ÁTFOGÓ MÉRÉSTECHNIKAI ELJÁRÁSOK KIDOLGOZÁSA KMG-VEL
A műszaki csatlakozókat gyártó Weidmüller arra törekszik, hogy a manuálisról automatikusra alakítsa a gépkezelők önellenőrzését. A vállalat emiatt szabványosított eljárást dolgozott ki a geometriai mérési feladatokhoz és vizsgálatokhoz, amelynek alapja a Werth Messtechnik multiszenzoros 3D koordináta mérőgépe. Ez pontos, reprodukálható mérési eredményeket szolgáltat a labortól a sorozatgyártásig.
Elektromos és elektronikus csatlakozók, vagyis az ipari csatlakozástechnika nélkül manapság egyetlen ipari szektor sem képzelhető el. Ipari csatlakozók három dolog: energia, jelek és adat átvitelére használatosak. Az iparág egyik legismertebb szereplője a németországi Detmoldban székelő Weidmüller. E nagymúltú vállalat egyik fő célja, hogy a lehető legjobb csatlakozókat gyártsa. A Weidmüllernek a lehető legmagasabb szintű minőségbiztosításra van szüksége, ami ISO 9000 minőségirányítással, a gyártóhelyek független szervezetek általi folyamatos felügyeletével és auditálásával, valamint minőségbiztosítással és a vállalat házon belüli laborjával old meg (1. ábra).
A termékek kimagasló minőségének legfontosabb alapját azok a munkatársak jelentik, akik maguk is azonosulni tudnak a vállalat minőség iránti elkötelezettségével. Olaf Despang, a vizsgáló berendezések menedzsere így fogalmaz: „A Weidmüller szintet lépett a minőség terén. Ehhez nem csupán a metrológiai technikusok, hanem minden munkatársunk felelőssége is hozzájárult. Az én osztályom egyik feladata, hogy a minőségbiztosítás megfelelő struktúrában történjen, és rendelkezésre álljanak az optimális mérőberendezések.”
Ipari csatlakozástechnikai partnerek
A Weidmüller csoport energia- jel- és adattovábbítási termékeit, megoldásait és szolgáltatásait a világ minden részén használják ipari környezetekben. A vállalat több mint 80 országban tart fenn gyártóhelyet, értékesítési szervezetet és képviseletet. A Weidmüller 2012-ben zárta történetének legjobb évét, amikor a kiadott éves beszámolója szerint 4400 dolgozójával 621 millió eurós forgalmat bonyolított. 2013-ban a vállalat tovább folytatta bővülését. Jelenleg kb. 4800 ember dolgozik a Weidmüllernél világszerte, közülük 1900-an a detmoldi központban.
Jövőbiztos méréstechnika
Mivel a termékek egyre bonyolultabbá és összetettebbé válnak, ezeket a tényezőket folyamatosan ellenőrizni és optimalizálni szükséges. Olaf Despang egyik csoportja kapta azt a feladatot, hogy gondoskodjon arról, a Weidmüllernél használt metrológiai megoldások a jövő kihívásainak is megfeleljenek. „Struktúránk alapját az egyes gyártóterületeken kialakított minőségvizsgáló állomások jelentik, amelyek kiegészítik a központi metrológiai labort. A dolgozók maguk felelősek a gyártási folyamat során végzett mérésekért.” fejti ki Despang. „Korábban minden állomásnál eltérő mérési filozófiával és mérőberendezéseken dolgoztak. Most éppen ezek egységesítésén dolgozunk.” A jövőben a mérésügyi és a gyártási részlegeknek kompatibilisnek kell lenniük, hogy a prototípussal rendelkező és előgyártási állapotban lévő termékeket mérőprogrammal és rögzítőkészülékekkel lehessen tömeggyártásba engedni.
A résztvevők közötti egyeztetések és a kapcsolódó vizsgálatok azt mutatták, hogy a mérőberendezéseknek közös alapon kell működnie. Hogy a különféle mérési feladatokat megbízhatóan lehessen elvégezni, a felelős személyek a multiszenzoros koordináta méréstechnika mellett döntöttek. A Weidmüller a giesseni székhelyű Werth Messtechnik GmbH-t és partnerét választotta 3D-s koordináta mérőgépeik beszállítójának.
