Die Automatisierung in Tiefbohrmaschinen geht weit über Roboter hinaus. In Maschinen sind häufig automatisierte Funktionen enthalten, mit denen Hersteller ideale Produktionsabläufe erzielen, die manuelle Handhabung von Teilen und Werkzeugen reduzieren und überlegene Genauigkeitsstandards für gebohrte Werkstücke einhalten können.

Integrierte Automatisierung im Rampenlicht: Video

Die Automatisierung bei Tiefbohrmaschinen geht weit über Roboter hinaus. Automatisierte Funktionen sind häufig in Maschinen enthalten, um es Fertigern zu ermöglichen, ideale Produktionsabläufe erzielen, die manuelle Handhabung von Teilen und Werkzeugen reduzieren und überlegene Genauigkeitsstandards für gebohrte Werkstücke einhalten zu können.

Automatisierung ist häufig in Tiefbohrmaschinen integriert und arbeitet teilweise mit dem gesamten System zusammen, um die Funktionen zu verbessern und den Bedienern ein nahtloses und ergonomisches Arbeiten zu ermöglichen. UNISIG arbeitet mit Kunden zusammen, um für die jeweiligen Anwendungsanforderungen eine Lösung zu erstellen, die die kundenseitigen Produktions- und Spezifikationsziele optimiert und zu einem Maschinensystem führt, das Verlässlichkeit in der Fertigung schafft.

UNISIG's CEO Anthony Fettig was featured on advancedmanufacturing.org , discussing high-feed gundrilling, and the relationship between deep hole drilling systems and the tooling technology that is available.
09

Mai

Das Paket für Bohrproduktivität – Advanced Manufacturing Schwerpunktartikel

UNISIG’s CEO Anthony Fettig wurde auf advancedmanufacturing.org vorgestellt, und sprach über das Hochgeschwindigkeits-Tiefbohren und den Zusammenhang zwischen Tiefbohrsystemen und der verfügbaren Werkzeugtechnologie. Tiefbohrwerkzeuge mit Wendeschneidplatte können die Vorschubgeschwindigkeiten verdreifachen und sind ideal für Umgebungen mit hohem Produktionsvolumen in geeigneten Bohrdurchmesserbereichen, sodass Hersteller ihren Produktionsfluss modernisieren und ihre Fähigkeiten aktualisieren können.

Bis vor kurzem galten einige Werkzeugtypen für Tiefbohroperationen als Spezialwerkzeuge – solche, die nur wenige Hersteller von Zerspanungswerkzeuge angeboten und noch weniger tatsächlich unterstützt haben. Heutzutage sind viele dieser Werkzeuge, wie zum Beispiel Einlippen-Wendeschneidplattenwerkzeuge, als Standard verfügbar und werden mit effektiver Anwendungsunterstützung geliefert. All dies ermöglicht es den Fertigern, solche Werkzeuge einfach zu implementieren und die Vorteile des Tiefbohrens zu nutzen.

Wendeschneidplatten-Werkzeuge verdreifachen die Bohrvorschubgeschwindigkeiten im Vergleich zu denen herkömmlicher Werkzeuge, und maximieren die Leistung. Um diese Werkzeuge aber tatsächlich voll ausschöpfen zu können, müssen Tiefbohrsysteme jetzt auch dreimal so viel Leistung, Drehmoment und Vorschub aufbringen sowie die Robustheit und Steifigkeit aufweisen, um Vibrationen zu vermeiden. Zum Glück jedoch führen die höheren Vorschubraten der Wendeschneidplatten-Werkzeuge zu einer höheren Leistung pro Spindel auf Tiefbohrmaschinen. Das heißt, eine Maschine, die diese innovativen Werkzeuge verwendet, kann die gleiche Anzahl von Teilen bohren – eine bestimmte Produktionsmenge beibehalten – aber mit der Hälfte der Spindeln. Stellen Sie sich eine Produktionsleistung vor, die 12 bis 16 mit konventionellen Werkzeugen bestückte Tiefbohrspindeln erfordern würde. Werkzeuge mit Wendeschneidplatten ermöglichen einer Fertigung, die gleiche Produktion mit nur vier Spindeln zu erzielen.

Solche produktiven dedizierten Tiefbohrsysteme ermöglichen es Prozessplanern/Ingenieuren, ihre Produktionszellen-Layouts im Hinblick auf eine verbesserte Wirtschaftlichkeit zu überdenken, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Vierspindlige Tiefbohrmaschinen zum Beispiel benötigen ungefähr die gleiche Stellfläche wie eine große Drehmaschine. Anstelle von vier Drehmaschinen kann also eine Tiefbohrmaschine eingesetzt werden und 75 % des Platzes bei gleichbleibender Leistung eingespart werden.

