A járműipari minőségbiztosítás digitalizálása
A jobb felügyeleti és vezérlési rendszerek nélkülözhetetlenek a járműipar sikerességéhez
Az IBM Automotive 2030 — Racing toward a digital future jelentése alapján a járműipari ügyvezetők 50%-a szerint szervezetüknek digitálisan át kell alakulnia a sikerhez, vagy akár a túléléshez. Egyértelmű, hogy az autógyártók a digitalizálással nagyobb termelékenységet és rugalmasságot, valamint rövidebb piacra jutási időt érhetnek el. De mi a helyzet a minőségbiztosítás javításával? Jens Nannen, a digitális megmunkálás európai értékesítési technológiai vezetője a fémforgácsolási világelső Sandvik Coromantnál, elmagyarázza, hogy a jobb felügyeleti és vezérlési rendszerek miért kulcsfontosságúak a minőség és a túlélés szempontjából a járműipari gyártók számára.
A járműipar számos jelentős szereplője digitalizált folyamatokat vezet be a termelés javítása érdekében. A BMW például a bajorországi üzemében egy, a dolgok internetére (IoT) épülő platformot telepített, amely digitális eszközök és tartozékok széles skáláját tartalmazza, melyek kombinációiból a BMW munkatársai saját plug-and-play megoldásokat hozhatnak létre. Ennek eredményeként a platform 80%-kal csökkentette az új szoftveralkalmazások bevezetéséhez szükséges időt, és 5%-kal csökkentette a gyártott alkatrészek minőségi problémáit. Eközben a Volkswagen együttműködött egy kiterjesztett valóságon (AR) alapuló alkalmazásfejlesztővel, hogy felcímkézze járműipari alkatrészeit, megkönnyítve ezzel az egyes alkatrészek és a megmunkálásukhoz szükséges legjobb szerszámok egymáshoz rendelését. Ez nagymértékben növelte a Volkswagen szerviztechnikusainak hatékonyságát.
A mai CNC-gépek és esztergagépek minden eddiginél jobban össze vannak kapcsolva. A megmunkálási folyamatok fizikai jellemzőket generálnak, amelyek mérhető adatokat nyújtanak, az érzékelők és a dolgok internete pedig felhasználható a gépek üzemidejének, állásidejének és rendelkezésre állásának nyomon követésére. Ezek a technológiák konkrét problémákat is kezelni tudnak, mint például a szerszám- és géptörések, amelyek a gyártási leállások leggyakoribb okai közé tartoznak. Becslések szerint egy percnyi állásidő rendkívül költséges lehet, óránként több ezer dollárba kerülhet a járműipari gyártóknak a TPC szerint.
Ezek a veszteségek nem megengedhetők a járműipari alkatrészek megmunkálásakor. A fogaskerék- és hajtóműtengelyek általában kovácsolt acélból készülnek, ami ideális a nagyobb, erősebb alkatrészek gyártásához, de a megmunkálást is megnehezíti. A kovácsolt anyagok nem egyenletes mélységűek, ami eltérő megmunkálási tűréseket igényel. 0,5 mm-től több mint 1 mm-ig terjednek, és ezek a változó fogásmélységek a szerszámokat hajlamosabbá teszik a törésre.
A kovácsolt és öntöttvas alkatrészek megmunkálásakor a hatékony ellenőrzésen keresztüli minőségbiztosítás szintén nehézségekbe ütközhet. A járműipari gyártósorokon kihívást jelenthet a szerszámtörések észlelése – a változó forgácsolási körülmények, a változó ráhagyások és a nem szimmetrikus alkatrészek mind hamis riasztást okozhatnak. A megfelelő műhelyi megmunkálás nélkül a nem kívánt eltérések károsíthatják a forgácsolószerszámokat, a szerszámgépeket vagy magát a munkadarabot.
Mi a legjobb megoldás? Az egyik válasz a kifinomultabb felügyeleti rendszerekben rejlik, amelyek jobb vezérlést biztosítanak, valamint az IoT-rendszerekben, amelyek támogatják a gyártósoron dolgozó kézi gépkezelők létfontosságú munkáját.
Digitális döntések
A megmunkálási folyamatokat valós időben nyomon követő megoldások széleskörűbb lehetőséget biztosítanak a gyártóknak arra, hogy reagáljanak a megmunkálás során felmerülő problémákra. A folyamatirányítási technológia olyan érzékelőket használ, amelyek egyedi algoritmusok segítségével valós időben észlelik és kiszámítják a szerszámtöréseket, és ha probléma van, a rendszer azonnal leállítja az előtolást és visszahúzza a szerszámot. Ez segít a gyártóknak abban, hogy a problémákat még a leállások előtt megoldják.
Az ütközés- és túlterhelés-érzékelést a megmunkálóerő és a rezgés monitorozása is biztosítja. A rendszer a gyártási folyamatok során monitorozza a megmunkálóerőt és a rezgéseket, és leállítja az előtolást, ha esetleges túlterhelést észlel. Ez lehetővé teszi az ütközések gyorsabb elhárítását, így a katasztrofális forgatókönyvek kevésbé valószínűek.
Most pedig tegyünk egy előrelépést a tervezett karbantartás koncepciójában. Mi lenne, ha a megmunkálás megkezdése előtt biztosítható lenne a szerszámutak helyessége, javítva ezzel a végeredményt és minimalizálva a váratlan töréseket?
A CoroPlus® ToolPath szoftver speciális szerszámutakat hoz létre az olyan megmunkálási módszerekhez, mint a PrimeTurning™ a termelékenység, az éltartam és a folyamatbiztonság növelése érdekében. A szoftver programozási kódokat és technikákat biztosít a megfelelő paraméterek és változók beállításához egy adott alkalmazás számára – például egy járműipari gyártósorhoz – a maximális teljesítmény biztosítása érdekében. A szoftver felhőalapú, és böngészőn keresztül érhető el, alkalmas a vállalaton belüli együttműködésre és megosztásra. A szoftver által generált NC-kód könnyen szerkeszthető és exportálható a gépben való felhasználásra, így az adatok könnyen hozzáférhetővé válnak a dolgozók számára, továbbá segít felgyorsítani a műveleteket és a tervezési folyamatokat.
A járműipari gyártósorok termelési problémái és megszakításai soha nem lesznek teljesen elkerülhetők. Mindazonáltal a digitalizálás kulcsfontosságú lesz a termelési leállások hatásainak minimalizálásában, miközben leküzdi a gyártók előtt álló termelékenységi, költségvetési és állásidővel kapcsolatos kihívásokat. Szerencsére, az IBM azon megállapítása alapján, hogy a járműipari vezetők 50%-a szerint szervezetüknek digitálisan újra kell épülnie, elkerülhetetlennek tűnik, hogy a digitális átalakulás előnyei végigsöpörjenek az iparágon. A járműipar digitalizációjának előmozdításában az élen járnak az olyan folyamatfelügyeleti és -vezérlési megoldások, mint a CoroPlus® Tool Path.