Freudenberg Sealing Technologies (FST) on Morristownis paigaldanud uue, täielikult automatiseeritud visuaalse kontrollisüsteemi, mis tugevdab tema väidet “null-vigade kvaliteedist”. Kaasaegne süsteem võimaldab palju kiiremini kontrollida väikesi osi. Ettevõtte inseneride väljatöötatud ja projekteeritud masinad on väiksemad, paindlikumad, tõhusamad ja odavamad kui kaubanduslikult saadaolevad kontrolliseadmed.
Null viga. Ei mingeid kompromisse. Sellised ranged nõuded on autotööstuse tarnijate jaoks juba ammu päevakorras. Kuid tänapäeval on kõrgeima kvaliteediga detailide tarnimine veelgi suurem väljakutse, kuna kogused suurenevad, tootedisainid muutuvad üha keerulisemaks ja vigade eest karistatakse karmimalt.
“Me ei saa endale absoluutselt lubada ühtegi tootedefekti,” selgitab Robert Scavuzzo, Freudenberg-NOK Sealing Technologiesi ülemaailmse kõrgtehnoloogia (AMT) asepresident. “Kliendid nõuavad ainult täiuslikke osi. Meie ülesanne on täita seda ülesannet tõhusalt ja kuluefektiivselt.”
FSTs tähendab see protsesside pidevat ajakohastamist, õigeaegseid investeeringuid ja uute tehnoloogiate, sealhulgas täiustatud automatiseeritud nägemissüsteemide arendamist. Selleks on AMT koostöös ettevõtte inseneridega Põhja-Ameerikas ja Saksamaal välja töötanud uue automatiseeritud kontrollisüsteemi. Esimene süsteem paigaldati Morristowni tehasesse jaanuari alguses, teine süsteem järgneb peagi.
Vajalik automatiseerimine
2021. aasta alguses sai Morristowni tehas tellimuse toota kümme miljonit padrunitihendit aastas ühe ülemaailmse autotööstuse kliendi jaoks. Juubeldamiseks oli vähe aega, sest tootmise alustamist tuli struktureeritult ette valmistada, et pidada kinni kliendi ajakavast. Prototüüpide tootmise käigus avastasid insenerid, et tehase olemasolev katsetamistehnoloogia ei suutnud toime tulla keerulise tihendi geomeetriaga ega pidada sammu tihendite tootmiseks vajaliku survevalu protsessi kiirusega.
“Need detailid on meile uskumatu väljakutse,” ütleb Mike Vieth, Morristownis asuva FST-i tootmistehnika juht. Kassetid ei ole mitte ainult äärmiselt väikesed, vaid ka asümmeetrilised ja neil on tavapärase kahe tihenduspinna asemel kuus tihenduspinda. “Oli selge, et me vajame arenenumat kontrollisüsteemi, kui me varem kasutasime,” ütleb Vieth.
Morristowni meeskond on kasutanud kaubanduslikult kättesaadavaid automaatseid kontrollisüsteeme umbes 20 aastat. Need olid võimelised tuvastama mõningaid lihtsaid defekte, nagu näiteks purunemised, täitevigad ja materjali praod, selgitab Jeff Ellenberger, täiustatud tootmise spetsialist, kes on Morristownis töötanud 22 aastat.
Need masinad tuli asendada 2017. aastal. Sel ajal tegi Freudenberg koostööd teise seadmetootjaga, et pakkuda täiustatud kontrollisüsteemi koos spetsiaalse tarkvara ja spetsiaalsete läätsedega, mis suudaks tuvastada ka materjalilekkeid ja muid defekte. “See oli suur tehnoloogiline samm edasi,” meenutab Ellenberger. Sellegipoolest mõistsid ta ja tema kolleegid, et sellest ei piisa, et vastata üha rangematele kliendinõuetele.
Meeskondlik lähenemine
Umbes samal ajal töötas AMT välja oma uue pilditöötlustehnoloogia. FST-süsteem lubas olla tõhusam, oluliselt väiksem ja kuluefektiivsem kui varasemad automaatsed visuaalkontrolli seadmed. Arendusprotsessi juhtis dr Helmut Hamfeld, AMT Weinheimis asuv vanemtehnoloogiaspetsialist. Teda abistas Scott Sulhan, Plymouthi vaneminsener, kes on spetsialiseerunud robootikale ja masinaehitusele.
