Yksikäyttöiset laitteet autoteollisuudelle
Tutkimus: Radovan Petrík (MECASYS), Pavol Gužík (MECASYS Design Labs), Jozef Vnenčák - MECASYS CAM-ohjelma.
Yhteenveto
MECASYS on suunnitellut, kehittänyt ja ottanut menestyksekkäästi käyttöön yksikäyttöisen autoteollisuuden laitteen, joka mahdollistaa ilmastointijärjestelmän puhallinpotkurin tarkan ja hallitun esilämmityksen.
Tämä yksityiskohtaiseen analyysiin ja kehittyneeseen teknologiaan perustuva innovatiivinen ratkaisu mahdollistaa tarkan reaaliaikaisen lämpötilanvalvonnan ja parantaa merkittävästi sähkömoottorin akselin ja potkurin välisen valetun liitoksen laatua.
Hanke johti tuotantosyklin merkittävään optimointiin, tehokkuuden merkittävään kasvuun ja lopputuotteen kokonaislaadun parantumiseen, mikä vahvistaa MECASYSin kattavat valmiudet automaatio- ja hienosäätöalalla.
Ongelman kuvaus
Asiakkaalla, joka on johtava moottoriajoneuvojen ilmastointijärjestelmien valmistaja, oli pitkäaikaisia luotettavuus- ja laatuongelmia sähkömoottorin akselin ja puhaltimen potkurin välisen kriittisen puristusliitoksen kanssa.
Aiemmat manuaaliset tai puutteellisesti valvotut esilämmitysmenetelmät johtivat epäjohdonmukaisiin tuloksiin, jotka lisäsivät valmistusvirheitä ja lopulta vaaransivat lopputuotteen luotettavuuden moottoriajoneuvojen ankarissa käyttöolosuhteissa.
Koska lämpötilaa ei voitu säätää tarkasti ja dynaamisesti ennen varsinaista puristusprosessia, se oli keskeinen tekijä, joka esti liitoksen halutun laadun ja toistettavuuden saavuttamisen. Nämä epätarkkuudet johtivat tuotannon viivästymiseen ja osien kokoonpanon komplikaatioihin, mikä edellytti monimutkaista ja räätälöityä ratkaisua.
Asiakas tarvitsi laitteita, jotka poistaisivat puristusprosessin aikana ilmenevät piiloviat ja varmistaisivat 100-prosenttisen liitoksen laadun, mikä vähentäisi käyttökustannuksia ja lisäisi tuotantolinjan kokonaisläpimenoa.
Ratkaisu
MECASYS otti haasteen vastaan ja analysoi ongelman perusteellisesti, minkä perusteella se suunnitteli kattavan ja yksikäyttöisen laitteen, jossa on tarkka esilämmityksen ohjaus. Hyödynsimme omaa, monien vuosien aikana karttunutta tietotaitoamme yksikäyttöisten koneiden kehittämisessä ja sovelsimme hyväksi havaittuja menetelmiä, jotka takaavat kriittisten parametrien saavuttamisen teollisuudenaloilla.
1. Hanketta edeltävä analyysi ja menettelyjen optimointi:
Jo hanketta edeltävässä vaiheessa, ennen toteutuksen varsinaista aloittamista, MECASYS analysoi yksityiskohtaisesti asiakkaan erityisvaatimukset ja kaikki toimitetut asiakirjat.
Samalla tunnistimme johdonmukaisesti heidän piilossa olevat odotuksensa, mikä on avainasemassa toimitettaessa ratkaisua, joka ylittää perusvaatimukset. Tämän kattavan analyysin perusteella tiimimme loi useita skenaarioita ratkaisua ja laitoksen toteuttamista varten. Nämä skenaariot arvioitiin yksityiskohtaisesti teknologisten riskien ja niiden mahdollisen vaikutuksen kannalta laitoksen toiminnallisuuteen. Tässä prosessissa hyödynsimme täysimääräisesti MECASYS Labsin laajaa kokemusta, joka on saatu osallistumalla maailmanlaajuisiin hankkeisiin kriittisten komponenttien suunnittelemiseksi ja valmistamiseksi eri teollisuussegmenteille, kuten lääketeollisuudelle, ilmailu- ja avaruusteollisuudelle ja rakennusalalle. Tämän ennakoivan lähestymistavan ansiosta pystyimme optimoimaan kaikki menettelyt ja prosessit, jotta saavutimme asetetun tavoitteen eli lopullisen ratkaisun suuremman tehokkuuden.
