charge le stockage, l'analyse et l'exportation en temps réel de données massives sur les outils, et génère des rapports de données multidimensionnels tels que le rapport d'inventaire, le rapport de perte, le rapport de réception, etc., ce qui fournit une aide à la prise de décision du personnel de gestion, et la capacité de stockage des données peut atteindre plus de 1 000 000 d'éléments, et la période de conservation des données est de ≥3 ans.

4. synergie des données et technologie de contrôle à distance : il permet une connexion transparente avec le système MES (Manufacturing Execution System), le système ERP (Enterprise Resource Planning System) et le système CNC (CNC machine control system) de l'atelier d'usinage de précision afin de réaliser une synergie en temps réel des données relatives aux outils, aux données de production et aux données d'inventaire. Les responsables peuvent visualiser à distance l'état des stocks d'outils, les dossiers d'utilisation, l'usure, les données de température et d'humidité, etc., et lancer à distance la demande d'outils, la programmation et les commandes d'inventaire par le biais d'un ordinateur et d'une application pour téléphone portable afin de réaliser un “contrôle à distance et une programmation précise” ; et l'arrimage au système CNC permet d'obtenir un accès en temps réel aux tâches d'usinage et aux paramètres de coupe des machines-outils multi-axes, et d'optimiser les liens. La programmation des outils et le plan d'utilisation, la gestion des outils et le processus de production permettent d'approfondir la synergie et d'améliorer l'efficacité de la production. En outre, il prend en charge la synchronisation multi-terminaux, ce qui garantit que les chefs d'atelier, les opérateurs et les acheteurs ont un accès en temps réel aux informations relatives aux outils et améliore l'efficacité de la collaboration.

（Conception structurelle et fonctionnelle : adaptation aux machines-outils multi-axes de haute précision et aux scénarios de gestion d'outils de grande valeur.

1) Disposition modulaire personnalisée : en adoptant une conception modulaire en couches et compartimentée, selon les spécifications des outils de grande valeur, le poids, la fréquence d'utilisation et les modèles de machines-outils, il est divisé en compartiments de stockage spéciaux (par exemple, compartiments pour petits outils de précision, compartiments pour grands outils, compartiments pour outils spéciaux, compartiments spéciaux en fonction du nombre d'axes de la machine-outil), et chaque compartiment est équipé d'un lecteur RFID indépendant et d'un capteur de poids afin de réaliser ce qui suit Chaque compartiment est équipé indépendamment de lecteurs RFID et de capteurs de poids pour réaliser “un article, un compartiment, un contrôle précis”. Prise en charge du mode d'extension “1 armoire maître + N armoires esclaves”, en fonction de la taille de l'atelier d'usinage de précision, du nombre de machines-outils multi-axes, des types d'outils de la croissance de l'extension flexible, pas besoin de reconfigurer le système, pour s'adapter aux besoins d'itération de l'activité de l'atelier ; en même temps, l'armoire adopte une conception anti-collision, anti-graisse, anti-poussière, la surface a été durcie pour s'adapter à l'environnement complexe de l'atelier d'usinage de précision, avec beaucoup de poussières, La surface a été durcie pour s'adapter à l'environnement complexe de l'atelier d'usinage de précision, avec beaucoup de poussière, d'huile et de saleté dans l'atelier d'usinage de précision, ce qui prolonge la durée de vie du matériel.

2) Gestion automatisée de l'ensemble du processus : réaliser l'opération automatisée de l'ensemble du processus “entreposage-stockage-réception-retour-inventaire-élimination” des outils de grande valeur, sans intervention manuelle. Aucune intervention manuelle n'est nécessaire. Lors de l'entrée dans l'entrepôt, le personnel place l'outil dans le compartiment correspondant, le système identifie automatiquement les informations relatives à l'outil, pèse l'enregistrement, l'enregistre dans le système et met à jour l'inventaire, l'efficacité de l'entrée dans l'entrepôt est augmentée de plus de 95% ; lors de la réception et du retour de l'outil, l'opérateur vérifie l'identité en effleurant le badge de travail et la reconnaissance faciale, le système déverrouille automatiquement le compartiment correspondant, et met automatiquement à jour l'inventaire et l'enregistrement d'utilisation après la réception et le retour de l'outil, le temps nécessaire à la réception d'un seul lot d'outils est ramené à moins de 30 secondes. Lors de l'inventaire, le système collecte automatiquement les informations sur les outils et les données de poids de chaque compartiment et génère un rapport d'inventaire, ce qui améliore l'efficacité de l'inventaire de plus de 90%, et le taux de précision de l'inventaire atteint 99,98% sans suspendre la production, réalisant ainsi “l'inventaire n'affecte pas la production” ; lors de la mise au rebut, le système enregistre automatiquement les raisons de la mise au rebut et l'heure de la mise au rebut, et génère le rapport de mise au rebut, ce qui facilite la vérification des coûts. Lors de la mise au rebut, le système enregistre automatiquement les raisons et l'heure de la mise au rebut et génère un rapport de mise au rebut, ce qui facilite la comptabilité analytique et la traçabilité.

