Einzweckgeräte für die Automobilindustrie
Forschung: Radovan Petrík (MECASYS), Pavol Gužík (MECASYS Design Labs), Jozef Vnenčák - MECASYS CAM Programm
Zusammenfassung
MECASYS hat ein Einzweckgerät für die Automobilindustrie entworfen, entwickelt und erfolgreich implementiert, das eine präzise und kontrollierte Vorwärmung des Propellers eines Klimaanlagengebläses ermöglicht.
Diese innovative Lösung, die auf detaillierten Analysen und fortschrittlicher Technologie basiert, ermöglicht eine präzise Temperaturkontrolle in Echtzeit und verbessert die Qualität der gegossenen Verbindung zwischen der Elektromotorachse und dem Propeller erheblich.
Das Projekt führte zu einer deutlichen Optimierung des Produktionszyklus, einer signifikanten Steigerung der Effizienz und der Gesamtqualität des Endprodukts und bestätigt damit die umfassenden Fähigkeiten von MECASYS im Bereich der Automatisierung und Feinmechanik.
Beschreibung des Problems
Der Kunde, ein führender Hersteller von Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge, hatte seit langem Probleme mit der Zuverlässigkeit und Qualität einer kritischen Presspassung zwischen der Achse eines Elektromotors und dem Gebläsepropeller.
Frühere manuelle oder unzureichend kontrollierte Vorwärmverfahren führten zu uneinheitlichen Ergebnissen, was zu einer Zunahme von Herstellungsfehlern führte und letztlich die Zuverlässigkeit des Endprodukts unter den rauen Betriebsbedingungen von Kraftfahrzeugen beeinträchtigte.
Die fehlende Möglichkeit, die Temperatur vor dem eigentlichen Pressvorgang präzise und dynamisch zu steuern, war ein Schlüsselfaktor, der verhinderte, dass die gewünschte Qualität und Wiederholbarkeit der Verbindung erreicht werden konnte. Diese Ungenauigkeiten führten zu Produktionsverzögerungen und Komplikationen bei der Montage der Teile, was eine komplexe und maßgeschneiderte Lösung erforderte.
Der Kunde benötigte eine Ausrüstung, die versteckte Defekte, die während des Pressvorgangs auftreten, eliminiert und eine 100%ige Qualität der Verbindungen gewährleistet, wodurch die Betriebskosten gesenkt und der Gesamtdurchsatz der Produktionslinie erhöht wird.
Lösung
MECASYS nahm die Herausforderung an und führte eine gründliche Analyse des Problems durch, auf deren Grundlage ein umfassendes Einzweckgerät mit präziser Vorwärmsteuerung entwickelt wurde. Wir haben unser eigenes, über viele Jahre aufgebautes Know-how in der Entwicklung von Einzweckgeräten genutzt und bewährte Methoden angewandt, die das Erreichen kritischer Parameter in industriellen Bereichen garantieren.
1. Vorprojektanalyse und Optimierung der Abläufe:
Bereits in der Vorprojektphase, vor dem eigentlichen Beginn der Implementierung, analysierte MECASYS ausführlich die spezifischen Anforderungen des Kunden und alle eingereichten Dokumente.
Gleichzeitig haben wir konsequent ihre verborgenen Erwartungen ermittelt, was der Schlüssel zur Bereitstellung einer Lösung ist, die über die grundlegenden Anforderungen hinausgeht. Auf der Grundlage dieser umfassenden Analyse erstellte unser Team mehrere Szenarien für die Lösung und Implementierung der Einrichtung. Diese Szenarien wurden im Hinblick auf die technologischen Risiken und ihre potenziellen Auswirkungen auf die Funktionalität der Einrichtung detailliert bewertet. Dabei nutzten wir die umfassende Erfahrung von MECASYS Labs, die wir durch die Teilnahme an globalen Projekten zur Entwicklung und Herstellung kritischer Komponenten für verschiedene Industriesegmente, darunter die Pharmaindustrie, die Luft- und Raumfahrt und das Bauwesen, gewonnen haben. Dieser proaktive Ansatz ermöglichte es uns, alle Verfahren und Prozesse zu optimieren, um das erklärte Ziel einer höheren Effizienz der endgültigen Lösung zu erreichen.