Az új mérőberendezés beszerzését széles körű piackutatás előzte meg. Valamennyi minőségügyi támogató központ segített kidolgozni a specifikációt, majd az ügyféllel együtt definiálta a működésre, pontosságra és mérési tartományra vonatkozó igényeket. Olaf Despang így foglalja össze: „Alaposan utánanéztük a különböző gyártóknak, és végül a Werth mellett döntöttük. Döntésünkben a korábbi tapasztalataink is egyértelműen szerepet játszottak. A Werth vállalat VideoCheck mérőgépe évek óta kiválóan teljesít detmoldi központunk mérőlaborjában.” Nagy mérési pontossága miatt ezt a gépet egyedi komponensek és elsőminta-darabok mérésére használják. A nemzetközi szerviz szintén rendkívül fontos tényező volt a döntésben. Ha a jövőben ilyen gépek lesznek használatban tengerentúli üzemekben, a gyártónak ugyanolyan szintű támogatást kell hozzájuk biztosítania, mint Németországban teszi. Az utóbbi hónapokban a Werth több Scope-Check gépet is szállított a Weidmüllernek (2. és 3. ábra). A gépek a gyártósorhoz közel, a különböző minőségvizsgáló állomásoknál kerültek elhelyezésre.
A ScopeCheck S egy multiszenzoros 3D koordináta mérőgép, amelyet gyártáshoz közeli mérésekhez terveztek, és amelynek mérési tartománya konfigurációtól függően X = 200, 300 vagy 400 mm, Y = 200 mm és Z= 200 mm. A Weidmüller három különböző szenzorral rendelte a gépeket: Werth képfeldolgozó szenzorral, lézerszenzorral és tapintófejes rendszerrel. A lézerszenzor átgondolt módon a gép képfeldolgozó fényútpályában kapott helyet, így kombinált méréseknél sem csökken a mérési tartomány. A szabadalmaztatott Werth Zoom funkció a hozzá tartozó MultiRing megvilágítással kontrasztos képeket rögzít a mérendő jellemzőkről. Szükség esetén a munkatávolság is megváltoztathat, hogy mélyebben található jellemzőket is mérni lehessen a darabbal való ütközés nélkül, illetve különlegesen lapos megvilágítási szöget lehessen használni.
A multiszenzoros 3D koordináta mérőgépek egyike annál a minőségvizsgáló állomásnál helyezkedik el, amelyet az „Új termékek” minőségbiztosítási csoportjának vezetője, Rosario Orovero irányít. Az ő osztálya készíti el az első kis sorozatot az új fejlesztésű termékekből, amelyek azután sorozat- vagy tömeggyártásba kerülnek. Az első számú feladat a Weidmüller vállalat hagyományos csatlakozókhoz, pl. átmenő sorkapocsokhoz gyártott komponenseinek mérése. E komponensek közé elsősorban kisebb méretű és finom műanyag fröccsöntött és préselt alkatrészek tartoznak, amelyek felületei, rádiuszai és szögei igazán nehezen mérhetők.
Rosario Orovero így jellemzi a drasztikus fejlődést mutató termékfejlesztési környezetüket: „Sorkapcsaink régebben nagy méretűek voltak, kevés funkcióval. Akkoriban elég volt a darab hosszát., szélességét és magasságát lemérni. Manapság az elektromos tokozásokat úgy tervezik, hogy minél több dolog elférjen bennük a lehető legkevesebb helyen, ezét a termékeink folyamatosan változnak.” Egy mai sorkapocs talán ugyanakkora mint régen, de több mint tízszer annyi funkcióval rendelkezik. Az érintkezők és a kések annyira finomak, hogy a profilprojektorok, indikátorórák és más manuális mérőeszközök már a gyártás felügyeletére sem alkalmasak. A trend emiatt az, hogy kombinálják az optikai, tapintós és lézeres alapú mérési megoldásokat, ahogy az a Werth ScopeCheck multiszenzoros gépénél is megvalósul.
A finom komponenseknek egészen kis, akár ± 20 µm-es tűréssel kell készülniük, amihez olyan mérőgép kell, amelynek pontossági tartománya nem nagyobb mint 2 µm. Rosario Orovero is megerősíti: „A ScopeCheck megfelel azoknak a specifikációknak, amikre nekünk szükségünk van a termékeinkhez. A Werth ennél nagyobb pontosságú gépeket is kínál a VideoCheck sorozatában, ám azok feleslegesek lennének a mi gyártási alkalmazásainkhoz.”
