Équipement à usage unique pour l'industrie automobile
Recherche : Radovan Petrík (MECASYS), Pavol Gužík (MECASYS Design Labs), Jozef Vnenčák - MECASYS CAM Program
Résumé
MECASYS a conçu, développé et mis en œuvre avec succès un dispositif automobile à usage unique qui assure le préchauffage précis et contrôlé de l'hélice d'un système de climatisation.
Cette solution innovante, basée sur une analyse détaillée et une technologie avancée, permet un contrôle précis de la température en temps réel et améliore considérablement la qualité du joint moulé entre l'axe du moteur électrique et l'hélice.
Le projet a permis d'optimiser considérablement le cycle de production, d'augmenter sensiblement l'efficacité et la qualité globale du produit final, confirmant ainsi les capacités globales de MECASYS dans le domaine de l'automatisation et de l'ingénierie de précision.
Description du problème
Le client, l'un des principaux fabricants de systèmes de climatisation pour véhicules automobiles, était confronté depuis longtemps à des problèmes de fiabilité et de qualité concernant un joint d'ajustement serré critique entre l'axe d'un moteur électrique et l'hélice de la soufflerie.
Les procédures de préchauffage antérieures, manuelles ou mal contrôlées, donnaient des résultats incohérents, ce qui augmentait les défauts de fabrication et compromettait en fin de compte la fiabilité du produit final dans les conditions d'utilisation difficiles des véhicules à moteur.
L'impossibilité de contrôler précisément et dynamiquement la température avant le processus de pressage proprement dit était un facteur clé qui empêchait d'obtenir la qualité et la répétabilité souhaitées du joint. Ces imprécisions ont entraîné des retards de production et des complications dans l'assemblage des pièces, ce qui a nécessité une solution complexe et adaptée.
Le client avait besoin d'un équipement capable d'éliminer les défauts cachés qui se produisent au cours du processus de pressage et de garantir la qualité des joints à 100 %, réduisant ainsi les coûts d'exploitation et augmentant le rendement global de la ligne de production.
Solution
MECASYS a relevé le défi et a procédé à une analyse approfondie du problème, sur la base de laquelle elle a conçu un dispositif polyvalent à usage unique doté d'un contrôle précis du préchauffage. Nous avons utilisé notre propre savoir-faire, acquis au fil des ans, dans le développement de machines à usage unique et nous avons appliqué des méthodologies éprouvées qui garantissent l'obtention de paramètres critiques dans les secteurs industriels.
1. Analyse préalable du projet et optimisation des procédures :
Dès la phase préalable du projet, avant le début effectif de la mise en œuvre, MECASYS a analysé en détail les exigences spécifiques du client et tous les documents soumis.
En même temps, nous avons constamment identifié leurs attentes cachées, ce qui est essentiel pour fournir une solution qui va au-delà des exigences de base. Sur la base de cette analyse complète, notre équipe a créé plusieurs scénarios pour la solution et la mise en œuvre de l'installation. Ces scénarios ont été évalués en détail en termes de risques technologiques et d'impact potentiel sur la fonctionnalité de l'installation. Dans ce processus, nous avons tiré pleinement parti de la vaste expérience de MECASYS Labs, acquise grâce à sa participation à des projets mondiaux de conception et de fabrication de composants critiques pour divers secteurs industriels, notamment l'industrie pharmaceutique, l'aérospatiale et la construction. Cette approche proactive nous a permis d'optimiser toutes les procédures et tous les processus afin d'atteindre l'objectif fixé, à savoir une plus grande efficacité de la solution finale.
2. Modélisation et simulation en 3D :
Le développement du prototype a été réalisé dans l'environnement 3D du logiciel SOLIDWORKS. Lors de la conception, nous avons mis l'accent sur la simulation du comportement thermique des composants et des autres charges afin d « éviter les déformations indésirables et de garantir une distribution optimale de la chaleur pour un préchauffage uniforme. Cette approche nous a permis d'optimiser la rigidité, le poids et la géométrie des différents appareils et composants de l'installation, ce qui a considérablement accru leur stabilité et leur fiabilité en fonctionnement. La modélisation et la vérification numériques dans un environnement 3D ont également éliminé le besoin de prototypage physique et ont permis de détecter et d » éliminer les défauts potentiels dès les premières étapes de la conception, ce qui s'est traduit par une mise en œuvre rapide et sans heurts, sans temps d'arrêt inutile de la production.
