Enbruksutstyr for bilindustrien
Forskning: Radovan Petrík (MECASYS), Pavol Gužík (MECASYS Design Labs), Jozef Vnenčák - MECASYS CAM Program
Sammendrag
MECASYS har designet, utviklet og implementert en bilenhet som gir presis og kontrollert forvarming av propellen til en vifte i et klimaanlegg.
Denne innovative løsningen, som bygger på detaljert analyse og avansert teknologi, muliggjør presis temperaturkontroll i sanntid og forbedrer kvaliteten på den støpte forbindelsen mellom den elektriske motoraksen og propellen betydelig.
Prosjektet førte til en betydelig optimalisering av produksjonssyklusen, en betydelig økning i effektiviteten og den generelle kvaliteten på sluttproduktet, noe som bekrefter MECASYS' omfattende kompetanse innen automatisering og presisjonsteknikk.
Beskrivelse av problemet
Kunden, en ledende produsent av klimaanlegg for motorkjøretøyer, hadde lenge hatt problemer med påliteligheten og kvaliteten på en kritisk pressforbindelse mellom aksen til en elektrisk motor og viftepropellen.
Tidligere manuelle eller utilstrekkelig kontrollerte forvarmingsprosedyrer førte til inkonsekvente resultater, noe som resulterte i flere produksjonsfeil og i siste instans svekket påliteligheten til sluttproduktet under de tøffe driftsforholdene i motorkjøretøyer.
Mangelen på muligheten til å kontrollere temperaturen nøyaktig og dynamisk før selve presseprosessen var en nøkkelfaktor som gjorde at man ikke oppnådde den ønskede kvaliteten og repeterbarheten i sammenføyningen. Disse unøyaktighetene førte til forsinkelser i produksjonen og komplikasjoner i monteringen av delene, noe som krevde en kompleks og skreddersydd løsning.
Kunden trengte utstyr som kunne eliminere skjulte feil som oppstår under presseprosessen og sikre 100 % kvalitet på skjøten, og dermed redusere driftskostnadene og øke den totale gjennomstrømningen i produksjonslinjen.
Løsning
MECASYS tok utfordringen og utførte en grundig analyse av problemet, og på grunnlag av denne ble det utviklet en omfattende enbruksmaskin med presis forvarmingskontroll. Vi brukte vår egen kunnskap, som vi har opparbeidet oss gjennom mange år, i utviklingen av maskiner til ett formål, og anvendte velprøvde metoder som garanterer oppnåelse av kritiske parametere i industrisektorer.
1. Forprosjektanalyse og optimalisering av prosedyrer:
Allerede i forprosjektfasen, før selve implementeringen startet, analyserte MECASYS i detalj kundens spesifikke krav og alle innsendte dokumenter.
Samtidig identifiserte vi hele tiden de skjulte forventningene deres, noe som er nøkkelen til å levere en løsning som går lenger enn bare de grunnleggende kravene. Basert på denne omfattende analysen utarbeidet teamet vårt flere scenarier for løsningen og implementeringen av anlegget. Disse scenariene ble evaluert i detalj med tanke på teknologiske risikoer og deres potensielle innvirkning på anleggets funksjonalitet. I denne prosessen utnyttet vi MECASYS Labs' omfattende erfaring fra deltakelse i globale prosjekter for å designe og produsere kritiske komponenter for ulike industrisegmenter, inkludert farmasøytisk industri, romfart og bygg- og anleggsbransjen. Denne proaktive tilnærmingen gjorde det mulig for oss å optimalisere alle prosedyrer og prosesser for å oppnå det uttalte målet om høyere effektivitet i den endelige løsningen.
2. 3D-modellering og simulering:
Utviklingen av prototypen ble utført i 3D-miljøet i programvaren SOLIDWORKS. I utformingen la vi stor vekt på å simulere den termiske oppførselen til komponenter og andre belastninger for å unngå uønskede deformasjoner og for å sikre optimal varmefordeling for jevn forvarming. Denne tilnærmingen gjorde det mulig for oss å optimalisere stivheten, vekten og geometrien til de enkelte armaturene og komponentene i anlegget, noe som økte stabiliteten og driftssikkerheten betydelig. Digital modellering og verifisering i et 3D-miljø eliminerte også behovet for fysiske prototyper og gjorde det mulig å oppdage og eliminere potensielle feil i de tidlige designfasene, noe som resulterte i en rask og smidig implementering uten unødvendig nedetid i produksjonen.