3) Traçabilité du cycle de vie complet et contrôle des pertes : le système enregistre automatiquement les informations relatives au cycle de vie complet de chaque outil de grande valeur, de l'entreposage à la mise au rebut, y compris l'heure de l'entreposage, la personne qui reçoit l'outil, la durée d'utilisation, la tâche d'usinage, la machine-outil appropriée, l'usure, le dossier d'étalonnage, la raison de la mise au rebut, etc. En même temps, grâce à la prédiction des pertes par l'IA, au contrôle intelligent de la température et de l'humidité, à la surveillance de l'usure en temps réel et à d'autres fonctions, le contrôle précis des pertes d'outils, l'allongement de la durée de vie des outils et la réduction du coût des pertes ; la fonction de rappel d'étalonnage des outils est prise en charge ; en fonction de la fréquence d'utilisation des outils et du cycle d'étalonnage, le rappel d'étalonnage est automatiquement activé, afin de garantir que la précision de l'outil est conforme aux exigences de l'usinage des machines-outils multi-axes et d'éviter la mise au rebut de pièces en raison d'une précision insuffisante de l'outil.

4) Planification intelligente et optimisation des stocks : équipé d'un algorithme de planification IA, combiné aux tâches d'usinage des machines-outils multi-axes, au schéma de perte d'outils, à l'état des stocks, aux axes et modèles des machines, il optimise automatiquement le plan de planification des outils, attribue les outils à haute fréquence aux armoires à outils proches des machines-outils multi-axes correspondantes afin de réduire le temps de demande ; en fonction de la priorité de la tâche d'usinage, il déploie automatiquement les ressources d'outillage pour assurer le bon fonctionnement de la production. Parallèlement, l'algorithme d'optimisation de l'inventaire AI analyse les données de demande d'outils et les données de perte en temps réel, et génère automatiquement le plan de demande, en spécifiant la quantité, la spécification et le temps de demande, en évitant l'arriéré d'inventaire et la rupture de stock, en optimisant la structure de l'inventaire et en réduisant le coût de l'occupation du capital ; il prend également en charge la fonction de rappel des outils stagnants, et envoie un rappel aux outils qui n'ont pas été réclamés pendant une longue période, ce qui permet au personnel de gestion de s'en occuper à temps pour réduire le gaspillage.

Troisièmement, l'armoire à outils intelligente AI + IoT sur la voie globale rentable de la gestion des outils de grande valeur.

Basé sur la technologie AI+IoTArmoire à outils intelligenteGrâce à l'innovation technologique et à l'optimisation fonctionnelle, à partir des cinq dimensions que sont la compression des coûts de main-d'œuvre, la réduction des coûts d'usure, l'optimisation de l'occupation du capital, la réduction des coûts indirects et l'amélioration de l'efficacité de la production, il élimine le goulot d'étranglement de l'ensemble de la chaîne de gestion des outils de coupe de grande valeur, améliore considérablement la rentabilité globale de l'atelier d'usinage de précision et fait progresser la transformation de la gestion des outils de coupe de grande valeur, qui passe d'une gestion “approximative” à une gestion “allégée et intelligente”. La transformation d'une gestion “approximative” en une gestion "allégée et intelligente" s'articule autour des cinq aspects suivants, en tenant compte du contrôle des coûts et de l'augmentation des bénéfices, et en mettant en évidence la valeur de l'application pratique.

(i) Compression des coûts de main-d'œuvre, amélioration de l'efficacité de la gestion et réduction des apports humains directs

AI+IoTArmoire à outils intelligenteGrâce à l'ensemble du processus d'automatisation, il remplace complètement l'enregistrement manuel, l'inventaire manuel, la programmation manuelle et d'autres processus fastidieux, réduit considérablement l'apport manuel de la gestion des outils et diminue les coûts de main-d'œuvre. D'une part, l'automatisation de l'entreposage, de la réception, du retour et de l'inventaire remplace le travail de 2 à 3 administrateurs d'outils dans le mode traditionnel, et les ateliers d'usinage de précision de taille moyenne peuvent réduire le nombre d'administrateurs d'outils à 1 (uniquement responsable de la gestion des exceptions et de la maintenance des équipements), et économiser 108 à 180 000 yuans de coûts de main-d'œuvre par an sur la base d'un salaire mensuel par personne de 9 000 yuans ; d'autre part, le fonctionnement automatisé améliore considérablement l'efficacité de la gestion, et le temps consommé pour un seul lot d'outils est réduit de moitié. D'autre part, l'automatisation des opérations améliore considérablement l'efficacité de la gestion, le temps consacré à un seul lot d'outils passant de 5 à 10 minutes à moins de 30 secondes, et la consommation quotidienne moyenne d'outils étant réduite de 80%. Les opérateurs n'ont pas besoin de passer du temps à remplir le formulaire de demande et à vérifier les informations, ce qui leur permet de se concentrer sur la production et le traitement, ce qui améliore indirectement l'efficacité de la production. En outre, grâce à l'inventaire intelligent qui remplace l'inventaire manuel, le temps d'inventaire mensuel passe de 2 à 3 jours à 10 à 20 minutes, ce qui permet d'éviter les temps d'arrêt dus à l'inventaire manuel et de réduire davantage les coûts cachés de la main-d'œuvre. D'après les données relatives aux pratiques industrielles, l'application deArmoire à outils intelligentePar la suite, le coût moyen de la main-d'œuvre pour la gestion des outils dans un atelier d'usinage de précision est réduit de 60% à 75%, et l'efficacité de la gestion est améliorée de plus de 85%.

