Эти три компании думают, Термопластичные композиты представляют собой следующее поколение легких материалов: от электроники до автомобильной промышленности и аэрокосмических применений, таких как увеличение Значимость в своих соответствующих областях является ключевой. Цифровые возможности Siemens еще больше повышают опыт Airborne в разработке составных компонентов и индустриализации процессов, которые включают в себя полную композитную цепочку CAD-CAE-CAM, цифровые заводские решения И цифровая двойная платформа SABIC Innovative Plastics предлагает свои однонаправленные ленты с термопластичной композицией UDMAX с обширными знаниями в области материалов и собственных исследований и разработок в области композитной обработки и дизайна изделий. Цели: Низкое себестоимость производства термопластичных композитов.
Бизнес компании Saudi Basic Industries FRT использует свою фирменную технологию HPFIT для производства термопластичной ленты UDMAX, которая является быстрой и точной и может поставлять тысячи стеклянных или углеродных волокон и сочетать их с полимерными матрицами. , Полученные ленты имеют высокое содержание волокон, высококачественную пропитку волокон и минимальное содержание пустот и менее сломанные волокна. (Примечание: UDMAX и HPFIT являются товарными знаками SABIC и его филиалов.)
Сотрудничество
Компания Airborne, ведущий производитель термопластичных композитных труб для нефти и природного газа, разработала и построила полностью автоматизированный производственный процесс, вводя в эксплуатацию новый завод в 2012 году и Airborne Oil & Gas через два года, привлекая инвесторов из Shell, Chevron, Saudi Arabia Ami и Evonik.
«Мы встретили SABIC в разработке нефти и газа, - говорит ван Мурик, - мы разработали программное обеспечение и промышленные процессы для этих непрерывных композитных обжимных труб и теперь можем производить 40-50 тонн продукта за один проход без каких-либо дополнительных работ '.
Джон О'Коннор из Siemens сказал: «Это классический пример полной индустриализации композитов, где самые передовые технологии достигают такого же уровня композитов, как и любой другой промышленный материал. Конкурентоспособность композитов является ограничивающим фактором производительности Таким образом, мы считаем, что Siemens является уникальным, и мы сосредоточены на оцифровке. Мы можем использовать продукты CAD-CAE-CAM для обеспечения дизайна и моделирования в цехе. Мы также можем использовать цифровые заводские решения, такие как управление Привод и приводная система производства, а также наша цифровая двойная технология ».
Материалы и детали
В материале используется SABIC: «У нас много термопластичной смолы, - сказал Франко. - В SABIC Innovative Plastics мы считаем, что термопластик может принимать композиты на новые высоты из-за более короткого времени цикла Повторяемость - это не проблема, как термореактивные материалы. Несколько лет назад мы начали рассматривать термопластичные композиты на основе UD-лент, которые, по нашему мнению, являются лучшими формами материалов. Он отметил, что термореактивные композиты также начали Автоматически размещайте однонаправленные ленты для приложений, требующих максимальной производительности. «Мы используем наши ленты UDMAX для изготовления ламинатов и листов, а затем формируем и формируем их в сложные компоненты в соответствии с требованиями заказчика». Francato сказал: «Это невозможно сделать в низких циклах Время, низкая стоимость и дополнительные функции, встроенные в деталь ».
Он продолжает: «Мы полагаем, что это приведет к массовому производству, что позволит автомобильной промышленности более широко использовать преимущества термопластичных композитов». Таким образом, автомобили являются одной из целей. «Мы считаем, что низкий спрос на автомобильные приложения большого объема Время цикла и типы соответствия между компонентами могут происходить », - сказал Франко, другие целевые рынки - аэрокосмическая, бизнес-электроника, коммерческие автомобили (грузовики) и трубопроводы.« У частей есть очень широкое пространство », - сказал он. С самого начала мы искали стекло и углеродные волокна, нейлон (полиамид или ПА), полипропилен (ПП) и поликарбонат (ПК), а также готовы добавлять высокоэффективные полимеры, такие как PEEK (полиэфирэфиркетон) , PEKK (полиэфиркетон кетон), PEI (полиэфиримид) и т. Д.