3. Komponentproduksjon:
De viktigste delene av utstyret ble produsert på våre egne toppmoderne HERMLE 5-aksede CNC-sentre, dreiebenker og EDM-senker, som er en integrert del av MECASYS' produktportefølje. Bruken av disse banebrytende teknologiene, inkludert EDM og CNC-sylindrisk sliping med en presisjon på 0,003 mm, har sikret maksimal nøyaktighet og pålitelighet for hver komponent. Hele produksjonsprosessen ble utført i et kontrollert miljø med kontinuerlig kvalitetskontroll, noe som garanterte at selv de strengeste dimensjonstoleransene ble overholdt og sikret at utstyret fungerte feilfritt.
4. Kontrollsystem og automasjon:
Kjernen i anlegget er det implementerte TIA Portal V17 PLS-systemet, som bruker den egenutviklede MECASYS-kontrollprogramvaren for presis og dynamisk temperaturkontroll i sanntid. Hele automatiseringen er omfattende designet og integrert, inkludert de elektriske ledningene som er behandlet i EPLAN Electric P8-programvaren, noe som sikrer pålitelig og sikker drift. Betjeningen av anlegget er intuitiv og brukervennlig takket være de berøringsfølsomme HMI-panelene, samtidig som det er lagt maksimal vekt på operatørsikkerhet. Denne modulære tilnærmingen til automatisering sikrer fleksibilitet og tilpasningsevne for fremtidige behov eller prosessendringer.
5. Metrologi og validering:
For å sikre høyeste kvalitet og repeterbarhet på resultatene, noe som er standard for MECASYS, er det brukt presisjonsmetrologi i prosessen med komponentproduksjon og sluttmontering av utstyret. Alle kritiske komponenter har gjennomgått grundig inspeksjon på koordinatmålemaskiner (CMM-er) i HEXAGON METROLOGY Global S-serien. Denne teknologien muliggjør automatiserte femaksede og kontinuerlige profiloverflatemålinger, noe som eliminerer menneskelige feil og sikrer detaljert inspeksjon av selv komplekse geometrier. Denne systematiske tilnærmingen til verifisering har sikret påliteligheten i hele produksjonsprosessen med garantert repeterbare resultater langt inn i fremtiden.
6. Fullstendig integrering:
Løsningen ble vellykket og sømløst integrert i kundens eksisterende produksjonslinje. MECASYS sørget ikke bare for leveransen, men også for komplett installasjon og profesjonelt oppsett av automatiseringsstasjonen, noe som minimerte nedetiden og sikret en smidig oppstart av masseproduksjonen.
Resultater og fordeler
Ved å implementere den foreslåtte løsningen fra MECASYS oppnådde kunden betydelige og målbare forbedringer i produksjonsprosessen:
1. Redusert syklustid: Produksjonssyklustiden er redusert med 66 %, fra opprinnelig 90 sekunder til ekstremt effektive 30 sekunder. Dette har økt gjennomstrømningen på produksjonslinjen betydelig.
2. Økt kvalitet på pressfugen: Kvaliteten på pressfugen økte med hele 100 %, noe som eliminerte tidligere problemer med ujevnheter.
3. eliminering av defekter: skjulte defekter som oppstod under presseprosessen, ble fullstendig eliminert, noe som økte påliteligheten til sluttproduktene.
4. Årlige kostnadsbesparelser: Kunden oppnådde en imponerende årlig kostnadsbesparelse på 142 000 euro, noe som bekrefter en rask avkastning på investeringen.
5. Økt effektivitet og pålitelighet.
6. Optimalisering av produksjonssyklusen.
7. Reduksjon av feil og reklamasjoner: Nøyaktig måling og validerte prosesser eliminerte dimensjonsavvik og reduserte feil i produksjonen, noe som reduserte antall reklamasjoner og ekstra reparasjoner betydelig.
Konklusjon
Dette prosjektet demonstrerte tydelig MECASYS' evne til å levere innovativt enbruksutstyr og komplekse automatiseringsløsninger som kombinerer banebrytende teknologi med egenutviklede produkter og fokus på kundespesifikke behov. Med 19 års erfaring og hundrevis av fullførte prosjekter for kunder over hele verden har MECASYS bevist at selskapet kan løse selv de mest krevende tekniske utfordringene.
Resultatet er langsiktig bærekraft, høyere kvalitet og økt konkurransekraft i kundens produksjonsprosess. Vår tilnærming, basert på detaljert analyse, intern utvikling av prosesscenarioer, presisjonsproduksjon og kontrollert CMM-verifisering, gjorde det mulig for kunden å skaffe utstyr som reduserte monteringsrisikoen betydelig, eliminerte ekstra inspeksjonskostnader i forkant og sørget for pålitelig drift av høyytelseslinjene.
MECASYS er klar til å designe, produsere og implementere spesialisert utstyr og fiksturer nøyaktig i henhold til dine individuelle behov - pålitelig, fleksibelt og med vekt på maksimal effektivitet i produksjonen din.