(ii) Réduction de l'usure des outils, allongement de la durée de vie et réduction des coûts d'usure directs

Armoire à outils intelligenteGrâce à un contrôle précis des pertes et à une régulation de l'environnement, il réduit considérablement le taux de perte des outils de coupe de grande valeur, prolonge la durée de vie des outils de coupe et réduit les coûts directs des pertes. Premièrement, le contrôle intelligent de la température et de l'humidité, pour garantir que l'environnement de stockage des outils est conforme aux normes, afin d'éviter la rouille, la déformation et la dégradation de la précision des outils, et de réduire les pertes causées par un stockage inadéquat ; deuxièmement, la prédiction des pertes par l'IA et la surveillance de l'usure, pour envoyer des rappels de remplacement des outils à l'avance, afin d'éviter la casse et la mise au rebut dues à une usure excessive de l'outil, et en même temps, en fonction de l'usure de l'outil, l'optimisation de l'utilisation du programme, pour prolonger la durée de vie de l'outil ; troisièmement, le contrôle précis de l'emplacement et du retour, pour éviter les pertes, l'emplacement erroné, la péremption, afin de réduire les déchets. Troisièmement, le contrôle précis de la réception et du retour, qui permet d'éviter les pertes, les erreurs de réception et l'inutilisation des outils, et de réduire les déchets. Selon les statistiques, l'application deArmoire à outils intelligentePar la suite, le taux de perte annuel des outils de grande valeur est réduit de 15%-25% à 3%-5%, et le taux de perte de certains ateliers d'usinage de précision est même réduit à moins de 2% ; la durée de vie des outils est prolongée de 20%-30% en moyenne, et selon le calcul de la consommation annuelle de 100 outils de grande valeur (prix moyen de 5 000 yuans/poignée), le coût annuel des pertes peut être économisé de 6 à 110 000 yuans. Si l'on inclut les outils de coupe spéciaux, les économies annuelles sur les coûts des pertes peuvent atteindre 15 à 25 millions de yuans, pour un coût total de 110 000 yuans. Par exemple, après l'application d'un atelier de traitement des moules de précision, le taux de perte annuel des outils de grande valeur est passé de 28% à 4%, ce qui a permis d'économiser 180 000 yuans en coûts de perte annuels, avec des résultats remarquables.

(iii) Optimisation de la structure des stocks afin de réduire l'utilisation des fonds et le coût du capital.

Armoire à outils intelligenteGrâce à l'algorithme d'optimisation de l'inventaire par l'IA, il réalise la “réquisition à la demande et le réapprovisionnement dynamique” d'outils de grande valeur, optimise la structure de l'inventaire, réduit l'arriéré d'inventaire et les ruptures de stock, et diminue le coût de l'occupation du capital et les pertes liées aux arrêts de travail. D'une part, l'algorithme d'IA combine les tâches d'usinage, les modèles de pertes et les données historiques pour générer automatiquement des plans de réquisition précis, ce qui permet d'éviter les retards d'inventaire causés par les préjugés manuels et de réduire la proportion d'outils émoussés de plus de 30% à moins de 5%, ce qui réduit considérablement l'occupation du capital et les pertes par rebut des outils inutilisés ; d'autre part, la surveillance de l'inventaire en temps réel et les rappels de réapprovisionnement permettent d'éviter les ruptures de stock et de réduire le taux d'arrêt des outils de 8% à moins de 5% pour les machines multiaxes. D'autre part, le contrôle des stocks en temps réel et les rappels de réapprovisionnement permettent d'éviter les ruptures de stock, de réduire le taux d'arrêts d'outils de 8%-12% à moins de 1%, et de réduire les pertes liées aux arrêts de travail. Selon la recherche, l'application deArmoire à outils intelligenteEnsuite, la consommation de capital des outils de coupe de grande valeur sera réduite de 50%-65% en moyenne, et la consommation de capital des ateliers d'usinage de précision de taille moyenne pourra être réduite de 500 000-1 000 000 Yuan à 200 000-350 000 Yuan, et le coût annuel de la consommation de capital pourra être économisé de 13 000-44 000 Yuan selon le calcul du taux d'intérêt annuel de 4,35% ; en même temps, la perte due à l'arrêt de travail sera réduite de 350 000-500 000 Yuan par an, ce qui augmentera encore les avantages en termes de coûts. coûts. Par exemple, après l'application d'un atelier d'usinage de précision d'un composant d'aviation, la consommation de capital d'inventaire a chuté de 800 000 yuans à 280 000 yuans, ce qui a permis d'économiser 23 000 yuans en coût annuel de consommation de capital, et la perte d'arrêt de travail a chuté de 450 000 yuans à 30 000 yuans, avec un bénéfice supplémentaire de 443 000 yuans par an.

(iv) Améliorer la précision de l'ordonnancement, réduire les coûts de reprise et de qualité, ainsi que les frais généraux.

Armoire à outils intelligenteGrâce à l'algorithme d'ordonnancement et de mise en correspondance de l'IA, il réalise la mise en correspondance précise des outils avec les machines-outils multi-axes et les tâches d'usinage, réduit la mise au rebut et la reprise des pièces en raison de l'inadéquation des outils et du manque de précision, et réduit les coûts indirects liés à la qualité et les pertes de matières premières. D'une part, l'algorithme d'IA associe automatiquement l'outil optimal en fonction de la tâche d'usinage, du nombre d'axes de la machine-outil, du modèle de la machine et du matériau de la pièce à usiner, et propose l'adoption de l'outil. Le taux d'inadéquation est réduit de 8%-12% à moins de 0,1%, ce qui élimine presque totalement les rebuts de pièces causés par l'inadéquation de l'outil ; d'autre part, il surveille la précision de l'outil et l'état d'usure en temps réel, s'assure que l'outil répond aux exigences d'usinage, améliore la précision de l'usinage et réduit le taux de rebut des pièces à usiner. D'autre part, la surveillance en temps réel de la précision de l'outil et de l'état d'usure garantit que l'outil répond aux exigences d'usinage et améliore la précision de l'usinage, réduisant le taux de rebut des pièces de 3%-5% à moins de 0,3%, et réduisant le coût du retraitement et la perte de matières premières. Selon les statistiques, l'application deArmoire à outils intelligenteAprès une réduction moyenne du taux de rebut des pièces de l'atelier d'usinage de précision de 85% ou plus, les coûts de reprise et de perte de matières premières ont été réduits de 25 à 40 millions de yuans par an ; dans le même temps, l'efficacité de la programmation des outils s'est améliorée de 90%, le taux d'utilisation des machines-outils multi-axes a augmenté de 10% à 15%, améliorant indirectement l'efficacité de la production. Par exemple, après l'application d'un atelier d'usinage de précision de pièces automobiles, le taux de rebut des pièces est passé de 4% à 0,2%, réduisant les coûts de reprise et de perte de matières premières de 320 000 yuans par an, et le taux d'utilisation des machines-outils multi-axes est passé de 75% à 88%, avec une nouvelle valeur de production annuelle de 800 000 yuans.

