Automatická kontrola spojovací tyče řízení pomocí skeneru namontovaného na robotu a aplikace PolyWorks|Inspector™ zkracuje dobu provozu o 95 %
Společnost Saitama Kik Co., Ltd. působí v japonském výrobním odvětví od roku 1956. Vzhledem k tomu, že jde o dodavatele první úrovně, pohybuje se její činnost od výzkumu a vývoje až po výrobu a prodej. K jejím hlavním výrobkům patří nezbytně důležité bezpečnostní a hydraulické díly, jako jsou brzdy pro velká vozidla, komponenty pro řízení a odpružení.
Společnost Saitama Kiki má tři výrobní základny v Saitamě a jeden závod v Yamagatě. V 70. letech společnost zahájila výrobu komponent pro řízení v Japonsku a v roce 2014 založila závod v Thajsku, aby mohla poskytovat výrobky, které splňují různé potřeby jejich zákazníků.
Výzva
Společnost Saitama Kiki denně vyrobí 800 spojovacích tyčí řízení pro různé typy vozidel. Spojovací tyče řízení jsou ohýbané kovové tyče, které tvoří součást sestavy, jež přenáší pohyb volantu na kola.
Za účelem kontroly kvality dílů společnost každý den kontroluje dílčí vzorek z výroby. V minulosti byly díly měřeny ručně pomocí CNC CMM CRYSTA-Apex od společnosti Mitutoyo a výsledky byly zadávány do softwaru MCOSMOS od Mitutoyo, aby byl možný výpočet odchylek. Fiktivní body a rozměry bylo nutné vypočítat ručně z jiných prvků.
Spojovací tyče řízení jsou ohýbané kovové tyče, které tvoří součást sestavy přenášející pohyb volantu na kola.
Měření jednoho dílu zabralo 20 minut a výpočet odchylek 40 minut. Kromě toho různé díly vyžadovaly různá měření a odlišné manuály pro jednotlivé procedury, což zvyšovalo riziko lidské chyby. Když k tomu přidáte neustálý nedostatek kvalifikovaného personálu, který by prováděl měření a dokončoval kontroly, dostanete časově náročný proces kontroly kvality, který byl náchylný k chybám.
Oddělení výrobního inženýrství zjistilo, že tyto problémy byly většinou způsobeny ručně prováděným měřením a ručně prováděnými výpočty, a obdrželo požadavek od operátorů z provozu, aby kontrolu spojovací tyče řízení zautomatizovalo. Operátoři konkrétněji požadovali, aby fiktivní body a rozměry byly počítány automaticky z jiných prvků. Společnost Saitama Kiki vyzvala distributora, společnost Toyota Systems Corporation, aby našel řešení.
Řešení
Při vývoji automatizovaného systému se společnost Toyota Systems Corporation ujala vedení a provedla srovnání různých softwarů. Když mělo oddělení výrobního inženýrství výsledky v ruce, rozhodlo se přijmout softwarové řešení PolyWorks|Inspector, které nabízí zarovnání na bázi rovin, os či středových bodů, testování tolerance shody/neshody vyrobeného dílu, výpočet odchylek měření vzhledem k CAD, měsíční aktualizace s vylepšeními a opravami chyb a další zajímavé funkce. Co je však důležitější, zatímco společnost Saitama Kiki mohla pokračovat v měření pomocí softwaru MCOSMOS Mitutoyo s využitím několika kroků ručních operací následujících po měření, na jejich CNC CMM Mitutoyo, pouze PolyWorks|Inspector umožnil automatizaci celé série operací pomocí funkcí maker. Společnost Saitama Kiki zakoupila řešení PolyWorks od společnosti PolyWorks Japan, dceřiné společnosti InnovMetric Software, tvůrců sady PolyWorks® Metrology Suite.
Společnost Toyota Systems Corporation se spojila s integrátorem systémů, aby zautomatizovali měření spojovacích tyčí řízení. Po vyhodnocení různých možností se rozhodli pro skener Creaform MetraSCAN 3D-R a průmyslového robota, který vykonává měření bez lidského zásahu. Řídicí software používá makro PolyWorks a série operací od měření po kontrolu lze nyní provádět automaticky.
