Automatyzacja kontroli drążków kierowniczych za pomocą zamontowanego na robocie skanera i PolyWorks|Inspector™ skraca czas pracy o 95%
Saitama Kiki Co., Ltd. działa w sektorze produkcyjnym w Japonii od 1956 roku. Jej działania, jako dostawcy poziomu 1, obejmują badania i rozwój oraz produkcję i sprzedaż. Główne produkty firmy to krytyczne części bezpieczeństwa i hydrauliczne, takie jak hamulce do dużych pojazdów, elementy układu kierowniczego i zawieszenia.
Saitama Kiki posiada trzy bazy produkcyjne w Saitamie oraz zakład w Yamagacie. Rozpoczęła produkcję elementów układu kierowniczego w Japonii w latach 70, a w 2014 roku założyła zakład w Tajlandii, aby dostarczać produkty spełniające różne potrzeby klientów.
Wyzwanie
Saitama Kiki produkuje dziennie 800 drążków kierowniczych dla różnych typów pojazdów. Drążki kierownicze to wygięte metalowe pręty, będące częścią zespołu przenoszącego ruch kierownicy na koła.
W celu kontroli jakości sprawdzana jest próbka dziennej produkcji. W przeszłości części mierzono ręcznie za pomocą maszyny współrzędnościowej CNC Mitutoyo CRYSTA-Apex, a wyniki wprowadzano do oprogramowania Mitutoyo MCOSMOS w celu obliczenia odchyleń. Fikcyjne punkty i wymiary trzeba było obliczać ręcznie na podstawie innych elementów.
Drążki kierownicze to wygięte metalowe pręty, będące ważną częścią zespołu przenoszącego ruch kierownicy na koła.
Pomiar części trwał 20 minut, a obliczenie wartości odchylenia 40 minut. Ponadto różne części wymagały różnych pomiarów i odrębnych instrukcji działania, co zwiększało ryzyko błędu ludzkiego. Przy ciągłym braku wykwalifikowanego personelu do wykonywania pomiarów i przeprowadzania inspekcji, skutkowało to czasochłonnym i podatnym na błędy procesem kontroli jakości.
Dział Inżynierii Produkcji uznał, że wyzwania te były spowodowane głównie ręcznym wykonywaniem pomiarów i obliczeń i otrzymał od pracowników terenowych prośbę o zautomatyzowanie kontroli drążków kierowniczych. Dokładniej mówiąc, poprosili oni, aby fikcyjne punkty i wymiary były automatycznie obliczane na podstawie innych elementów. Saitama Kiki zwróciła się do dystrybutora Toyota Systems Corporation z prośbą o znalezienie rozwiązania.
Rozwiązanie
Przy tworzeniu zautomatyzowanego systemu Toyota Systems Corporation przejęła dowodzenie i porównała różne oprogramowania. Otrzymawszy wyniki, dział inżynierii produkcji zdecydował się wdrożyć oprogramowanie PolyWorks|Inspector, które oferuje wyrównanie oparte na płaszczyźnie, osi, punkcie środkowym, testowanie tolerancji pozytywny/negatywny, obliczanie odchyleń z CAD w stosunku do pomiarów, comiesięczne poprawki błędów i ulepszenia oraz inne interesujące funkcje. Co ważniejsze, podczas gdy Saitama Kiki mogła kontynuować pomiary za pomocą oprogramowania Mitutoyo MCOSMOS, stosując kilka działań ręcznych po wykonaniu pomiarów za pomocą maszyny współrzędnościowej CNC Mitutoyo, dopiero PolyWorks|Inspector umożliwił automatyzację całej serii działań poprzez opracowanie funkcji makro. Firma Saitama Kiki zakupiła rozwiązanie PolyWorks od PolyWorks Japan, spółki zależnej InnovMetric Software, producenta PolyWorks® Metrology Suite.
Toyota Systems Corporation nawiązała współpracę z integratorem systemów w celu zautomatyzowania pomiarów drążków kierowniczych. Po ocenie różnych możliwości wybrano skaner Creaform MetraSCAN 3D-R i robota przemysłowego do wykonywania pomiarów bez udziału człowieka. Oprogramowanie sterujące wykorzystuje makro PolyWorks, a serię działań od pomiaru do kontroli można teraz wykonywać automatycznie.
Firma Saitama Kiki postanowiła zwrócić się do PolyWorks Japan o pomoc w opracowaniu makra, które przeprowadza inspekcję. Zespół PolyWorks Japan zrozumiał jej potrzeby i opracował makro przy użyciu pliku STL zeskanowanego drążka kierowniczego i odpowiadającego mu pliku CAD. Następnie udał się do zakładu i na miejscu przetestował makro za pomocą skanera i robota. Nowy zautomatyzowany system był całkowicie bezobsługowy i niezwykle wydajny.
