A automatização da inspeção de barras de direção com com scanner montado em robô e PolyWorks│Inspector™ reduzem o tempo de operação em 95%
A Saitama Kiki Co., Ltd. está no setor de manufatura no Japão desde 1956. Como um fornecedor de Nível 1, suas atividades variam de pesquisa e desenvolvimento a produção e vendas. Seus principais produtos são peças essenciais de segurança e hidráulica, como freios para veículos grandes, componentes de direção e suspensões.
A Saitama Kiki tem três bases de produção em Saitama e uma fábrica em Yamagata. Eles começaram a produção de componentes de direção no Japão na década de 1970 e estabeleceram uma fábrica na Tailândia em 2014 para fornecer produtos que atendessem às várias necessidades de seus clientes.
O desafio
A Saitama Kiki produz 800 barras de direção por dia para vários tipos de veículos. Barras de direção são hastes de metal dobradas que são parte de um conjunto que transmite o movimento do volante para as rodas.
Para controlar a qualidade das peças, eles inspecionam uma subamostra da produção diária. No passado, as peças eram medidas manualmente usando uma tridimensional CNC Mitutoyo CRYSTA-Apex e os resultados eram inseridos no software Mitutoyo MCOSMOS para calcular desvios. Pontos e dimensões fictícios tinham que ser calculados manualmente a partir de outros elementos.
Barras de direção são hastes de metal dobradas que são uma peça importante do conjunto que transmite o movimento do volante para as rodas.
A medição de uma peça demorava 20 minutos e o cálculo dos valores de desvio levava 40 minutos. Além disso, peças diferentes exigiam medições diferentes e manuais de procedimento diferentes, o que aumentava o risco de erro humano. Acrescente a isso a constante escassez de pessoal qualificado para fazer as medições e concluir as inspeções, e você tem um processo de controle de qualidade demorado e sujeito a erros.
O Departamento de Engenharia de Produção identificou que a maioria desses desafios era causada pelo fato de as medições serem tomadas manualmente e os cálculos serem realizados manualmente, e recebeu uma solicitação da equipe de campo de automatizar a inspeção das barras de direção. Mais especificamente, eles solicitaram que os pontos e dimensões fictícios fossem calculados a partir de outros elementos automaticamente. A Saitama Kiki chamou a Toyota Systems Corporation, uma distribuidora, para encontrar uma solução.
A solução
Ao desenvolver um sistema automatizado, a Toyota Systems Corporation tomou a frente e comparou softwares diferentes. Com os resultados em mãos, o Departamento de Engenharia de Produção decidiu adotar a solução de software PolyWorks|Inspector™ que oferece um alinhamento baseado em entidades geométricas de plano, eixo e ponto de centro, teste de tolerância de aprovação/reprovação, cálculo de desvios de medição em relação ao CAD , correções de bugs e melhorias mensais e outros recursos interessantes. Mais importante, embora a Saitama Kiki pudesse continuar medindo com o software Mitutoyo MCOSMOS usando várias etapas de operações manuais após medir com sua tridimensional CNC Mitutoyo, apenas o PolyWorks|Inspector permitia automatizar toda a série de operações desenvolvendo funções macro. A Saitama Kiki comprou a solução PolyWorks da PolyWorks Japão, uma subsidiária da InnovMetric Software, fabricante da PolyWorks® Metrology Suite.
A Toyota Systems Corporation se associou a um integrador de sistemas para automatizar a medição das barras de direção. Depois de avaliar várias possibilidades, eles optaram por um scanner Creaform MetraSCAN 3D e um robô industrial para fazer as medições sem intervenção humana. O software de controle usa uma macro PolyWorks, e agora a série de operações da medição à inspeção pode ser realizada automaticamente.
A Saitama Kiki decidiu pedir ajuda à PolyWorks Japão para desenvolver a macro que realiza a inspeção. A equipe da PolyWorks Japão entendeu suas necessidades e desenvolveu a macro usando um arquivo STL de uma barra de direção digitalizada e o arquivo CAD correspondente. Em seguida, eles foram até a fábrica e testaram a macro no local com o scanner e o robô. O novo sistema automatizado não tinha nenhuma intervenção humana e era muito eficiente!