2. 3D-mallinnus ja simulointi:
Laitteen prototyypin kehittäminen toteutettiin SOLIDWORKS-ohjelmiston 3D-ympäristössä. Suunnittelussa painotimme keskeisesti komponenttien ja muiden kuormitusten lämpökäyttäytymisen simulointia, jotta vältettäisiin ei-toivotut muodonmuutokset ja varmistettaisiin optimaalinen lämmön jakautuminen tasaista esilämmitystä varten. Tämän lähestymistavan ansiosta pystyimme optimoimaan laitoksen yksittäisten kiinnikkeiden ja komponenttien jäykkyyden, painon ja geometrian, mikä lisäsi merkittävästi niiden vakautta ja luotettavuutta käytössä. Digitaalinen mallintaminen ja verifiointi 3D-ympäristössä poisti myös fyysisen prototyyppien rakentamisen tarpeen ja mahdollisten virheiden havaitsemisen ja poistamisen suunnittelun alkuvaiheessa, mikä johti nopeaan ja sujuvaan toteutukseen ilman tarpeettomia tuotantokatkoksia.
3. Komponenttien valmistus:
Laitteiston keskeiset osat valmistettiin omilla huipputeknisillä HERMLEn 5-akselisilla CNC-keskuksilla, sorveilla ja EDM-sorvilla, jotka ovat olennainen osa MECASYSin tuotevalikoimaa. Näiden huipputekniikoiden käyttö, mukaan lukien EDM- ja CNC-sylinterihionta 0,003 mm:n tarkkuudella, on varmistanut jokaisen komponentin maksimaalisen tarkkuuden ja luotettavuuden. Koko valmistusprosessi toteutettiin valvotussa ympäristössä jatkuvassa laadunvalvonnassa, mikä takasi, että tiukimmatkin mittatoleranssit täyttyivät ja varmisti laitteiden moitteettoman toiminnan.
4. Ohjausjärjestelmä ja automaatio:
Laitoksen ytimessä on toteutettu TIA Portal V17 PLC-järjestelmä, joka käyttää omaa MECASYS-ohjausohjelmistoa tarkkaan ja dynaamiseen reaaliaikaiseen lämpötilan säätöön. Koko automaatio on suunniteltu ja integroitu kattavasti, mukaan lukien sähköjohdot, jotka on käsitelty EPLAN Electric P8 -ohjelmistolla, mikä takaa luotettavan ja turvallisen toiminnan. Laitoksen käyttö on intuitiivista ja käyttäjäystävällistä kosketusherkkien HMI-paneelien ansiosta, ja käyttäjän turvallisuuteen on kiinnitetty mahdollisimman paljon huomiota. Tämä modulaarinen lähestymistapa automaatioon takaa joustavuuden ja mukautuvuuden tuleviin tarpeisiin tai prosessimuutoksiin.
5. Metrologia ja validointi:
MECASYSin vakiovarusteena olevien tulosten korkeimman laadun ja toistettavuuden varmistamiseksi komponenttien valmistusprosessissa ja laitteiden lopullisessa kokoonpanossa on käytetty tarkkuusmetrologiaa. Kaikki kriittiset komponentit on tarkastettu perusteellisesti HEXAGON METROLOGY Global S -sarjan koordinaattimittauskoneilla (CMM). Nämä tekniikat mahdollistavat automaattiset viisiakseliset ja jatkuvatoimiset profiilipintojen mittaukset, jolloin inhimilliset virheet voidaan eliminoida ja varmistaa monimutkaistenkin geometrioiden yksityiskohtainen tarkastus. Tämä systemaattinen tarkastustapa on varmistanut koko tuotantoprosessin luotettavuuden ja tulosten toistettavuuden pitkälle tulevaisuuteen.
6. Täydellinen integrointi:
Ratkaisu integroitiin onnistuneesti ja saumattomasti asiakkaan nykyiseen tuotantolinjaan. MECASYS tarjosi paitsi toimituksen myös automaatioaseman täydellisen asennuksen ja ammattimaisen käyttöönoton, mikä minimoi seisokkiajan ja varmisti massatuotannon sujuvan käynnistymisen.