Dine behov, vår ekspertise
Hvis du er på utkikk etter en partner som kan forvandle dine teknologiske utfordringer til innovative, pålitelige og effektive løsninger, kan du henvende deg til MECASYS. Vi tilbyr utvikling, produksjon og integrering av spesialiserte fiksturer og automatiseringsutstyr som vil øke påliteligheten, kvaliteten og produktiviteten i produksjons- eller testprosessene dine.
Med MECASYS får du en partner som forstår detaljene i produksjonen din og kan gjøre dem om til vellykkede prosjekter - fleksibelt, profesjonelt og i samsvar med de høyeste standarder. Vi utformer og leverer skreddersydde løsninger som støtter din vekst og konkurranseevne.
Ta kontakt med oss, så kan vi sammen forvandle utfordringene dine til konkrete resultater.
Ingen del av denne publikasjonen kan reproduseres i noen form eller på noen måte, verken elektronisk, mekanisk, ved fotokopiering, opptak, skanning eller på annen måte, eller lagres i et gjenfinningssystem, uten skriftlig tillatelse fra rettighetshaveren. Forespørsel om tillatelse må rettes til MECASYS s.r.o., Oravská Polhora 1117, 029 47 Oravská Polhora, Slovakia.
Alle rettigheter forbeholdes, inkludert retten til å gjengi hele eller deler av publikasjonen i enhver form. Enkelte elementer i denne publikasjonen kan være brukt under lisens fra tredjeparter og kan være underlagt andre bruksbegrensninger.
Referanser
AAH Plastics
AAH Plastics henvendte seg til oss med et behov for å utvikle, designe og implementere en monteringsenhet direkte i en sprøytestøpemaskin for å automatisere monteringen av metallhylser i en plastdel.
Eurostyle Systems France
Eurostyle Systems henvendte seg til oss med et behov for å utvikle og designe en kontrollarmatur for å sikre produksjonsprosessen basert på kundens krav og spesifikasjoner.
Air International Thermal
Air International Thermal henvendte seg til oss med et krav om å utvikle, designe og implementere en anordning for forvarming av viftepropellen i et klimaanlegg for motorkjøretøyer på det punktet der aksen til den elektriske motoren presses.
Jasplastik
Jasplastik henvendte seg til oss med et krav om å lage en enhet for sammenføyning av to PVC-deler ved hjelp av ultralyd.
Magna Slovteca
Magna Slovteca henvendte seg til oss med et behov for å designe og produsere vibrasjonsjigger for deres egen interne utvikling og stabilitetstesting av bakspeil.
ITW Automotive
ITW Automotive henvendte seg til oss med et behov for å utvikle og konstruere en enhet for å måle og evaluere bevegelseskreftene til monterte komponenter. Denne automatiseringen vil gjøre produksjonsprosessen raskere og sikre repeterbarhet.
Novares
Novares henvendte seg til oss med et behov for å utvikle og konstruere et komplett sett med inspeksjonsjigger for å sikre produksjonsprosessen basert på kundens krav og spesifikasjoner.
SAS Automotive
SAS Automotive henvendte seg til oss med et behov for å utvikle, designe og implementere en skjæremaskin i en eksisterende linje for automatisk skjæring av dashbordfester i plast for et VW-, AUDI- og Porsche-prosjekt.
Thermoplastik
Thermoplastik henvendte seg til oss med et behov for å designe og produsere avrivningsjigger for deres egen interne utvikling og testing av plaststøpegods.
UPT
UPT henvendte seg til oss med et krav om å lage en elektrisk tavle for et passiveringslinjeprosjekt. Sentralens rolle vil være å forsyne varmeelementene og regulere dem med hensyn til temperatur og væskenivå.
Eurostyle Systems - Slovakia
Eurostyle Systems henvendte seg til oss med et behov for å utvikle og designe en målearmatur som kunne effektivisere og automatisere produksjonen.
Inalfa Roof Systems
Inalfa Roof Systems Slovakia henvendte seg til oss med et behov for å utvikle og konstruere en enhet som ved hjelp av et skanningssystem kunne kontrollere bruken av de riktige kjemiske formuleringene for spesifikke deler og tilhørende arbeidsflyter.
Nanogate
Nanogate henvendte seg til oss med et behov for å utvikle og designe en målefikstur som kunne hjelpe dem med å produsere de nødvendige komponentene mer effektivt.
RAMA BOHEMIA
RAMA BOHEMIA henvendte seg til oss med et behov for å utvikle og konstruere en engangsinnretning som skulle brukes til å lime dobbeltsidig teip på en PVC-del. Med dette utstyret kunne de oppnå repeterbar nøyaktighet og høyere kvalitet på tapeadhesjonen.