A Freudenberg Sealing Technologies (FST) egy újonnan kifejlesztett, teljesen automatizált vizuális ellenőrző rendszert telepített Morristownban, megerősítve ezzel a „hibamentes minőség” állítását. A modern rendszer sokkal gyorsabban képes a kis alkatrészek ellenőrzésére. A vállalat mérnökei által kifejlesztett és tervezett gépek kisebbek, rugalmasabbak, hatékonyabbak és olcsóbbak, mint a kereskedelemben kapható ellenőrző berendezések.
Nulla hiba. Nincs kompromisszum. Az ilyen szigorú követelmények már régóta napirenden vannak az autóipari beszállítók számára. A legmagasabb minőségű alkatrészek szállítása azonban ma még nagyobb kihívást jelent, mivel a darabszámok növekednek, a terméktervezés egyre összetettebbé válik, és a hibákat szigorúbban büntetik.
„Egyáltalán nem engedhetünk meg magunknak semmilyen termékhibát” – magyarázza Robert Scavuzzo, a Freudenberg-NOK Sealing Technologies globális fejlett gyártástechnológiai (AMT) alelnöke. „Az ügyfelek csak tökéletes alkatrészeket követelnek. Rajtunk múlik, hogy ezt a feladatot hatékonyan és költséghatékonyan teljesítsük”.”
Az FST-nél ez azt jelenti, hogy folyamatosan frissítjük a folyamatokat, időben beruházunk és új technológiákat fejlesztünk, beleértve a fejlett automatizált látórendszereket is. Ennek érdekében az AMT a vállalat észak-amerikai és németországi mérnökeivel együttműködve új automatizált ellenőrző rendszert fejlesztett ki. Az első rendszert január elején telepítették a Morristown-i telephelyen, és hamarosan egy másik rendszer következik.
Automatizálás szükséges
2021 elején a Morristownban működő üzem egy globális autóipari megrendelő számára évi tízmillió patrontömítés gyártására kapott megrendelést. Kevés idő volt az ünneplésre, mivel a gyártás megkezdését strukturáltan kellett előkészíteni, hogy a megrendelő ütemtervét tartani lehessen. A prototípusgyártás során a mérnökök felfedezték, hogy az üzem meglévő vizsgálati technológiája nem tudta kezelni a tömítés összetett geometriáját, és nem tudott lépést tartani a tömítések gyártásához szükséges fröccsöntési folyamat sebességével.
„Ezek az alkatrészek hihetetlen kihívást jelentenek számunkra” – mondja Mike Vieth, a Morristown-i FST gyártástechnológiai vezetője. A patronok nem csak rendkívül kicsik, de aszimmetrikusak is, és a szokásos kettő helyett hat tömítőfelülettel rendelkeznek. „Egyértelmű volt, hogy a korábban használtnál fejlettebb ellenőrzési rendszerre van szükségünk” – mondja Vieth.
A Morristownban dolgozó csapat körülbelül 20 éve használ kereskedelmi forgalomban kapható automatikus ellenőrző rendszereket. Ezek képesek voltak néhány egyszerű hiba, például a marások, a töltési hibák és az anyagrepedések felismerésére – magyarázza Jeff Ellenberger, a fejlett gyártási szakember, aki 22 éve dolgozik a Morristownban.
Ezeket a gépeket 2017-ben kellett volna lecserélni. Abban az időben a Freudenberg egy másik berendezésgyártóval együttműködve egy továbbfejlesztett, speciális szoftverrel és speciális lencsékkel ellátott vizsgálati rendszert kínált, amely az anyagszivárgást és egyéb hibákat is képes felismerni. „Ez hatalmas technológiai előrelépés volt” – emlékszik vissza Ellenberger. Mindazonáltal ő és kollégái rájöttek, hogy ez nem lesz elég az egyre szigorúbb vevői igények kielégítéséhez.
Csapatmegközelítés
Az AMT nagyjából ugyanebben az időben fejlesztette ki új képfeldolgozási technológiáját. Az FST rendszer hatékonyabbnak, lényegesen kisebbnek és költséghatékonyabbnak ígérkezett, mint a korábbi automatikus látásvizsgáló eszközök. A fejlesztési folyamatot Dr. Helmut Hamfeld, az AMT vezető mérnöki szakembere vezette Weinheimben. Őt Scott Sulhan, a robotikára és gépészetre szakosodott plymouthi vezető mérnök segítette.