Saitama Kiki produkuje codziennie około 800 drążków kierowniczych do dużych pojazdów. Około 100 drążków kierowniczych jest mierzonych i kontrolowanych automatycznie za pomocą makr PolyWorks, Creaform MetraSCAN 3D-R i robota przemysłowego.
Korzyści
Dzięki pełnej automatyzacji inspekcji drążków kierowniczych nie jest już wymagana obsługa ludzka i zaawansowane umiejętności w zakresie inspekcji pomiarów, a nowe działanie można wykonać w szybki i prosty sposób. Firma Saitama Kiki wykorzystuje makra PolyWorks|Inspector na co dzień do automatycznych pomiarów części i testowania tolerancji pozytywny/negatywny.
Akira Harada, wicedyrektor działu inżynierii produkcji, stwierdza: „Wcześniej oddzielny operator spędzał 20 minut na ręcznym pomiarze przedmiotu za pomocą maszyny współrzędnościowej CNC Mitutoyo i 40 minut na obliczaniu wartości odchylenia za pomocą oprogramowania MCOSMOS. Możemy teraz wykonać zarówno pomiar, jak i inspekcję w ciągu około trzech minut, stosując w pełni zautomatyzowany i bezobsługowy proces, dzięki zamontowanemu na robocie skanerowi, makrom PolyWorks oraz PolyWorks|Inspector. W rezultacie liczba przedmiotów kontrolowanych dziennie wzrosła około 20 razy, podczas gdy czas i koszty pracy zostały znacznie zredukowane”.
Po zmierzeniu drążka kierowniczego przy użyciu zamontowanego na robocie skanera, makro PolyWorks|Inspector automatycznie importuje dane, które służą do przeprowadzania analiz wymiarowych i zgłaszania wszelkich wad.
Dodaje: „W rezultacie technik pomiarowy może zająć się innymi zadaniami produkcyjnymi. Ponadto automatyczny proces wyeliminował konieczność stosowania różnych wersji instrukcji postępowania, a także błędy i różnice w pomiarach. Wyniki pomiarów są uzyskiwane jednolicie i są dokładniejsze”.
Shinya Ueno, specjalista z działu inżynierii produkcji, mówi: „Pomiar i kontrola jakości linii produkcyjnej to jeden z kilku procesów roboczych. Dzięki PolyWorks|Inspector możemy teraz dokonywać pomiarów, nie dotykając komputera. Wyniki kontroli są drukowane, a informacje zwrotne dotyczące wad mogą być automatycznie wykorzystywane w celu poprawy procesów produkcyjnych”.
Plany wdrożenia z PolyWorks|Inspector
Saitama Kiki wskazuje:
- Wykorzystanie zmodyfikowanej wersji makr PolyWorks|Inspector do automatycznych pomiarów i kontroli podobnych produktów.
- Podłączenie oprogramowania PolyWorks|Inspector do maszyny współrzędnościowej CNC Mitutoyo i tworzenie sekwencji pomiarowych w celu automatycznego wykonywania pomiarów.
- Modernizacja programu dla zagranicznego zakładu w Tajlandii w celu zautomatyzowania inspekcji przy użyciu makr PolyWorks|Inspector.
Rozwój działalności w przyszłości
Saitama Kiki rozwija się jako producent wyposażenia dla samochodów i innych gałęzi przemysłu i jest dumna z tego, że z sukcesem przyczynia się do rozwoju przemysłu wytwórczego w Japonii. Firma wierzy, że jej wysiłki w celu stworzenia produktów o wartości dodanej dzięki know-how w zakresie projektowania przyczynią się do dalszego rozwoju, gdy elektryfikacja i automatyczne samochody staną się głównym trendem w przyszłości.
Saitama Kiki zwiększyła produktywność i wydajność pracy oraz znacznie skróciła czas działania dzięki zastosowaniu oprogramowania PolyWorks i makra. Jej celem jest optymalizacja wszystkich procesów inspekcji części poprzez skrócenie czasu potrzebnego do pomiaru części. Ponadto firma rozważa zautomatyzowanie przesyłania wyników pomiarów bezpośrednio do narzędzi obróbczych. Saitama Kiki będzie nadal dostarczać najlepsze produkty, które zadowolą klientów, stworzone w oparciu o zaawansowaną technologię produkcji i systemy zapewnienia jakości.