3. Fabrication des composants :
Les pièces clés de l'équipement ont été fabriquées sur nos propres centres CNC HERMLE à 5 axes, tours et fraises EDM, qui font partie intégrante de la gamme de produits MECASYS. L'utilisation de ces technologies de pointe, y compris l'électroérosion et la rectification cylindrique CNC avec une précision de 0,003 mm, a permis de garantir une précision et une fiabilité maximales pour chaque composant. L'ensemble du processus de fabrication a été réalisé dans un environnement contrôlé avec un contrôle de qualité continu, garantissant que même les tolérances dimensionnelles les plus strictes ont été respectées et assurant une fonctionnalité sans faille de l'équipement.
4) Système de contrôle et automatisation :
Au cœur de l'usine se trouve le système PLC TIA Portal V17, qui utilise le logiciel de contrôle MECASYS pour un contrôle précis et dynamique de la température en temps réel. L'ensemble de l'automatisation a été entièrement conçu et intégré, y compris le câblage électrique traité dans le logiciel EPLAN Electric P8, ce qui garantit un fonctionnement fiable et sûr. Le fonctionnement de l'installation est intuitif et convivial grâce aux panneaux IHM tactiles, tandis que l'accent a été mis sur la sécurité de l'opérateur. Cette approche modulaire de l'automatisation garantit la flexibilité et l'adaptabilité aux besoins futurs ou aux changements de processus.
5. Métrologie et validation :
Pour garantir la qualité et la répétabilité des résultats, qui sont la norme pour MECASYS, une métrologie de précision a été utilisée dans le processus de fabrication des composants et d'assemblage final de l'équipement. Tous les composants critiques ont fait l'objet d'une inspection approfondie sur des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) HEXAGON METROLOGY de la série Global S. Ces technologies permettent d'effectuer des mesures de surface automatisées sur cinq axes et des profils continus, éliminant ainsi l'erreur humaine et garantissant une inspection détaillée des géométries les plus complexes. Cette approche systématique de la vérification a permis d'assurer la fiabilité de l'ensemble du processus de production et de garantir la répétabilité des résultats pour l'avenir.
6. Intégration complète :
La solution a été intégrée avec succès et de manière transparente dans la ligne de production existante du client. MECASYS a assuré non seulement la fourniture, mais aussi l'installation complète et la configuration professionnelle de la station d'automatisation, ce qui a permis de minimiser les temps d'arrêt et d'assurer une montée en puissance sans heurts de la production de masse.
Résultats et avantages
En mettant en œuvre la solution d'équipement à usage unique proposée par MECASYS, le client a obtenu des améliorations significatives et mesurables de son processus de production :
1. Réduction de la durée du cycle : la durée du cycle de production a été réduite de 66 %, passant de 90 secondes à 30 secondes, ce qui est extrêmement efficace. Cela a permis d'augmenter considérablement le débit de la ligne de production.
2. Augmentation de la qualité du joint : une augmentation sans précédent de 100 % de la qualité du joint pressé a été constatée, ce qui a permis d'éliminer les problèmes d'incohérence antérieurs.
3. l'élimination des défauts : les défauts cachés survenus au cours du processus de pressage ont été complètement éliminés, ce qui a permis d'accroître la fiabilité des produits finaux.
4. économies annuelles : le client a réalisé une économie annuelle impressionnante de 142 000 euros, ce qui confirme un retour rapide sur investissement.
5. Efficacité et fiabilité accrues.
6. Optimisation du cycle de production.
7. Réduction des défauts et des réclamations : des mesures précises et des processus validés ont permis d'éliminer les écarts dimensionnels et de réduire les défauts dans la production, ce qui a permis de diminuer considérablement le nombre de réclamations et de réparations supplémentaires.
Conclusion
Ce projet a clairement démontré la capacité de MECASYS à fournir des équipements innovants à usage unique et des solutions d'automatisation complexes qui combinent une technologie de pointe avec des produits exclusifs et une attention particulière aux besoins spécifiques du client. Avec 19 ans d'expérience et des centaines de projets réalisés pour des clients du monde entier, MECASYS prouve qu'elle peut relever les défis techniques les plus exigeants.
Il en résulte une durabilité à long terme, une meilleure qualité et une compétitivité accrue du processus de production du client. Notre approche, basée sur une analyse détaillée, le développement en interne de scénarios de processus, une fabrication de précision et une vérification CMM contrôlée, a permis au client d'obtenir un équipement qui a réduit de manière significative les risques d'assemblage, a éliminé les coûts d'inspection initiaux supplémentaires et a assuré un fonctionnement fiable de ses lignes à haute performance.