Tulokset ja hyödyt
Toteuttamalla ehdotetun MECASYSin yhden käyttötarkoituksen laiteratkaisun asiakas saavutti merkittäviä ja mitattavissa olevia parannuksia tuotantoprosessiinsa:
1. Syklien lyhentäminen: Tuotantosyklien kesto on lyhentynyt 66 % alkuperäisestä 90 sekunnista erittäin tehokkaaseen 30 sekuntiin. Tämä on lisännyt merkittävästi tuotantolinjan läpimenoa.
2. Nivelen laadun paraneminen: puristetun liitoksen laatu parani ennennäkemättömästi 100 prosenttia, mikä poisti aiemmat epäjohdonmukaisuusongelmat.
3. Virheiden poistaminen: puristusprosessin aikana ilmenneet piiloviat poistettiin kokonaan, mikä lisäsi lopputuotteiden luotettavuutta.
4. Vuotuiset kustannussäästöt: Asiakas saavutti 142 000 euron vaikuttavan vuotuisen kustannussäästön, mikä osoittaa, että investointi on tuottanut nopeasti tulosta.
5. Tehokkuuden ja luotettavuuden parantaminen.
6. Tuotantosyklin optimointi.
7. Virheiden ja reklamaatioiden vähentäminen: Tarkat mittaukset ja validoidut prosessit poistivat mittapoikkeamat ja vähensivät tuotoksen virheitä, mikä vähensi merkittävästi reklamaatioiden ja lisäkorjausten määrää.
Päätelmä
Tämä hanke osoitti selvästi MECASYSin kyvyn toimittaa innovatiivisia yksikäyttöisiä laitteita ja monimutkaisia automaatioratkaisuja, joissa yhdistyvät huipputeknologia, omat tuotteet ja asiakaskohtaisten tarpeiden korostaminen. 19 vuoden kokemuksella ja sadoilla toteutetuilla projekteilla asiakkaille eri puolilla maailmaa MECASYS todistaa, että se pystyy ratkaisemaan vaativimmatkin tekniset haasteet.
Tuloksena on pitkän aikavälin kestävyys, parempi laatu ja asiakkaan tuotantoprosessin kilpailukyvyn parantuminen. Lähestymistapamme, joka perustuu yksityiskohtaiseen analyysiin, prosessiskenaarioiden sisäiseen kehittämiseen, tarkkuusvalmistukseen ja valvottuun CMM-tarkistukseen, mahdollisti sen, että asiakas sai käyttöönsä laitteet, jotka pienensivät merkittävästi kokoonpanoriskiä, poistivat ylimääräiset ennakkotarkastuskustannukset ja takasivat korkean suorituskyvyn omaavien linjojen luotettavan toiminnan.
MECASYS on valmis suunnittelemaan, valmistamaan ja ottamaan käyttöön erikoislaitteita ja -kiinnikkeitä täsmälleen yksilöllisten tarpeidesi mukaan - luotettavasti, joustavasti ja tuotannon maksimaalista tehokkuutta painottaen.
Sinun tarpeesi, meidän asiantuntemuksemme
Jos etsit yhteistyökumppania, joka voi muuttaa teknologiahaasteesi innovatiivisiksi, luotettaviksi ja tehokkaiksi ratkaisuiksi, käänny MECASYSin puoleen. Tarjoamme erikoistuneiden kiinnikkeiden ja automaatiolaitteiden kehittämistä, valmistusta ja integrointia, jotka lisäävät valmistus- tai testausprosessiesi luotettavuutta, laatua ja tuottavuutta.
MECASYSin avulla saat kumppanin, joka ymmärtää tuotantosi erityispiirteet yksityiskohtaisesti ja pystyy muuttamaan ne menestyksekkäiksi projekteiksi - joustavasti, ammattitaitoisesti ja korkeimpien standardien mukaisesti. Suunnittelemme ja toimitamme räätälöityjä ratkaisuja, jotka tukevat kasvuasi ja kilpailukykyäsi.
Ota meihin yhteyttä, niin muutamme yhdessä haasteesi konkreettisiksi tuloksiksi.