Rövidebb vizsgálati idők
A multiszenzoros 3D koordináta mérőgép szintén számos előnyt biztosít a minőségügyi állomásnál végzendő mérési feladatokhoz, pl. lehetőséget ad nagy műanyag lemezek síklapúságának mérésére. „Korábban ehhez egy külön optikai mérőgépet használtunk,” magyarázza Rosario Orovero „amelynél különböző pontokon be kellett állítani a fókuszt majd egymáshoz kellett hangolni azokat. Ez kb. két percet vett igénybe. A ScopeCheck gépen ehhez lézert használunk és a művelet így mindössze 40 másodpercet vesz igénybe. Egyetlen darabnál ez nem igazán fontos. Viszont ha egy folyamat képességeit kell vizsgálni vagy több mint 50 darabok kell méréseket végezni, az idő összeadódik.”
A multiszenzoros képesség nem kevésbé fontos Orovero csapatának. Ez a minőségvizsgáló állomás ellenőrzi a gépen készülő valamennyi új terméket, emiatt elegendően rugalmasnak kell lennie bármilyen mérési feladathoz. Rosario Orovero hangsúlyozza, hogy minden időmegtakarítás kritikus a fejlesztés e fázisában. „A termékeknek a lehető leggyorsabban sorozatgyártásba kell kerülniük, hogy előnyt szerezzenek a piacon. Scope Check multiszenzoros mérőgépünkkel számos alkatrészt tudunk egyszerre, egy elrendezésben mérni, amire korábban nem volt lehetőségünk. Ezzel időt és pénzt takarítunk meg és megkapjuk a gyártás irányításához szükséges információkat.”
A méréstechnikusok modern mérőfejes módszereket kombinálnak a komponensek geometriájának meghatározásához és
az automatizált mérési műveletsorok irányításához a Win Werth szoftvercsomag használatával. Ez visszakereshető és reprodukálható eredményeket szolgáltat. „A multiszenzoros elvet alkalmazva az egy vagy több komponens mérési eredményei gyakorlatilag egy gombnyomással összekombinálhatjuk a szoftverben. A kezelési és adatbeviteli hibák szinte kizárhatók.” mondja a méréstechnikus elégedetten. A dokumentáció is sokkal egyszerűbbé vált. A Weidmüller üzemében elhelyezett interfésszel a mérési eredmények közvetlenül, hibák és adatvesztés nélkül átvihetők a vállalat SAP-rendszerébe.
Ahhoz, hogy a gyártási területeket olyan kiváló mérési megoldásokkal lehessen ellátni, mint Orovero mérőlaborját, további Werth mérőgépek kerülnek telepítésre a lyukasztó és hajlító prések, illetve a fröccsöntő gépek közelébe. Ennek nem titkolt célja az, hogy a manuális vizsgálatok helyét átvegyék az automatizált megoldások. Ehhez a minőségügyi központ fogja ellátni a mérés teljes feladatát a gyártás során. „A gyártásban dolgozó kollégáink USB-kulcson megkapják a mérési programokat és az előre elkészített rögzítőkészülékeket. Emiatt csak minimális helyszíni beállításra lesz szükség és a programok azonnal, teljesen automatikusan futtathatók.”
Ez hatalmas segítség a gépkezelőknek, akik szakértők a saját munkájukban, de nem méréstechnikusok. Az előre elkészített mérőprogramok azt jelentik, hogy ugyanazok a mérési pontok kerülnek meghatározásra ugyanazzal a megoldással, ami megbízható és reprodukálható mérési eredményeket szolgáltat. A gépkezelő emellett előbb kaphat zöld utat a gyártás folytatására, mint a korábbi módszerek esetén. Bár a gyártás ilyen módon történő átalakításának utolsó lépése még nem fejeződött be, Olaf Despang és Rosario Orovero egyetért abban, hogy jó úton haladnak: „A ScopeCheck gépek tökéletesen megfelelnek a céljainknak és a Werth-tel folytatott együttműködésünk időközben valódi partnerséggé fejlődött. A szervizük rendkívül hatékony, és meg vagyunk arról győződve, együtt olyan metrológiai megoldásokat találunk majd, amelyek a jövőben is megállják a helyüket.”
Forrás: Werth Messtechnik GmbH.