Hochproduktive ELB-Tiefbohrwerkzeuge benötigen Automatisierung für maximale Effizienz – nicht nur externe Automatisierung, sondern auch interne Automatisierung. Ein einzelner externer Roboter allein kann nicht genügend Teile laden, um alle vier Spindeln am Laufen zu halten. Stattdessen führt der externe Roboter oder ein Bediener Teile einem internen Lader im Inneren der Tiefbohrmaschine zu, der dann die Teile durch die Maschine bewegt. Dieser interne integrierte Lader ist ein „intelligenter“ Förderer, der die Teile dorthin bewegt, wo sie benötigt werden.

Prozesskontrolle beim Tiefbohren und die Verwaltung der Werkzeugstandzeiten sind für Hochleistungsmaschinen mit Wendeschneidplattenbohrern noch wichtiger, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten, aber auch um den Prozess im Falle eines Problems zu stoppen bevor ein Schaden am Werkzeug auftritt. Damit sind Tiefbohrsystem-Hersteller wie UNISIG, die schon immer in der einen oder anderen Form Prozesssteuerungs- und Standzeitmanagementsysteme in ihre Tiefbohrsysteme integriert haben, denjenigen die dies nicht getan haben, einen großen Sprung voraus.

Fortschritte in der Automatisierung in Kombination mit den Prozesssteuerungsfähigkeiten von Tiefbohrsystemen vereinfachen ihre Integration in Fertigungszellen neben konventionellen Bearbeitungszentren und anderen Systemen.

Es ist zwar möglich, bestimmte Tiefbohroperationen relativ produktiv auf Bearbeitungszentren durchzuführen, aber je tiefer die erforderliche Bohrung, desto mehr belastet die Operation die Werkzeugmaschine mechanisch und verringert ihre Leistung. All dies führt zu erhöhtem Wartungsaufwand und höherem Werkzeugaufwand.

Diese Strategie zwingt die Fertiger auch dazu, weitere Bearbeitungszentren hinzuzufügen, um im Falle eines Anstiegs der Produktionsnachfrage Schritt zu halten. Umgekehrt besteht die Alternative darin, stattdessen ein Tiefbohrsystem zu integrieren, das die Bearbeitungszentren von dieser Arbeit entlasten würde. Der Roboter der Fertigungszelle könnte die Werkstücke von den Bearbeitungszentren zum Tiefbohrsystem transferieren.

Heute müssen die Hersteller von Tiefbohrmaschinen in Bezug auf die verfügbaren Werkzeuge immer einen Schritt voraus sein, ihre Maschinen entsprechend modifizieren und konstruieren, um von jeder neuen Technologie zu profitieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Leistungsfähigkeit und Anwendungsvielfalt von Tiefbohrsystemen weiter wächst, um den Anwendern weitere Anreize zu geben, den Tiefbohrprozess und seine Vorteile für ihre Produktionsabläufe zu überdenken.

Die B700-Tiefbohrmaschine von UNISIG verwendet BTA-Werkzeugsysteme zum Bohren von Löchern mit einem Durchmesser von bis zu 300 mm in Tiefen von bis zu 6 m. Ein klares Design und eine intuitive Bedienoberfläche ermöglichen eine sofortige
09

Sep

B700 BTA Tiefbohrmaschine im Betrieb | Video

UNISIG’s B700 Tiefbohrmaschine nutzt das BTA Werkzeugsystem für Bohrungen bis 300 mm Durchmesser in Bohrtiefen bis 10 m. Ein klares Design und eine intuitive Bedienoberfläche ermöglichen Fertigern in einer Vielzahl von Branchen sofort einsatzbereite Produktivität. Continue reading„B700 BTA Tiefbohrmaschine im Betrieb | Video“

APMEN holte Dr. Lim Beng Siong, Senior Scientist, PE COI und Anthony Fettig, CEO UNISIG, auf einem Seminar ein, das auf lokale Unternehmen zugeschnitten war, um den Einsatz, die Mitentwicklung, die Unterstützung und Wartung von Tieflochbohr- und Geschützbohrmaschinen für den schnell wachsenden Öl- und Gassektor zu verstehen.
01

Mai

Tief in Öl und Gas

Ursprünglich veröffentlicht in Asia Pacific Metalworking Equipment News (APMEN)

APMEN traf sich mit Dr. Lim Beng Siong, Senior Scientist, PE COI und Anthony Fettig, CEO UNISIG, auf einem Seminar, das auf lokale Unternehmen zugeschnitten ist, um den Einsatz, die gemeinsame Entwicklung, die Unterstützung und Wartung von Tiefbohrbohrmaschinen zu diskutieren für den schnell wachsenden Öl- und Gassektor.