Tämän julkaisun osia ei saa jäljentää missään muodossa tai millään tavalla, sähköisesti, mekaanisesti, valokopioimalla, tallentamalla, skannaamalla tai muulla tavoin, eikä tallentaa hakujärjestelmään, ellei siihen ole saatu oikeudenhaltijan kirjallista lupaa. Lupapyyntö on osoitettava osoitteeseen MECASYS s.r.o., Oravská Polhora 1117, 029 47 Oravská Polhora, Slovakia.
Kaikki oikeudet pidätetään, mukaan lukien oikeus jäljentää sitä kokonaan tai osittain tai missä tahansa muodossa. Joitakin tämän julkaisun sisältämiä elementtejä voidaan käyttää kolmansien osapuolten lisenssillä, ja niihin voi kohdistua muita käyttörajoituksia.
Viitteet
AAH Plastics
AAH Plastics lähestyi meitä tarpeesta kehittää, suunnitella ja toteuttaa kokoonpanolaite suoraan ruiskuvalukoneeseen, jotta metalliholkkien kokoonpano muoviosaan voitaisiin automatisoida.
Eurostyle Systems France
Eurostyle Systems lähestyi meitä tarpeesta kehittää ja suunnitella valvontalaite, jolla varmistetaan asiakkaan vaatimuksiin ja eritelmiin perustuva tuotantoprosessi.
Air International Thermal
Air International Thermal lähestyi meitä, kun se pyysi kehittämään, suunnittelemaan ja toteuttamaan laitteen, jolla moottoriajoneuvojen ilmastointijärjestelmän puhallinpotkuria voidaan esilämmittää kohdassa, jossa sähkömoottorin akselia painetaan.
Jasplastik
Jasplastik lähestyi meitä, kun se halusi luoda yksikäyttöisen laitteen, jolla voidaan yhdistää kaksi PVC-osaa ultraäänellä.
Magna Slovteca
Magna Slovteca lähestyi meitä tarpeesta suunnitella ja valmistaa värähtelyjigit omaa sisäistä kehitystyötään ja taustapeilien vakaustestausta varten.
ITW Automotive
ITW Automotive lähestyi meitä tarpeesta kehittää ja rakentaa laite, jolla voidaan mitata ja arvioida kokoonpantujen komponenttien liikevoimia. Tämä automaatio nopeuttaa tuotantoprosessia ja varmistaa prosessin toistettavuuden.
Novares
Novares lähestyi meitä tarpeesta kehittää ja rakentaa täydellinen sarja tarkastusjigejä, joilla varmistetaan asiakkaan vaatimuksiin ja eritelmiin perustuva tuotantoprosessi.
SAS Automotive
SAS Automotive lähestyi meitä tarpeesta kehittää, suunnitella ja toteuttaa leikkauskone olemassa olevaan linjastoon muovisten kojelaudan kiinnikkeiden automaattista leikkausta varten VW-, AUDI- ja Porsche-projektia varten.
Termoplastinen
Thermoplastik lähestyi meitä tarpeesta suunnitella ja valmistaa repäisyjigejä muovivalukappaleiden omaa sisäistä kehittämistä ja testausta varten.
UPT
UPT lähestyi meitä, kun se halusi luoda sähkökeskuksen passivointilinjaprojektia varten. Kytkentäkeskuksen tehtävänä on toimittaa lämmityselementit ja niiden lämpötilan ja nestetason säätö.
Eurostyle Systems - Slovakia
Eurostyle Systems lähestyi meitä tarpeesta kehittää ja suunnitella mittauslaite, joka tehostaisi ja automatisoisi tuotantoa.
Inalfa Roof Systems
Inalfa Roof Systems Slovakia lähestyi meitä tarpeesta kehittää ja rakentaa laite, joka käyttäisi skannausjärjestelmää ohjaamaan oikeiden kemiallisten koostumusten käyttöä tietyille osille ja niihin liittyville työnkuluille.
Nanogate
Nanogate lähestyi meitä tarpeesta kehittää ja suunnitella mittauslaite, joka auttaisi heitä tuottamaan tarvittavat komponentit tehokkaammin.
RAMA BOHEMIA
RAMA BOHEMIA lähestyi meitä tarpeesta kehittää ja rakentaa yksikäyttöinen laite, jonka tehtävänä olisi liimata kaksipuolinen teippi PVC-osaan. Tällä laitteistolla he pystyivät saavuttamaan toistettavan tarkkuuden ja laadukkaamman teipin kiinnittymisen.