Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Demo kit of a prototype CNC milling machine compliant with the concept of Industry 4.0

Małgorzata Szewczyk

Abstract

The purpose of the diploma was to develop a prototype of a CNC milling machine consistent with the idea of Industry 4.0. Industry 4.0 does not have one definition. It should be seen as creating, by IT systems, new, fully integrated manufacturing environments that can jointly implement advanced production tasks. Thesis is a combination of theoretical knowledge and practical information about the construction of manufacturing stations. The first part of the thesis is a description of the idea of Industry 4.0, presentation of its main assumptions and connection between workstation and Industry 4.0. The second part of the thesis describes the principles of selecting the drive and presents the most important elements of the workstation, such as: stepper motors, motor drivers, controller, elements of the power system. The most important technical parameters of the used components are presented. Implementation of the task required learning about the functionality and capabilities of the simCNC software. Thesis describes the most important configuration steps and contains basic information about controlling axis movements of the milling machine using the simCNC interface. The communication between the motion controller and the control unit takes place via Ethernet protocol, so thesis includes information about what Ethernet is and how does it work. Ethernet communication is the main link between the station and Industry 4.0. The next part is a description of the workstation. Positioning tests were carried out. The analysis of the test results allowed to determine the suitability in real conditions of the production environment. Then, presents concepts for the development of the milling machine in the future and an example of an engraved detail was given. It can be carried out with a milling machine. The workstation was actually created in real life. Thesis contains photos from the constructions & assembly and electrical diagrams with electrical assembly details.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Małgorzata Szewczyk (FPE) Małgorzata Szewczyk,, Faculty of Production Engineering (FPE)
Title in Polish
Prototyp demonstracyjnej frezarki CNC zgodnej z ideą Industry 4.0
Supervisor
Piotr Szulewski (FPE/IoMP) Piotr Szulewski,, The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)Faculty of Production Engineering (FPE)
Certifying unit
Faculty of Production Engineering (FPE)
Affiliation unit
The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)
Study subject / specialization
, Automatyzacja i Robotyzacja Procesów Produkcyjnych
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Piotr Szulewski (FPE/IoMP) Piotr Szulewski,, The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)Faculty of Production Engineering (FPE) Dominika Śniegulska-Grądzka (FPE/IoMP) Dominika Śniegulska-Grądzka,, The Institute of Manufacturing Processes (FPE/IoMP)Faculty of Production Engineering (FPE)
Keywords in Polish
frezarka, Przemysł 4.0, sterowanie, komunikacja
Keywords in English
milling machine, Industry 4.0, control, communication
Abstract in Polish
Celem pracy dyplomowej było opracowanie prototypu demonstracyjnej frezarki CNC zgodnej z ideą Industry 4.0. Przemysł 4.0 nie ma jednej definicji. Należy postrzegać go jako tworzenie za pomocą systemów informatycznych nowych, w pełni zintegrowanych środowisk wytwórczych, które wspólnie mogą realizować zaawansowane zadania produkcyjne. Praca dyplomowa jest połączeniem wiedzy teoretycznej oraz praktycznych informacji na temat budowy stanowisk wytwórczych. Najpierw opisano idee Przemysłu 4.0, jego główne założenia, a także przedstawiono które elementy budowanego stanowiska będą powiązywały je z Przemysłem 4.0. W drugiej części pracy opisano zasady doboru napędu do tego typu zadań oraz przedstawiono najważniejsze elementy stanowiska takie jak m.in.: silniki krokowe, ich sterowniki, kontroler ruchu, elementy układu zasilania. Podano najistotniejsze parametry techniczne zastosowanych komponentów. Realizacja zadania wymagała poznania funkcjonalności i możliwości oprogramowania simCNC. W pracy opisano najistotniejsze kroki konfiguracji środowiska, a także zawarto podstawowe informacje na temat sterowania ruchami poszczególnych osi frezarki przy użyciu interfejsu simCNC. Komunikacja pomiędzy kontrolerem ruchu a jednostką sterującą odbywa się przy pomocy protokołu Ethernet, dlatego też w pracy zawarto informacje czym jest Ethernet, na jakiej zasadzie odbywa się przesyłanie danych, a także jak przekazywane są informacje o ewentualnych błędach. Komunikacja za pomocą protokołu Ethernet jest głównym elementem łączącym stanowisko z Przemysłem 4.0. W dalszej części pracy opisano i udokumentowano za pomocą fotografii przebieg budowy stanowiska, a także przeprowadzono kluczowe badania powtarzalności pozycjonowania maszyny. Analiza wyników badań pozwoliła na określenie przydatności w rzeczywistych warunkach środowiska wytwórczego. Następnie podano przykład wykonania detalu grawerowanego, który może być zrealizowany na stanowisku z frezarką, a także przedstawiono koncepcje rozwoju stanowiska w przyszłości. Stanowisko zostało wykonane w rzeczywistości. Całość pracy opatrzona jest rzeczywistymi fotografiami z przebiegu prac przy budowie stanowiska, a także niezbędnymi schematami elektrycznymi pokazującymi szczegóły montażu elektrycznego szafy sterowniczej.
File
  • File: 1
    Praca_inżynierska_Małgorzata_Szewczyk.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30280

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT484bbe6b4faf4208a9acf17174d2cb82/
URN
urn:pw-repo:WUT484bbe6b4faf4208a9acf17174d2cb82

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page