(v) Améliorer le système de traçabilité, optimiser les décisions de gestion, réduire les coûts cachés et améliorer les avantages globaux.

Armoire à outils intelligenteLe système de traçabilité du cycle de vie complet mis en place par l'entreprise clarifie l'organisme responsable, réduit les coûts cachés tels que la perte d'outils et les litiges en matière de responsabilité causés par le manque de traçabilité, et fournit en même temps des données scientifiques à l'appui des décisions de gestion, promouvant l'optimisation continue de la gestion des outils. D'une part, la chaîne de traçabilité complète permet de localiser rapidement l'organisme responsable de la perte et de l'endommagement des outils, de réduire les litiges en matière de responsabilité et de diminuer les coûts de gestion cachés de 50 000 à 100 000 yuans par an ; d'autre part, le rapport de données multidimensionnel (rapport d'inventaire, rapport de perte, rapport de réception, etc.) permet aux gestionnaires d'appréhender avec précision la loi sur la perte d'outils, la rotation des stocks, l'efficacité de l'utilisation du personnel et d'autres informations essentielles afin d'optimiser le plan d'approvisionnement en outils, l'utilisation des solutions et les processus de gestion, ce qui permet de réduire davantage les coûts. Optimiser le plan d'approvisionnement en outils, le plan d'utilisation et le processus de gestion afin de réduire davantage les coûts et d'améliorer l'efficacité. En outre, lesArmoire à outils intelligenteSynergie avec MES, ERP, système CNC, pour réaliser l'intégration profonde de la gestion des outils et du processus de production, pour améliorer l'efficacité opérationnelle globale de l'atelier, pour promouvoir la mise à niveau de la gestion allégée de l'atelier d'usinage de précision, et pour améliorer de manière significative les avantages globaux. Selon les statistiques de l'industrie, l'application de l'IA+IoTArmoire à outils intelligentePar la suite, le coût global de la gestion des outils de haute valeur dans les ateliers d'usinage de précision est réduit de 45%-60% en moyenne, l'efficacité globale de la production est améliorée de 30%-45%, et la période d'amortissement n'est que de 6 à 9 mois, ce qui est exceptionnel en termes de performance des coûts.

IV. analyse de cas d'application pratique (amélioration du rapport coût-efficacité, validation sur le terrain)

Pour valider davantage la technologie AI+IoT, il faut que le système de gestion de l'information et de la communication (SIG) soit mis en place.Armoire à outils intelligenteL'effet d'amélioration de la rentabilité dans la gestion des machines-outils multi-axes de haute précision dans les ateliers d'usinage de précision, combiné à la pratique d'application des entreprises d'usinage de précision de différentes échelles et dans différents domaines, deux cas typiques sont sélectionnés pour analyser la valeur d'application à partir du contexte d'application, du processus de mise en œuvre et de l'effet d'amélioration de la rentabilité des trois dimensions, afin de fournir à d'autres entreprises d'usinage de précision une expérience d'atterrissage de référence et d'améliorer la praticabilité et la force de persuasion de l'article.

(i) Cas 1 : atelier de transformation de moules de précision de taille moyenne (équipé de 12 machines multi-axes de haute précision)

1. contexte de l'application : l'atelier se concentre sur le traitement des moules de précision, équipé de 12 ensembles de machines-outils multiaxes de haute précision (dont 8 ensembles de machines-outils à 5 axes et 4 ensembles de machines-outils à 6 axes), traitant principalement des moules automobiles, des moules électroniques et d'autres produits, des outils de coupe de haute valeur couramment utilisés couvrant plus de 60 types de fraises en carbure, de forets en diamant, etc. avec une consommation annuelle de 120 outils de coupe de haute valeur à un prix moyen de 6 000 yuans par outil. 3 administrateurs d'outils, coût annuel de 288 000 yuans ; taux de perte d'outils de 26%, coût annuel de 187 200 yuans ; consommation de capital d'inventaire de 750 000 yuans, coût annuel de consommation de capital de 32 600 yuans ; en raison de l'inadéquation des outils, le manque de marchandises a conduit à la mise au rebut de la pièce à usiner taux de 4,5%, coût annuel de réusinage, perte de matière première de 350 000 yuans ; arrêt d'attente de l'outil taux de 10%, arrêt annuel de perte de 480 000 yuans ; coûts de gestion cachés. Pertes de 480 000 yuans ; coûts de gestion cachés de 80 000 yuans, soit un total de 1 417 800 yuans de coûts annuels connexes, ce qui empêche sérieusement l'atelier de réduire ses coûts et d'accroître son efficacité.