Wie beurteilen Sie die Öl- und Gasindustrie in dieser Region persönlich?

Dr. Lim Beng Siong: Für Öl und Gas in dieser speziellen Region denke ich, dass die meisten Arbeitsplätze aus anderen Teilen der Welt in diese Region verlagert werden, hauptsächlich wegen der Kosten und der Nähe zu Abnehmern. Daher besteht eine große Tendenz, die neuen Teile oder komplexere Werkstücke hierher zu verschieben. Wenn Sie komplexere Werkstücke hierher verlagern, sind schwierigere Bohrungen zu erstellen und daher benötigen Sie fortschrittlichere Maschinen, um sie herzustellen.

Anthony Fettig: Wir stellen fest, dass unsere Kunden die Produktion nicht notwendigerweise verlagern, sondern duplizieren. Um Servicenähe zu erreichen, haben sie beispielsweise eine Produktion für komplexe Produkte in Houston und möchten die gleiche Produktionskapazität in Singapur oder anderswo in Asien haben, um schnell auf ihre Kunden mit Anlagen in dieser Region reagieren zu können. Infolgedessen gibt es definitiv einen Bedarf, ähnliche Technologien oder fortschrittliche Technologien wie in den USA auch in Singapur verfügbar zu machen.

Wie sieht der zukünftige technologische Trend bei Tiefbohrungen im Öl- und Gassektor aus?

LBS: Die meisten Werkzeuge werden mit Sensoren ausgestattet. Diese Sensoren könnten Gammastrahlensensoren oder Magnetresonanztomographen sein. Um diese Sensoren zu integrieren, müssen Sie über eine Verkabelung für die Stromversorgung und einen weiteren Kabelsatz zur Erfassung des Status verfügen. Manchmal haben sie neben den Sensoren sogar eine winzige Bohrung, die als Strömungslinie dient.
Diese Bohrung dient als Kammer, um Druck und Temperatur zu messen. Wenn wir alle diese Funktionen integrieren müssen, wird es sehr schwierig.
Wir sehen, dass es in diesem Teil der Welt immer mehr Betreiber gibt, die intelligente Werkzeuge benötigen, die das Gesteinsprofil messen und während der Bohrung Datenaufzeichnungen durchführen können.

AF: Die Tiefbohrungen werden immer kleiner und tiefer. Die Maschinen und Werkzeuge, die wir einsetzen, werden bis an die Grenzen des Möglichen getrieben. Daher versuchen wir immer, eine Maschine so zu bauen, dass das Werkzeug die Grenzen setzt, denn wenn die Leute eine Maschine kaufen, erwarten sie auch, sie 20 bis 30 Jahre lang zu verwenden.

Exotische Materialien wie Inconel und Titan; ändern sie die Spielregeln beim Tiefbohren?

AF: Wir bohren üblicherweise Superlegierungen oder proprietäre Legierungen. Proprietäre Legierungen werden sie aus bestimmten Gründen eingesetzt, z. B. sind einige so ausgelegt, dass sie vor dem Brechen eine hohe Dehnung verkraften. Dadurch sind sie aber schwieriger zu bearbeiten und außerdem liegt für das Material keine Bearbeitungsanleitung vor, sodass sich unsere Kunden mit unserer Maschine in den Bearbeitungsprozess „herantasten“ müssen. Daher muss unsere Maschine sensibel sein, damit die Ingenieure mit sehr wenigen Informationen die besten Schneidparameter für das Material bestimmen können.

Mehr zum Einlippen-Tiefbohren

Im Öl- und Gassektor werden tiefe Einlippen-Tiefbohrungen in extrem harten und korrosionsbeständigen Legierungen auf Nickel- und Chrombasis eingebracht, die als Sicherheits-, Kontroll-, Kabel- und Strömungsbohrungen dienen, um eine effektive Steuerung, Kontrolle und Kommunikation zu ermöglichen zwischen den Bohrlochwerkzeugen und der Oberflächenkontrollmannschaft.

Um die Kommunikation zwischen der Oberfläche und den Bohrlochwerkzeugen zu erleichtern, müssen Unternehmen Bohrungen mit einem hohen Tiefenverhältnis von 700:1 mit einer Tiefe von 5 m und einem Durchmesser von 7 mm erstellen, um Strömungs- und Kabelverbindungen aufzunehmen. Viele dieser Bohrlochwerkzeuge sind heute mit hochempfindlichen Instrumenten wie Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und Magnetresonanztomographie ausgestattet, die eine zusätzliche Schutzschicht mit nichtmagnetischen Materialien wie Inconel 718, Incoly und K-Monel erfordern.

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