A Saitama Kiki produz cerca de 800 barras de direção para veículos grandes todos os dias. Cerca de 100 barras de direção são medidas e inspecionadas automaticamente com macros do PolyWorks, o Creaform MetraSCAN 3D e um robô industrial.
Os benefícios
Graças à automação completa da inspeção de barras de direção, não é mais necessário envolver operação humana e qualificações avançadas, e a nova operação pode ser implementada rápida e facilmente. A Saitama Kiki usa macros da PolyWorks|Inspector para fazer uso diário de medição automática de peças e testes de tolerância de aprovação/reprovação.
O Sr. Akira Harada, Vice-Diretor do Departamento de Engenharia de Produção, declarou: “Antes, um operador dedicado gastava 20 minutos medindo um item manualmente usando a tridimensional CNC Mitutoyo e 40 minutos calculando valores de desvio com o software MCOSMOS. Agora podemos implementar tanto a medição quanto a inspeção em cerca de três minutos, usando uma operação totalmente automatizada e não tripulada, graças ao nosso scanner montado em robô, nossas macros PolyWorks e PolyWorks|Inspector. Consequentemente, o número de itens inspecionados diariamente aumentou cerca de 20 vezes, enquanto o tempo de operação e os custos de mão de obra foram reduzidos significativamente”.
Depois que uma barra de direção é medida usando o scanner montado no robô, uma macro PolyWorks|Inspector™ importa automaticamente os dados que são usados para realizar análises dimensionais e relatar quaisquer defeitos.
Ele continuou: "Como resultado, um técnico de medição dedicado pode realizar outras tarefas de produção. Além disso, esse processo automático eliminou a necessidade de diferentes versões dos manuais de procedimento, bem como erros e variações nas medidas. Os resultados da medição agora são obtidos uniformemente e são mais precisos”.
O Sr. Shinya Ueno, especialista do Departamento de Engenharia de Produção, declarou: ““Medimos e inspecionamos a qualidade da linha de produção como um dos vários processos de trabalho. Agora podemos medir sem nem mesmo tocar em um computador usando o PolyWorks|Inspector. Os resultados da inspeção são impressos e o feedback sobre os defeitos pode ser implementado automaticamente para melhorar nossos processos de fabricação”.
Planos de implementação com o PolyWorks|Inspector
A Saitama Kiki está considerando:
- Usar uma versão modificada de suas macros da PolyWorks|Inspector para medir e inspecionar produtos semelhantes automaticamente.
- Conectar o software do PolyWorks|Inspector à tridimensional CNC Mitutoyo e criar sequência de medição para tirar medidas automaticamente.
- Recondicionar o programa da fábrica no exterior na Tailândia para automatizar as inspeções usando macros PolyWorks|Inspector.
Desenvolvimento dos negócios para o futuro
A Saitama Kiki tem crescido como fabricante de equipamentos para automóveis e outros setores e tem orgulho de ser contribuir com sucesso para o setor de manufatura no Japão. Eles acreditam que seus esforços para produzir produtos de valor agregado com seu know-how de design contribuirão para o desenvolvimento da empresa quando os automóveis elétricos e não tripulados se tornarem populares no futuro próximo.
A Saitama Kiki melhorou a produtividade e a eficiência do trabalho, e alcançou uma redução significativa do tempo de operação, usando o software PolyWorks e o desenvolvimento de macros. Eles pretendem otimizar todos os seus processos de inspeção de peças reduzindo o tempo necessário para medi-las. Além disso, eles estão considerando automatizar a transmissão dos resultados das medições diretamente para suas ferramentas de usinagem. A Saitama Kiki continuará a fornecer os melhores produtos que satisfaçam seus clientes com base em tecnologia de produção avançada e sistemas de garantia de qualidade.