автоматизация
По словам Франко, автоматизация с Airborne и Siemens является ключевой. «Мы начали автоматизировать материал сначала и купили FRT в 2016 году, так что было нелегко сделать ленты шириной самого высокого качества с нужной скоростью, но пока мы Существует потребность в высокоскоростном производстве ламинатов различного количества слоев в разных направлениях ». Он сказал, что, хотя многие системы находятся в пилотных проектах, практически нет производства». Была проведена автоматизация с технологией формовки Engel и KraussMaffei Более того, - сказал Франко, но он считает, что это быстро и массовое оборудование по-прежнему не хватает ». Именно поэтому мы хотим найти подходящую компанию для работы. Airborne и Siemens могут внедрять слои для конкретных продуктов конечного использования Автоматизация плиты. Машины, которые мы собираем, достигнут цели - от сотни тысяч до миллионов частей в год ».
Бортовой подход достаточно гибкий, чтобы удовлетворить наши потребности: «Мы покупаем оборудование, а также строим собственные и комбинированные технологии. Мы стараемся не изобретать его, а интегрировать машину с другими новаторами. Например, Мы изучили бумажную промышленность, промышленность кабельной обмотки и т. Д., Чтобы удовлетворить наши потребности в производстве продукции, а также разрабатываем оборудование ATL (автоматическая ленточная укладка), готовое перейти на неиспользованный рынок.
О'Коннор сказал: «Мы видим, что производительность компании высока, но не передовая материальная система и наоборот». «Лидеры отрасли должны достичь пересечения возможностей машины, материальных возможностей и возможностей процесса». Он сказал, что ремень Siemens Огромный объем цифровых зонтов, охватывающих все эти области, в сочетании с их собственными данными для достижения более высоких уровней производительности в цепочке поставок и технологической цепочке.
Производство нулевого дефекта
Утверждение O 'Connor о том, что цифровое производство с лицензией Siemens звучит очень похоже на производство с нулевым дефектом под названием ZAero. Ван Мурик отмечает, что этот тип материалов оптимизации и цепочек процессов - это тот, который люди хотели бы видеть, : «Оба метода одинаковы, и мы это сделали в нефтегазопроводах. Когда вы строите тяжелый продукт стоимостью 3 т, 50 т, вам трудно создавать Чтобы отказаться от него, но вы должны справляться с изменениями материалов и окружающей среды и все еще иметь возможность выпускать приемлемые продукты, и для этого мы разработали технологию, которая может основываться на современных моделях и инсталляциях производственных процессов.
Франко считает, что моделирование процессов проделает большую работу в этой области, сказав: «Каковы последствия недостатков материала или разъема? Мы хотим иметь возможность корректировать материал во время полета, тем не менее, убеждая OEM-производителей, что требуется много данных. Автоматические цепочки поставок и технологические цепи не могут этого сделать ». Франко отмечает, что большое количество приложений для моделирования находится в процессе литьевого формования, но мало кто работает с непрерывными волокнистыми композитами. Однако через два года В этой области многое сделано до использования ленты UDMAX для создания универсального композитного луча в выбранных местах. «Я сделал это менее чем за минуту и использовал эту часть для тестирования и Чтобы проверить нашу имитационную модель, нам нужно знать, как лента трансформируется в конечную часть, а также понимает, как детали интегрируются и формируются.
О'Коннор сказал, что весь процесс может быть оцифрован компанией Siemens: «У нас есть собственные продукты, и наши партнеры помогают нам предоставить нам дополнительные функции, которые мы можем использовать».
Гибкая производственная линия была впервые использована в производстве автомобилей
Ван Мурик также считает, что производственная линия должна стать настолько гибкой, что небольшие серии могут работать между большими сериями. «Концепция цифрового производства переконфигурировала линию, чтобы быть точным и оптимизированным для каждого продукта». Идеальным является небольшой Он добавил: «Станция консолидации будет наименее гибкой, а совместные строительные блоки станут еще более распространенными».
Франко сказал: «Производственная линия не так долго, как аэрокосмическая промышленность для продуктов для автомобильной и бытовой электроники, поэтому мы можем иметь очень надежную систему от одной модели к другой, от одной модели к другой». Он признает, что TPC играет важную роль в автономном управлении и датчиках, но TPC играет очень важную роль в автомобильных интерьерах, поскольку для этого требуется большая функциональность ». По сравнению с традиционными материалами, Здесь можно сократить затраты, и SABIC является экспертом в автомобильных интерьерах, и мы считаем, что работа с Airborne и Siemens поможет клиентам SABIC производить детали очень надежным и последовательным образом ».