Mõlemad tegid Ellenbergeriga tihedat koostööd, et kohandada uus kontrollisüsteem Morristowni nõuetele. Lisaks põhjalikele tootespetsifikaatidele dokumenteerisid nad kõik võimalikud tihendusvigad, millega süsteem võib kokku puutuda ja mida see peaks ära tundma. See võimaldas neil õpetada süsteemile heade ja halbade detailide eristamist.
Niipea kui seade oli programmeeritud, saatis Morristowni meeskond prototüübi osad Saksamaale. Tulemus? “Süsteem tuvastas iga vea nagu ette nähtud,” ütleb Vieth. “See oli hämmastav.”
Täiuslik ajastus
“Helmut ja Scott töötasid välja ja ehitasid täpsema ja paindlikuma testimissüsteemi just sel hetkel, kui me seda vajasime,” ütleb Ellenberger. “Seda ei olnud mitte ainult lihtne meie rakendusele kohandada, vaid see oli ka palju väiksem ja palju odavam.”
Sulhan ehitas Plymouthis asuva katsesüsteemi peaaegu 40 erinevast osast. See saadeti Saksamaale lõplikuks testimiseks ja läbis selle edukalt. Seejärel saadeti seade tagasi Morristowni.
Viimase põlvkonna masin FVision GP 50 ühendab endas patenteeritud nägemistehnoloogia ja täiustatud automatiseerimise. Mõõtmetega vaid 30 x 30 tolli (ilma söötmis- ja pakendamiskomponentideta), võtab see vaid kolmandiku ruumi ja maksab vaid kolmandiku praegu saadaolevatest automatiseeritud kontrollimasinatest.
Freudenberg kavatseb FVision GP 50 kasutada FVision GP 50 paljude väikeste detailide (kuni 50 millimeetri läbimõõduga), sealhulgas autotööstuses kasutatavate tihendite, vedrude ja O-rõngaste kontrollimiseks, mis on valmistatud erinevatest materjalidest ja mida toodetakse erinevate tootmisprotsesside abil. Patenteeritud lahendus sisaldab uut pilditöötlustehnoloogiat – sealhulgas võimet kohanduda ise protsessivariatsioonidele – ja toetab kuni nelja kaamerat.
Tänu FVision GP 50 klaasplaadi konstruktsioonile saavad kaamerad pildistada tihendeid samaaegselt mitme nurga alt – sealhulgas alt üles -, et vältida tarbetut käsitsemist. Morristowni seade suudab teha rohkem kui 20 erinevat pinnakatset kiirusega kuni kümme osa sekundis. See eristab tegelikke defekte ja juhuslikke protsessihälbeid, näiteks mustusest või tolmust põhjustatud kõrvalekaldeid.
Tööstus 4.0
Enamik FST nägemisjuhtimisseadmeid on ühendatud andmebaasiga, mis annab reaalajas teavet protsessi ja masina tingimuste kohta, selgitab Scavuzzo. Tööstus 4.0 silmas pidades on FVision GP 50 lähtepunktiks suletud ahelaga tootmissüsteemile, kus survevalu masinaid jälgitakse ja reguleeritakse töö ajal pidevalt, et säilitada toote terviklikkus ja vältida vigu.
FVision GP 50 mängib olulist rolli seadmete ja protsesside standardiseerimisel kõikides tootmisüksustes. Scavuzzo hinnangul saab uusi masinaid lõpuks kasutada umbes 80 protsendil ettevõtte tehastest, kusjuures konstruktsioonimuudatused on minimaalsed ning kaamera, valgustus ja tarkvara on kohandatud konkreetsete rakenduste jaoks.
“Välised tarnijad ei tunne meie tooteid, tootmisprotsesse ja väljakutseid nii hästi kui meie,” ütleb Scavuzzo. “Oma inseneride ja teadlaste kasutamine annab meile otsustava konkurentsieelise.”