2) Processus de mise en œuvre : introduction de 15 groupes basés sur la technologie AI+IoT.Armoire à outils intelligenteL'entreprise adopte un agencement modulaire personnalisé, divisant les compartiments de précision, les grands compartiments et les compartiments spéciaux en fonction des spécifications des outils et du nombre d'axes des machines-outils appropriées, apposant des étiquettes RFID antimétalliques sur chaque outil et saisissant des informations sur l'ensemble du cycle de vie de l'outil et le modèle de la machine-outil appropriée ; elle met en place une plate-forme de gestion intelligente des outils, la connectant de manière transparente aux systèmes MES et CNC de l'atelier et permettant aux fonctions de l'IA de prévoir les pertes, d'optimiser l'inventaire et de planifier de manière intelligente ; Des dispositifs de température et d'humidité constantes sont mis en place pour garantir que l'environnement de stockage des outils est conforme aux normes ; une formation systématique est dispensée aux opérateurs et aux gestionnaires de l'atelier pour garantir qu'ils maîtrisent le fonctionnement de l'équipement et l'utilisation du système ; le processus d'achat et d'utilisation des outils est optimisé et, selon le plan de demande généré par l'IA, il est possible d'effectuer des achats à la demande et un réapprovisionnement dynamique de l'inventaire. Parallèlement, nous choisissons des capteurs de poids et des lecteurs RFID de haute précision pour assurer une identification et un pesage précis des outils, ainsi qu'une transmission stable des données.

3) Effet d'amélioration du rapport coût-efficacité : après la mise en œuvre, le rapport coût-efficacité de la gestion des outils de grande valeur de l'atelier a fait une percée significative, le coût de divers outils a été réduit de manière significative, l'efficacité de la production a été améliorée de manière significative. Premièrement, en termes de coût de la main-d'œuvre, l'administrateur des outils est passé de 3 à 1, ce qui permet d'économiser 192 000 yuans en coût de main-d'œuvre annuel ; deuxièmement, en termes de coût des pertes, le taux de perte des outils est passé de 26% à 3,5%, ce qui permet d'économiser 157 200 yuans en coût de perte annuel ; troisièmement, en termes de coût d'occupation du capital, l'occupation du capital de l'inventaire est passée de 750 000 yuans à 225 000 yuans, ce qui permet d'économiser 236 000 yuans en coût d'occupation du capital annuel ; quatrièmement, en termes de coûts indirects, le taux de rebut des pièces est passé de 4,5% à 4,5%. millions de yuans ; quatrièmement, en termes de coûts indirects, le taux de rebut des pièces passe de 4,5% à 0,2%, soit une réduction annuelle des coûts de reprise et de perte de matières premières de 333 000 yuans ; le temps d'attente de la fraise passe de 10% à 0,8%, soit une réduction annuelle des pertes de temps d'arrêt de 436 800 yuans ; les coûts de gestion cachés passent de 80 000 yuans à 20 000 yuans, soit une économie annuelle de 60 000 yuans ; au total, les économies annuelles de coûts s'élèvent à 1,2026 million de yuans. Dans le même temps, le taux d'utilisation des machines-outils multi-axes est passé de 72% à 88%, avec une nouvelle valeur de production annuelle de 960 000 RMB et un nouveau bénéfice annuel global de 2 162 600 RMB, avec une période d'amortissement de seulement 7 mois, ce qui a considérablement amélioré le niveau de gestion et la compétitivité de base de l'atelier.

(ii) Cas 2 : Atelier d'usinage de précision pour les grandes pièces aérospatiales (équipé de 25 machines multi-axes de haute précision)

1) Contexte de l'application : l'atelier se concentre sur l'usinage de précision des pièces d'aviation ; il est équipé de 25 ensembles de machines-outils multiaxes de haute précision (dont 15 ensembles de machines-outils à cinq axes et 10 ensembles de machines-outils à six axes) ; il traite des pièces soumises à des exigences de précision extrêmement élevées ; il utilise couramment des outils de coupe de grande valeur, dont plus de 80 types d'outils au nitrure de bore cubique, des fraises spéciales, etc. et le prix de certains outils spéciaux atteint 100 000 yuans RMB ; la consommation annuelle de 200 outils de coupe de grande valeur s'élève à un prix moyen de 8 000 yuans RMB/outil. Les points faibles du mode de gestion traditionnel sont importants : équipé de 4 gestionnaires d'outils, le coût annuel de la main-d'œuvre est de 400 000 yuans ; le taux de perte d'outils est de 22%, le coût annuel de perte est de 352 000 yuans ; la consommation de capital d'inventaire est de 1,2 million de yuans, le coût annuel de consommation de capital est de 522 000 yuans ; en raison de la précision insuffisante des outils, l'inadéquation de la pièce causée par le taux de mise au rebut est de 3,8%, le coût annuel de réusinage et de perte de matières premières est de 500 000 yuans ; le temps d'arrêt est de 8%, le coût annuel de réusinage et de perte de matières premières est de 1,5 million de yuans. taux d'outils en attente de 8%, perte annuelle de temps d'arrêt de 800 000 yuans ; coûts de gestion cachés de 120 000 yuans, un total de coûts annuels connexes s'élevant à 2 224 200 yuans, ne peut pas répondre à la demande d'usinage de haute précision et de haute efficacité des pièces d'aviation.