Контроль затрат
Эта модель сотрудничества резко контрастирует с фрагментированной цепочкой стоимости портфеля, которую Ван Мурик сказал о прошлом: «В 1990-х годах вы могли потратить много денег на ткань из углеродного волокна (углепластик, армированный пластиком) для использования на самолетах, потому что Это экономит на стоимости и производительности, но стоимость и время для преобразования углеродного волокна в детали самолетов очень высоки, поэтому крайне важно значительно сократить затраты и время ».
Для Airborne это означает, что необходимо задействовать химические компании, такие как SABIC ». Поскольку в прошлом рецепты не всегда были оптимизированы для рентабельного производства конкретных деталей, поскольку мы работаем с SABIC, мы можем Раскрыть поставщикам материалов цель увеличения производительности материалов или сокращения затрат, что является беспрецедентным в мире ». Франкато также согласился с понятием, что« легкое производство по разумной цене ».
Ван Моурик сказал: «Сейчас мы оптимизируем материалы и производственные процессы, чтобы существенно сократить затраты и производственные циклы в продуктах бытовой электроники, разработка компонентов в течение двух-трех лет является неприемлемой, реальная ситуация на рынке Ближе к 6-9 месяцам.
Машинное обучение ускоряет разработку производственных линий
Ван Мурик признал, что предстоит еще много работы, чтобы соединить все факторы в этой цифровой производственной линии, и он объясняет: «Сначала мы попытаемся оцифровать этот процесс, и машинное обучение может работать локально, например, только Используется в пресс-формировании, но затем мы соединяем этот частичный процесс с каждой частью общего процесса ». Он указывает, что это также и то, что Siemens и SABIC работают вместе, например:« Если машина сообщает нам об изменении настроек процесса, Тогда параметры материала также будут изменены, и в будущем мы хотим иметь возможность автоматически подключаться к ленточному производству, но мы будем идти шаг за шагом ».
O 'Connor сказал: «Это начало нашей программы в отрасли 4.0, и у нас есть возможность интегрировать элементы во всей цепочке процессов. Люди ежедневно принимают решения по миллиону долларов, но часто без поддержки данных и просмотров, это очень Иррациональное явление.
«Потенциал для термопластичных композитов огромен, и это сотрудничество ускорит разработку и применение термопластичных композитов», - сказал Франко, добавив, что сама цифровая производственная линия поможет сократить цикл разработки. «Нам не нужно Проведите весь анализ самостоятельно. Эти оцифрованные системы заполнят большую часть данных и деталей.
Ван Моурик приводит пример: «Чтобы сделать сложный процесс производства безошибочным, вам необходимо отслеживать десятки параметров. Наши инженеры часто замечают некоторые из наиболее понятных и контролируемых частей. На производственной линии мы Однако, определив окна для 2-3 ключевых параметров, которые являются приемлемыми, используя расширенный анализ данных на протяжении всего процесса, мы с удивлением обнаруживаем, что альтернативные комбинации параметров вне этого окна менее логичны, но на самом деле они Получил лучшие результаты ». Он отметил, что для того, чтобы понять, почему, химикам потребовалось время, но сейчас у нас очень глубокое понимание и понимание процесса, а также эффективность и эффективность Новое улучшение.
О. Коннор говорит: «Для простого примера у Siemens Controllers есть сотни оптимизационных установок на заводе, которые делают производство более быстрым, гибким и умным, а индустрия композитов находится на передовом уровне, который может воспользоваться этим уровнем автоматизации и управления ,
Ван Моурик сказал: «Если мы сможем объединить знания Siemens и SABIC с результатами, которые мы уже продемонстрировали при разработке составных частей и процессов, то мы сможем добиться успеха в разработке композитов и процессов и Ускоренный таким образом, который мы не могли сделать в прошлом, мы начали небольшую, но потенциал был огромен.
Стимулирование всей отрасли
Франко сказал: «Мы хотим, чтобы наши клиенты могли в полной мере использовать эти непрерывные термопластичные волокна и предлагать новые решения быстрее, чем когда-либо прежде». Он считает, что из-за сокращения выбросов углекислого газа и использования энергии Спрос растет и растет возможность для комплексного развития. «Рассмотрите размер и опыт этих трех партнеров, и мы можем вдохновить других игроков на этом рынке, чтобы они стали более активными, пока этот рынок все еще слишком маленький.