MECASYS est prêt à concevoir, fabriquer et mettre en œuvre des équipements et des montages spécialisés répondant exactement à vos besoins individuels - de manière fiable, flexible et en mettant l'accent sur l'efficacité maximale de votre production.
Vos besoins, notre expertise
Si vous recherchez un partenaire capable de transformer vos défis technologiques en solutions innovantes, fiables et efficaces, faites appel à MECASYS. Nous offrons le développement, la fabrication et l'intégration de montages spécialisés et d'équipements d'automatisation qui augmenteront la fiabilité, la qualité et la productivité de vos processus de fabrication ou d'essai.
Avec MECASYS, vous disposez d'un partenaire qui comprend en détail les spécificités de votre production et qui peut les transformer en projets réussis - avec souplesse, professionnalisme et dans le respect des normes les plus strictes. Nous concevons et fournissons des solutions sur mesure qui soutiennent votre croissance et votre compétitivité.
Contactez-nous et ensemble nous transformerons vos défis en résultats concrets.
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite sous quelque forme ou par quelque moyen que ce soit, électronique, mécanique, photocopie, enregistrement, numérisation ou autre, ni stockée dans un système de recherche, sauf avec l'autorisation écrite du détenteur des droits. La demande d'autorisation doit être adressée à MECASYS s.r.o., Oravská Polhora 1117, 029 47 Oravská Polhora, Slovaquie.
Tous droits réservés, y compris le droit de reproduction totale ou partielle sous quelque forme que ce soit. Certains éléments contenus dans cette publication peuvent être utilisés sous licence par des tiers et peuvent être soumis à d'autres restrictions d'utilisation.
Références
AAH Plastics
AAH Plastics nous a contactés pour développer, concevoir et mettre en œuvre un dispositif d'assemblage directement dans une machine de moulage par injection afin d'automatiser l'assemblage de bagues métalliques dans une pièce en plastique.
Eurostyle Systems France
Eurostyle Systems nous a demandé de développer et de concevoir un dispositif de contrôle pour assurer le processus de production en fonction des exigences et des spécifications du client.
Air International Thermal
Air International Thermal nous a demandé de développer, concevoir et mettre en œuvre un dispositif permettant de préchauffer l'hélice de la soufflerie d'un système de climatisation de véhicule automobile au point où l'axe du moteur électrique est pressé.
Jasplastik
Jasplastik nous a demandé de créer un dispositif à usage unique pour assembler deux pièces en PVC à l'aide d'ultrasons.
Magna Slovteca
Magna Slovteca nous a contactés pour nous demander de concevoir et de fabriquer des gabarits de vibration pour leur propre développement interne et les tests de stabilité des rétroviseurs.
ITW Automotive
ITW Automotive nous a demandé de développer et de construire un dispositif permettant de mesurer et d'évaluer les forces de mouvement des composants assemblés. Cette automatisation permettra d'accélérer le processus de fabrication et d'en assurer la répétabilité.
Novares
Novares nous a contactés pour développer et construire un ensemble complet de gabarits d'inspection afin de garantir un processus de production conforme aux exigences et aux spécifications du client.
SAS Automotive
SAS Automotive nous a contactés pour développer, concevoir et mettre en œuvre une machine de découpe dans une ligne existante pour la découpe automatisée de supports de tableau de bord en plastique pour un projet VW, AUDI et Porsche.
Thermoplastique
Thermoplastik nous a demandé de concevoir et de fabriquer des gabarits de déchirure pour ses propres activités de développement et d'essai de pièces moulées en plastique.
UPT
UPT nous a demandé de créer un tableau électrique pour un projet de ligne de passivation. Le rôle du tableau de distribution sera d'alimenter les réchauffeurs et de les contrôler en fonction de la température et du niveau de liquide.
Eurostyle Systems - Slovaquie
Eurostyle Systems nous a contactés pour développer et concevoir un appareil de mesure qui permettrait de rationaliser et d'automatiser la production.
Systèmes de toiture Inalfa
Inalfa Roof Systems Slovakia nous a contactés pour développer et construire un dispositif qui utiliserait un système de balayage pour contrôler l'utilisation des formulations chimiques correctes pour des pièces spécifiques et leurs flux de travail associés.
Nanogate
Nanogate nous a demandé de développer et de concevoir un dispositif de mesure qui l'aiderait à produire les composants nécessaires de manière plus efficace.
RAMA BOHEMIA
RAMA BOHEMIA nous a demandé de développer et de construire un appareil à usage unique dont la tâche serait de coller du ruban adhésif double face sur une pièce en PVC. Ce dispositif leur permettrait d'obtenir une précision répétable et une meilleure qualité d'adhésion du ruban.