2) Processus de mise en œuvre : introduction de 30 groupes basés sur la technologie AI+IoT.Armoire à outils intelligenteIl adopte le mode “1 armoire maître + N armoires esclaves” avec une extension flexible de la capacité, divise la zone de stockage spécial en fonction de la valeur, de la spécification et du nombre d'axes des machines-outils appropriées, et stocke les outils spéciaux individuellement ; il est équipé d'un module de surveillance exclusif ; il établit une plate-forme d'analyse de données intelligente, réalise une synergie approfondie avec les systèmes MES, ERP et CNC, et permet de prédire la perte d'outils AI, planification et adaptation intelligentes, traçabilité du cycle de vie complet ; équipé d'un système de contrôle de la température et de l'humidité de haute précision et d'un dispositif anti-collision pour garantir la sécurité du stockage des outils spéciaux et la stabilité de la précision ; établit un système d'entretien régulier pour l'équipement et prévoit qu'une personne spéciale soit responsable de l'entretien et de la maintenance des outils spéciaux.Armoire à outils intelligenteIl optimise également le processus d'étalonnage des outils et étalonne régulièrement les outils en fonction des rappels d'étalonnage envoyés par le système afin de garantir la conformité avec les exigences de précision d'usinage des machines multi-axes.

3) Effet d'amélioration de la rentabilité : après la mise en œuvre, la gestion des outils de grande valeur de l'atelier a été améliorée pour être allégée et intelligente, avec une amélioration significative de la rentabilité. Premièrement, en termes de coûts de main-d'œuvre, le nombre de gestionnaires d'outils est passé de 4 à 1, ce qui permet d'économiser 270 000 RMB en coûts de main-d'œuvre annuels ; deuxièmement, en termes de coûts de pertes, le taux de perte d'outils est passé de 22% à 2,8%, ce qui permet d'économiser 307 200 RMB en coûts de pertes annuels ; troisièmement, en termes de coûts d'occupation du capital, l'occupation du capital des stocks est passée de 1,2 million de RMB à 360 000 RMB, ce qui permet d'économiser 36 700 RMB en coûts d'occupation du capital annuels ; Quatrièmement, en termes de coûts indirects, le taux de rebut des pièces est passé de 3,8% à 0,15%, réduisant les coûts de reprise et de perte de matières premières de 482 000 RMB par an ; le taux de temps d'attente des outils est passé de 8% à 0,5%, réduisant les pertes de temps d'arrêt de 760 000 RMB par an ; les coûts de gestion cachés sont passés de 120 000 RMB à 30 000 RMB, économisant 90 000 RMB par an ; les économies annuelles totales s'élèvent à 1,9459 million de RMB. Dans le même temps, le taux d'utilisation de la machine-outil multi-axes est passé de 78% à 92%, avec une nouvelle valeur de production annuelle de 1,8 million de yuans, un nouveau bénéfice annuel global de 3 745 900 yuans et une période d'amortissement de seulement 6,5 mois, ce qui non seulement répond à la demande d'usinage de haute précision des pièces d'aviation, mais devient également la référence de l'industrie en matière de gestion intelligente des outils de coupe de grande valeur.

V. Notes d'application de l'armoire à outils intelligente AI+IoT et tendances de développement de l'industrie

Basé sur la technologie AI+IoTArmoire à outils intelligenteLa gestion d'outils de grande valeur dans les ateliers d'usinage de précision présente une valeur significative d'amélioration de la rentabilité ; compte tenu de la complexité de la scène des ateliers d'usinage de précision et de la pratique d'application de l'industrie, les entreprises doivent prêter attention aux questions pertinentes dans le processus d'application, afin de tirer pleinement parti de ses avantages fonctionnels ; en même temps, compte tenu de la tendance à la transformation intelligente de l'industrie manufacturière haut de gamme, la planification rationnelle de l'application de la stratégie, pour aider les entreprises à réaliser une optimisation des coûts à long terme et une croissance des bénéfices, et pour améliorer encore le niveau de la gestion d'outils de grande valeur. Niveau de gestion des outils.

(i) Considérations relatives à l'application

1) Adaptation aux scénarios des ateliers et aux caractéristiques des outils et des machines-outils : les ateliers d'usinage de précision disposent d'une large gamme d'outils et de spécifications, et les exigences en matière d'adaptation des outils varient considérablement entre les différents axes et modèles de machines-outils multiaxes. Les entreprises doivent faire des choix raisonnables en fonction de la taille de leurs propres ateliers, du nombre de machines multiaxes, du nombre d'axes sur la machine, du type d'outil (outils ordinaires de grande valeur, outils spéciaux) et des besoins en matière d'usinage.Armoire à outils intelligentePar exemple, les outils spéciaux doivent être équipés de compartiments de stockage exclusifs et de modules de surveillance pour garantir la sécurité du stockage et la stabilité de la précision. Par exemple, les outils spéciaux doivent être équipés de compartiments de stockage exclusifs et de modules de surveillance pour garantir la sécurité du stockage et la stabilité de la précision ; les outils à haute fréquence doivent être placés dans l'armoire à outils à proximité de la machine-outil multi-axes correspondante pour améliorer l'efficacité de la réception ; en même temps, en combinaison avec la poussière, l'huile et d'autres caractéristiques environnementales de l'atelier, choisir un équipement anti-huile, anti-poussière et anti-collision, pour garantir la stabilité et le fonctionnement à long terme de l'équipement.

2. normaliser la saisie des informations sur les outils et la gestion des étiquettes : l'exactitude des informations sur les outils est la base d'un contrôle intelligent ; les entreprises qui saisissent des informations sur les outils doivent s'assurer que les spécifications, les modèles, le prix unitaire, la durée de stockage, le cycle d'étalonnage, la durée de vie, les modèles de machines-outils adaptables et d'autres informations sont exacts, et mettre régulièrement à jour les informations sur les outils (par exemple, l'usure des outils, la mise au rebut et la mise à jour en temps utile du système après l'étalonnage des données) ; renforcer la gestion des étiquettes RFID, vérifier régulièrement l'intégrité de l'étiquette pour s'assurer que les informations de l'étiquette sont cohérentes avec les informations réelles et les données du système afin d'éviter l'impact des erreurs sur le rapport coût-efficacité Renforcer la gestion des étiquettes RFID, vérifier régulièrement l'intégrité des étiquettes, remplacer en temps utile les étiquettes endommagées, détachées ou usées, afin de s'assurer que les informations de l'étiquette sont cohérentes avec les informations réelles de l'outil et les données du système, pour éviter les failles de contrôle dues à des informations incorrectes, ce qui affecte l'amélioration du rapport coût-efficacité.