Saitama Kiki se rozhodla požádat společnost PolyWorks Japan o pomoc s vývojem makra, které provádí kontrolu. Tým z PolyWorks Japan pochopil jejich potřeby a vytvořil makro pomocí souboru STL naskenované spojovací tyče řízení a příslušného CAD souboru. Poté navštívil závod a otestoval makro na místě pomocí skeneru a robota. Nový automatizovaný systém je zcela bezobslužný a velmi efektivní!
Společnost Saitama Kiki každý den vyrobí asi 800 spojovacích tyčí řízení pro velké automobily. Asi 100 spojovacích tyčí řízení je měřeno a kontrolováno automaticky pomocí maker v softwaru PolyWorks, skeneru Creaform MetraSCAN 3D-R a průmyslového robota.
Výhody
Díky kompletní automatizaci kontroly spojovacích tyčí řízení již není nutná lidská obsluha a pokročilé dovednosti pro kontrolu měření a nové operace lze implementovat rychle a snadno. Společnost Saitama Kiki využívá makra PolyWorks|Inspector ke každodennímu používání automatického měření dílů a testování tolerance shody/neshody vyrobeného dílu.
Akira Harada, zástupce ředitele oddělení výrobní inženýrství, uvedl: „Dříve strávil specializovaný operátor 20 minut ručním měřením položky prostřednictvím CNC CMM Mitutoyo a 40 minut výpočtem hodnot odchylek pomocí softwaru MCOSMOS. Díky našemu robotizovanému skeneru, našim makrům PolyWorks a modulu PolyWorks|Inspector nyní zvládneme měření i kontrolu během zhruba tří minut s využitím plně automatizovaného a bezobslužného provozu. V důsledku toho se počet položek, které každý den zkontrolujeme, zvýšil asi na 20násobek, zatímco provozní doba a náklady na práci se výrazně snížily.“
Jakmile skener nainstalovaný na robotu změří spojovací tyč řízení, makro modulu PolyWorks|Inspector™ automaticky importuje data, která se použijí k rozměrovým analýzám a vytvoření protokolů o případných vadách.
Harada dále pokračoval: „Díky tomu může specializovaný měřicí technik zvládnout další výrobní úkoly. Tímto automatickým procesem se navíc eliminovala potřeba různýchmanuálů pro jednotlivé operace, a stejně tak se snížil počet chyb a odchylek při měření. Výsledky měření se nyní získávají jednotně a jsou přesnější.“
Shinya Ueno, expert z divize výrobního inženýrství oddělení výrobního inženýrství, uvedl: „Měření a kontrolu kvality výrobní linky provádíme jako jeden z několika pracovních procesů. Díky PolyWorks|Inspector můžeme nyní měření provádět, aniž bychom se dotkli počítače. Výsledky kontroly jsou vytištěny a zpětnou vazbu o vadách lze automaticky implementovat pro zlepšení našich výrobních procesů.“
Implementační plány s PolyWorks|Inspector
Saitama Kiki bere v úvahu:
- Využití upravené verze vlastních maker PolyWorks|Inspector při automatickém měření a kontrole podobných výrobků.
- Připojení softwaru PolyWorks|Inspector k CNC CMM Mitutoyo a vytváření sekvencí měření pro automatické provádění měření.
- Aktualizace programu pro závod v Thajsku pro automatizaci kontrol pomocí maker PolyWorks|Inspector.
Budoucí obchodní rozvoj
Společnost Saitama Kiki jako výrobce vybavení pro automobily a další průmyslová odvětví roste a je hrdá na to, že úspěšně přispívá k japonskému výrobnímu průmyslu. Věří, že její úsilí vyrábět výrobky s přidanou hodnotou pomocí vlastního designérského know-how přispěje k dalšímu rozvoji společnosti, když se v blízké budoucnosti elektrické a samořídící automobily stanou mainstreamovou záležitostí.
Společnost Saitama Kiki zlepšila produktivitu a efektivitu práce a dosáhla výrazného zkrácení provozní doby pomocí softwaru PolyWorks a vývoje maker. Jejich cílem je optimalizovat všechny procesy kontroly dílů snížením času potřebného k měření dílů. Kromě toho zvažuje automatizaci přenosu výsledků měření přímo do svých obráběcích nástrojů. Společnost Saitama Kiki plánuje i nadále poskytovat ty nejlepší produkty, které uspokojí jejich zákazníky, a které budou vycházet z pokročilé výrobní technologie a systémů zajišťování kvality.