2. 3D-Modellierung und Simulation:
Die Entwicklung des Geräteprototyps erfolgte in der 3D-Umgebung der SOLIDWORKS Software. Bei der Konstruktion legten wir großen Wert auf die Simulation des thermischen Verhaltens der Komponenten und anderer Lasten, um unerwünschte Verformungen zu vermeiden und eine optimale Wärmeverteilung für eine gleichmäßige Vorwärmung zu gewährleisten. Mit diesem Ansatz konnten wir die Steifigkeit, das Gewicht und die Geometrie der einzelnen Vorrichtungen und Komponenten der Anlage optimieren und so ihre Stabilität und Zuverlässigkeit im Betrieb deutlich erhöhen. Durch die digitale Modellierung und Überprüfung in einer 3D-Umgebung entfiel auch die Notwendigkeit, physische Prototypen zu erstellen. So konnten potenzielle Fehler bereits in den frühen Phasen der Entwicklung erkannt und beseitigt werden, was zu einer schnellen und reibungslosen Umsetzung ohne unnötige Produktionsausfälle führte.
3. Komponentenfertigung:
Die Schlüsselteile der Ausrüstung wurden auf unseren eigenen hochmodernen HERMLE 5-Achsen-CNC-Zentren, Drehbänken und Erodiersenkern gefertigt, die ein integraler Bestandteil des MECASYS Produktportfolios sind. Der Einsatz dieser Spitzentechnologien, einschließlich Erodieren und CNC-Rundschleifen mit einer Präzision von 0,003 mm, hat ein Höchstmaß an Genauigkeit und Zuverlässigkeit jeder Komponente gewährleistet. Der gesamte Herstellungsprozess wurde in einer kontrollierten Umgebung mit ständiger Qualitätskontrolle durchgeführt, um zu gewährleisten, dass selbst die strengsten Maßtoleranzen eingehalten wurden und die Geräte einwandfrei funktionieren.
4 Steuerung und Automatisierung:
Das Herzstück der Anlage ist das implementierte SPS-System TIA Portal V17, das die proprietäre Steuerungssoftware MECASYS für eine präzise und dynamische Temperatursteuerung in Echtzeit verwendet. Die gesamte Automatisierung wurde umfassend konzipiert und integriert, einschließlich der elektrischen Verkabelung, die in der Software EPLAN Electric P8 verarbeitet wurde, um einen zuverlässigen und sicheren Betrieb zu gewährleisten. Die Bedienung der Anlage ist dank der berührungsempfindlichen HMI-Panels intuitiv und benutzerfreundlich, während gleichzeitig maximaler Wert auf die Sicherheit des Bedieners gelegt wurde. Dieser modulare Ansatz für die Automatisierung sorgt für Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an zukünftige Bedürfnisse oder Prozessänderungen.
5. Metrologie und Validierung:
Um die höchste Qualität und Wiederholbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten, die bei MECASYS Standard ist, wurde bei der Herstellung der Komponenten und der Endmontage der Geräte Präzisionsmesstechnik eingesetzt. Alle kritischen Komponenten wurden einer gründlichen Prüfung auf Koordinatenmessgeräten (KMG) der Serie Global S von HEXAGON METROLOGY unterzogen. Diese Technologien ermöglichen automatisierte fünfachsige und kontinuierliche Profiloberflächenmessungen, die menschliche Fehler ausschließen und eine detaillierte Prüfung selbst komplexer Geometrien gewährleisten. Dieser systematische Ansatz zur Überprüfung hat die Zuverlässigkeit des gesamten Produktionsprozesses mit garantierter Wiederholbarkeit der Ergebnisse bis weit in die Zukunft hinein sichergestellt.
6. Vollständige Integration:
Die Lösung wurde erfolgreich und nahtlos in die bestehende Produktionslinie des Kunden integriert. MECASYS lieferte nicht nur die Lieferung, sondern übernahm auch die komplette Installation und die professionelle Einrichtung der Automationsstation, wodurch die Ausfallzeiten minimiert und ein reibungsloser Anlauf der Massenproduktion gewährleistet wurde.