3. renforcer la formation du personnel et la maintenance des équipements :Armoire à outils intelligenteLe fonctionnement, l'utilisation du système, l'interprétation des données requièrent certaines connaissances professionnelles, les entreprises devraient renforcer la formation des opérateurs d'atelier, des gestionnaires, du personnel de maintenance de l'équipement pour s'assurer qu'ils maîtrisent le fonctionnement de l'équipement, la visualisation des données du système, la gestion des exceptions, la maintenance des étiquettes et d'autres compétences, afin d'éviter qu'un mauvais fonctionnement n'entraîne une défaillance de l'équipement, des erreurs de données, affectant l'efficacité de la gestion de l'outil et les résultats du contrôle des coûts ; en même temps, la mise en place d'une maintenance régulière de l'équipement. Parallèlement, établir un système de maintenance régulière de l'équipement, nettoyer régulièrement l'équipement, vérifier la précision des capteurs, entretenir le module de communication et le dispositif de température et d'humidité constantes, sauvegarder les données du système, sélectionner des fournisseurs d'équipement professionnels, assurer la qualité de l'équipement et du service après-vente, et résoudre rapidement les problèmes d'écart d'identification, de brouillage des données, de défaillance et autres problèmes dans le processus de fonctionnement de l'équipement, afin d'assurer le développement continu de la gestion de l'outillage.

4) Promouvoir les synergies entre les systèmes et l'optimisation des processus : le rôle des entreprises dans l'introduction d'un système de gestion de la qualité.Armoire à outils intelligenteLors de la sélection des produits, il convient d'accorder la priorité à ceux qui peuvent être intégrés de manière transparente aux systèmes MES, ERP et CNC existants, ce qui permet de briser les silos de données, de créer une synergie en temps réel entre les données relatives aux outils, les données de production et les données d'inventaire, et de promouvoir l'intégration profonde de la gestion des outils avec le processus de production et le processus d'approvisionnement ; en même temps, en fonction de l'évolution de la demande, il convient d'accorder une attention particulière à l'amélioration de la qualité des produits.Armoire à outils intelligenteGrâce aux résultats de l'analyse des données, nous optimisons le plan d'approvisionnement en outils, le plan d'utilisation, le processus d'étalonnage et le processus de gestion, en exploitant pleinement les avantages de la gestion par les données afin de réduire davantage les coûts, d'améliorer l'efficacité et d'éviter l'immobilisation des équipements et le gaspillage des ressources.

(ii) Tendances de l'évolution de l'industrie

1) Le niveau d'intelligence continue de s'élever : avec l'itération de l'intelligence artificielle, du big data, des jumeaux numériques et des technologies d'edge computing, l'intelligence artificielle et les technologies d'edge computing sont de plus en plus complexes et de plus en plus complexes.Armoire à outils intelligenteUn niveau d'intelligence plus élevé sera atteint. Grâce à des algorithmes d'IA permettant de prédire avec précision les tendances d'usure des outils, d'optimiser les solutions d'ordonnancement et les plans d'inventaire, de réduire encore l'intervention manuelle ; combiné à la technologie du jumeau numérique pour construire un modèle de simulation virtuelle de la gestion des outils, la surveillance en temps réel de l'ensemble du cycle de vie de l'outil et la simulation hors ligne, pour préjuger des problèmes anormaux et améliorer la précision de la gestion et du contrôle ; l'intégration de la vision industrielle et de la technologie de détection laser, pour parvenir à une surveillance plus précise de l'usure de l'outil et de la précision, pour prolonger encore la durée de vie de l'outil et réduire les coûts d'usure et de perte. Prolonger la durée de vie de l'outil et réduire le coût des pertes.

2) Intégration croissante : à l'avenir.Armoire à outils intelligenteIl sera profondément intégré aux machines-outils multi-axes de haute précision, aux chariots AGV, à l'équipement d'étalonnage intelligent, etc., afin de construire un système de synergie de gestion et de production d'outils automatisés pour l'ensemble du processus, et de réaliser l'outil “entreposage automatique - stockage automatique - réclamation automatique - manipulation automatique - étalonnage automatique - mise au rebut automatique”, de se débarrasser complètement de la dépendance artificielle et d'améliorer encore l'efficacité de la gestion et l'efficacité de la production. Parallèlement, avec les systèmes en amont et en aval de la chaîne d'approvisionnement (système de gestion des fournisseurs, système de recyclage des outils), une synergie approfondie est mise en place pour gérer en circuit fermé l'ensemble de la chaîne d'achat, d'utilisation et de recyclage des outils, optimiser l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement et réduire les coûts d'approvisionnement. optimiser l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement et réduire les coûts d'approvisionnement.