Ők ketten szorosan együttműködtek Ellenbergerrel, hogy az új ellenőrzési rendszert Morristown követelményeihez igazítsák. Az átfogó termékleírások mellett dokumentálták az összes lehetséges tömítési hibát, amellyel a rendszer találkozhatott, és amelyet fel kell ismernie. Ez lehetővé tette számukra, hogy megtanítsák a rendszernek a jó és a rossz alkatrészek közötti különbséget.
Amint a készüléket beprogramozták, a Morristown-i csapat elküldte a prototípus alkatrészeit Németországba. Az eredmény? „A rendszer minden hibát rendeltetésszerűen felismert” – mondja Vieth. „Elképesztő volt.”
Tökéletes időzítés
„Helmut és Scott pontosan akkor fejlesztett ki és épített ki egy pontosabb és rugalmasabb tesztelési rendszert, amikor szükségünk volt rá” – mondja Ellenberger. „Nemcsak, hogy könnyű volt a mi alkalmazásunkhoz igazítani, de sokkal kisebb és sokkal olcsóbb is volt.”
A Sulhan közel 40 különböző alkatrészből építette meg a tesztrendszert Plymouthban. Németországba küldték végső tesztelésre, és a rendszer kiválóan megfelelt. Az egységet ezután visszaküldték Morristownba.
A legújabb generációs gép, az FVision GP 50, a saját fejlesztésű látástechnológiát kombinálja a fejlett automatizálással. A mindössze 30 x 30 hüvelyk méretű (az adagoló- és csomagolóelemek nélkül) gép a jelenleg kapható automatizált ellenőrző gépekhez képest csak egyharmadnyi helyet foglal el, és csak egyharmadába kerül.
A Freudenberg az FVision GP 50-et a kis méretű (legfeljebb 50 milliméter átmérőjű) alkatrészek széles skálájának ellenőrzésére tervezi használni, beleértve az autóiparban használt tömítéseket, rugókat és O-gyűrűket, amelyek különböző anyagokból készülnek és különböző gyártási eljárásokkal gyártják őket. A szabadalmaztatott megoldás új képfeldolgozási technológiával rendelkezik – beleértve a folyamatváltozatokhoz való önalkalmazkodás képességét – és akár négy kamerát is támogat.
Az FVision GP 50 üveglemezes kialakításának köszönhetően a kamerák egyszerre több szögből – többek között alulról felfelé – is képesek a tömítéseket fényképezni, így elkerülhető a felesleges kezelés. A Morristownban található készülék több mint 20 különböző felületi vizsgálatot képes elvégezni akár másodpercenként tízszeres sebességgel. Megkülönbözteti a tényleges hibákat és a véletlenszerű folyamatbeli eltéréseket, például a szennyeződés vagy a por okozta eltéréseket.
Ipar 4.0
A legtöbb FST látásvezérlő eszköz egy olyan adatbázishoz van csatlakoztatva, amely élő állapotinformációkat szolgáltat a folyamat és a gép állapotáról, magyarázza Scavuzzo. Az FVision GP 50 az Ipar 4.0-t szem előtt tartva egy olyan zárt hurkú termelési rendszer kiindulópontja, amelyben a fröccsöntőgépeket működés közben folyamatosan felügyelik és beállítják a termék integritásának megőrzése és a hibák elkerülése érdekében.
Az FVision GP 50 fontos szerepet fog játszani a berendezések és folyamatok szabványosításában az összes gyártóüzemben. Ennek érdekében Scavuzzo becslése szerint az új gépek végső soron a vállalat üzemeinek mintegy 80 százalékában használhatók, minimális tervezési változtatásokkal és az egyedi alkalmazásokat támogató, testre szabott kamera-, világítási és szoftverfunkciókkal.
„A külső beszállítók nem ismerik olyan jól a termékeinket, a gyártási folyamatokat és a kihívásokat, mint mi” – mondja Scavuzzo. „Saját mérnökeink és tudósaink felhasználása döntő versenyelőnyt jelent számunkra.”