Ergebnisse und Vorteile
Durch die Implementierung der vorgeschlagenen Einzweckgerätelösung von MECASYS erzielte der Kunde signifikante und messbare Verbesserungen in seinem Produktionsprozess:
1. Reduzierung der Zykluszeit: Die Produktionszykluszeit wurde um 66% reduziert, von ursprünglich 90 Sekunden auf extrem effiziente 30 Sekunden. Dies hat den Durchsatz der Produktionslinie erheblich gesteigert.
2. Verbesserung der Verbindungsqualität: Die Qualität der gepressten Verbindung konnte um 100% gesteigert werden, wodurch frühere Probleme mit Inkonsistenzen beseitigt wurden.
3. die Beseitigung von Defekten: Versteckte Defekte, die während des Pressvorgangs auftraten, wurden vollständig beseitigt, wodurch die Zuverlässigkeit der Endprodukte erhöht wurde.
4. jährliche Kosteneinsparungen: Der Kunde erzielte eine beeindruckende jährliche Kosteneinsparung von 142.000 €, was eine rasche Amortisierung der Investition bestätigt.
5. Erhöhte Effizienz und Zuverlässigkeit.
6. Optimierung des Produktionszyklus.
7. Reduzierung von Mängeln und Reklamationen: Präzise Messungen und validierte Prozesse eliminierten Maßabweichungen und reduzierten Mängel in der Produktion, wodurch die Zahl der Reklamationen und zusätzlichen Reparaturen erheblich reduziert wurde.
Fazit
Dieses Projekt war ein klarer Beweis für die Fähigkeit von MECASYS, innovative Einzweckgeräte und komplexe Automatisierungslösungen zu liefern, die Spitzentechnologie mit firmeneigenen Produkten und einem Schwerpunkt auf kundenspezifischen Anforderungen kombinieren. Mit 19 Jahren Erfahrung und Hunderten von abgeschlossenen Projekten für Kunden auf der ganzen Welt beweist MECASYS, dass das Unternehmen auch die anspruchsvollsten technischen Herausforderungen lösen kann.
Das Ergebnis ist eine langfristige Nachhaltigkeit, höhere Qualität und gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit des Produktionsprozesses des Kunden. Unser Ansatz, der auf einer detaillierten Analyse, der internen Entwicklung von Prozessszenarien, einer Präzisionsfertigung und einer kontrollierten CMM-Prüfung beruht, ermöglichte es dem Kunden, eine Ausrüstung zu erhalten, die die Risiken bei der Montage deutlich reduziert, zusätzliche Vorab-Inspektionskosten eliminiert und den zuverlässigen Betrieb seiner Hochleistungslinien gewährleistet.
MECASYS ist bereit, spezielle Geräte und Vorrichtungen genau nach Ihren individuellen Bedürfnissen zu entwerfen, herzustellen und zu implementieren - zuverlässig, flexibel und mit dem Schwerpunkt auf maximaler Effizienz in Ihrer Produktion.
Ihr Bedarf, unser Know-how
Wenn Sie auf der Suche nach einem Partner sind, der Ihre technologischen Herausforderungen in innovative, zuverlässige und effiziente Lösungen umsetzt, wenden Sie sich an MECASYS. Wir bieten Ihnen die Entwicklung, Herstellung und Integration spezieller Vorrichtungen und Automatisierungsgeräte, die die Zuverlässigkeit, Qualität und Produktivität Ihrer Fertigungs- oder Testprozesse erhöhen.
Mit MECASYS bekommen Sie einen Partner, der die Besonderheiten Ihrer Produktion im Detail versteht und in erfolgreiche Projekte umsetzt - flexibel, professionell und nach höchsten Standards. Wir entwickeln und liefern maßgeschneiderte Lösungen, die Ihr Wachstum und Ihre Wettbewerbsfähigkeit unterstützen.
Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, und gemeinsam werden wir Ihre Herausforderungen in konkrete Ergebnisse umsetzen.
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Referenzen
AAH Plastics
AAH Plastics wandte sich an uns mit dem Wunsch, eine Montagevorrichtung zu entwickeln, zu konstruieren und direkt in eine Spritzgießmaschine einzubauen, um die Montage von Metallbuchsen in ein Kunststoffteil zu automatisieren.
Eurostyle Systems France
Eurostyle Systems trat an uns heran mit dem Wunsch, eine Kontrollvorrichtung zu entwickeln und zu konstruieren, um den Produktionsprozess gemäß den Anforderungen und Spezifikationen des Kunden zu gewährleisten.
Air International Thermal
Air International Thermal trat mit der Anforderung an uns heran, eine Vorrichtung zu entwickeln, zu konstruieren und zu implementieren, die den Gebläsepropeller einer Kfz-Klimaanlage an dem Punkt vorwärmt, an dem die Achse des Elektromotors gedrückt wird.
Jasplastik
Jasplastik trat mit der Anforderung an uns heran, ein Einzweckgerät zum Verbinden zweier PVC-Teile mittels Ultraschall zu entwickeln.
Magna Slovteca
Magna Slovteca wandte sich an uns mit der Bitte, Schwingungsvorrichtungen für die eigene Entwicklung und Stabilitätsprüfung von Rückspiegeln zu entwerfen und herzustellen.
ITW Automotive
ITW Automotive wandte sich an uns mit dem Wunsch, ein Gerät zur Messung und Bewertung der Bewegungskräfte von montierten Komponenten zu entwickeln und zu konstruieren. Diese Automatisierung wird den Produktionsprozess beschleunigen und die Wiederholbarkeit des Prozesses gewährleisten.
Novares
Novares wandte sich an uns mit dem Wunsch, einen kompletten Satz von Prüfvorrichtungen zu entwickeln und zu konstruieren, um den Produktionsprozess gemäß den Anforderungen und Spezifikationen des Kunden zu gewährleisten.
SAS Automobilindustrie
SAS Automotive trat an uns heran, um eine Schneidemaschine zu entwickeln, zu konstruieren und in eine bestehende Linie für den automatischen Zuschnitt von Armaturentafelträgern aus Kunststoff für ein Projekt von VW, AUDI und Porsche zu integrieren.
Thermoplastischer Kunststoff
Thermoplastik wandte sich an uns mit dem Wunsch, Abreißvorrichtungen für die eigene Entwicklung und Prüfung von Kunststoff-Formteilen zu entwerfen und herzustellen.
UPT
UPT wandte sich an uns mit der Anforderung, einen elektrischen Schaltschrank für ein Passivierungslinienprojekt zu erstellen. Die Schalttafel hat die Aufgabe, die Heizelemente zu versorgen und deren Temperatur und Flüssigkeitsstand zu regeln.
Eurostyle Systems - Slovakia
Eurostyle Systems trat an uns heran, um eine Messvorrichtung zu entwickeln und zu konstruieren, die die Produktion rationalisieren und automatisieren sollte.
Inalfa Roof Systems
Inalfa Roof Systems Slovakia wandte sich an uns mit dem Wunsch, ein Gerät zu entwickeln und zu konstruieren, das mit Hilfe eines Scannersystems die Verwendung der richtigen chemischen Formulierungen für bestimmte Teile und die damit verbundenen Arbeitsabläufe kontrolliert.
Nanogate
Nanogate wandte sich an uns mit dem Wunsch, eine Messvorrichtung zu entwickeln und zu konstruieren, mit der sie die benötigten Komponenten effizienter herstellen können.
RAMA BOHEMIA
RAMA BOHEMIA wandte sich an uns mit dem Wunsch, ein Einzweckgerät zu entwickeln und zu konstruieren, dessen Aufgabe es ist, doppelseitiges Klebeband auf ein PVC-Teil zu kleben. Mit dieser Ausrüstung konnten sie eine wiederholbare Genauigkeit und eine höhere Qualität der Bandhaftung erreichen.