3. développement de la personnalisation et de la flexibilisation : les différents domaines et tailles des ateliers d'usinage de précision ont des besoins très variés en matière de gestion des outils, et ce à l'avenir.Armoire à outils intelligenteElle évoluera dans le sens de la personnalisation et de la flexibilisation. Les fournisseurs concevront des schémas d'équipement, des modules fonctionnels et des systèmes de gestion personnalisés en fonction des besoins d'usinage spécifiques, des types d'outils, de l'agencement de l'atelier et des configurations de machines multi-axes des entreprises, de manière à répondre aux besoins de gestion des outils dans différents scénarios ; la conception modulaire sera encore optimisée pour permettre une expansion rapide, des mises à niveau fonctionnelles et des ajustements de l'agencement, de manière à répondre aux changements dynamiques dans les opérations de l'atelier ; et en même temps, elle adoptera des composants à faible consommation et à faible consommation d'énergie, de manière à réaliser des économies d'énergie et des économies d'énergie dans l'entreprise. Parallèlement, des composants à faible consommation d'énergie et à faible consommation d'énergie sont adoptés pour réaliser des opérations vertes et économes en énergie et répondre aux exigences de l'objectif “double carbone”.

4) L'échelle du marché continue de s'étendre : avec l'accélération de la transformation de la fabrication haut de gamme vers la précision et l'intelligence, de plus en plus d'entreprises d'usinage de précision sont conscientes de l'IA + IoT.Armoire à outils intelligenteLa demande du marché continuera de croître en raison des avantages rentables dans la gestion des outils de grande valeur. Selon les prévisions du secteur, la taille du marché des équipements de gestion d'outils intelligents en Chine devrait atteindre 3,5 milliards de yuans en 2026, dont les équipements basés sur la technologie AI+IoT.Armoire à outils intelligenteAvec plus de 75%, le taux de croissance annuel composé atteindra 60% au cours de la période 2022-2026, la part de substitution nationale continue de s'étendre, la concentration de l'industrie continue de s'améliorer, son application dans l'atelier d'usinage de précision sera plus largement utilisée et deviendra l'équipement de base pour la gestion intelligente des outils de coupe de grande valeur.

VI. conclusion

Dans la fabrication de précision haut de gamme, la transformation intelligente de l'arrière-plan, les machines-outils multi-axes de haute précision, la gestion d'outils de grande valeur en tant qu'atelier d'usinage de précision, la réduction des coûts et l'efficacité des liens clés, le modèle traditionnel de gestion négligée n'a pas été en mesure de s'adapter aux besoins de développement de l'usinage de précision moderne, “haute précision, haute efficacité, faible coût”, et est devenu une contrainte pour l'amélioration de la compétitivité de base du goulot d'étranglement de l'entreprise. Goulot d'étranglement. Basé sur la technologie AI+IoTArmoire à outils intelligenteGrâce à la perception de l'Internet des objets, aux algorithmes d'IA, à l'identification intelligente, à la collaboration des données et à d'autres technologies de base, il répond avec précision aux besoins de gestion des outils de coupe de grande valeur, de haute précision, à forte perte et à fort contrôle, s'adapte à l'utilisation de différents axes et de machines-outils multi-axes, et comprime les coûts de main-d'œuvre, réduit le coût des pertes, optimise l'utilisation des fonds et réduit les coûts indirects, En comprimant le coût de la main-d'œuvre, en réduisant le coût des pertes, en optimisant la consommation de capital, en réduisant les coûts indirects et en améliorant l'efficacité de la production, l'entreprise parvient à améliorer d'un bond la rentabilité globale de la gestion des outils de grande valeur dans les ateliers d'usinage de précision, à résoudre efficacement le problème central du mode de gestion traditionnel et à promouvoir la transformation de la gestion des outils de grande valeur, qui passe d'une gestion “grossière” à une gestion “allégée et intelligente”.

Du point de vue des cas d'application pratiques, qu'il s'agisse d'un atelier de traitement de moules de précision de taille moyenne ou d'un grand atelier de traitement de précision de pièces d'aviation, l'introduction de l'IA + IoT.Armoire à outils intelligenteAprès la mise en œuvre du système, celui-ci a permis de réduire considérablement les coûts et d'augmenter sensiblement l'efficacité de la production, avec un retour sur investissement exceptionnel, ce qui peut répondre efficacement aux besoins de gestion des outils de grande valeur des entreprises d'usinage de précision dans différents domaines, et améliorer l'efficacité opérationnelle de l'atelier, la précision de l'usinage et la compétitivité sur le marché. Avec l'itération continue de la technologie et la croissance continue de la demande de l'industrie, le système de gestion de l'outillage à haute valeur ajoutée est en train de se développer.Armoire à outils intelligenteIl se développera dans le sens d'une plus grande intelligence, de l'intégration, de la personnalisation et de l'écologisation, et intégrera davantage les nouvelles technologies telles que le jumeau numérique et la vision industrielle pour parvenir à une synergie approfondie avec le processus de production de l'usinage de précision, devenant ainsi le support essentiel des ateliers d'usinage de précision haut de gamme pour réduire les coûts et augmenter l'efficacité, et promouvant la fabrication haut de gamme pour parvenir à un développement de haute qualité.

Pour les entreprises d'usinage de précision, il convient de combiner la taille de l'atelier, le nombre de machines-outils multi-axes, le nombre d'axes de la machine, les types d'outils et les besoins d'usinage, l'introduction raisonnable de l'IA et de l'Internet des objets.Armoire à outils intelligenteEn outre, il normalise le processus d'application, renforce la formation du personnel et la maintenance des équipements, et exploite pleinement ses avantages en matière d'amélioration de la rentabilité. Parallèlement, il suit la tendance de développement de l'industrie, encourage l'intégration approfondie de la gestion des outils avec les technologies numériques et intelligentes, optimise le système de gestion du cycle de vie complet des outils de coupe de grande valeur, réduit les coûts et augmente l'efficacité, et saisit la première opportunité dans la concurrence de l'industrie manufacturière haut de gamme pour réaliser un développement durable.