Presná kontrola dielov s dôrazom na vyhodnotenie geometrických rozmerov kritických prvkov
Výskum: Jaroslav Miklušák – MECASYS, Matúš Madleňák – MECASYS Technology, Pavol Gužík – MECASYS Design, Dominik Zilka – MECASYS CAM Program
Zhrnutie
Popredný medzinárodný výrobca plastových komponentov pre automobilový priemysel s výrobnými závodmi v 22 krajinách oslovil spoločnosť MECASYS s cieľom vyriešiť potrebu presnej a spoľahlivej kontroly rozmerovej stability svojich výrobkov. Hlavnou výzvou bolo navrhnúť a vyvinúť meracie prípravky, ktoré by umožnili opakovateľné merania kľúčových geometrických parametrov bez prerušenia prebiehajúcej sériovej výroby.
Cieľom projektu bolo zabezpečiť presnú kontrolu dielov s dôrazom na vyhodnotenie geometrických rozmerov kritických prvkov, čím sa posilnila kvalita výstupu a minimalizovali výrobné odchýlky.
Spoločnosť MECASYS dodala vysoko presné meracie prípravky, ktoré zlepšili efektivitu kontroly, znížili riziko chýb a zároveň potvrdili technologickú spôsobilosť firmy pri riešení náročných projektov pre automobilový priemysel.
Popis problému
Zákazník čelil opakovaným problémom s kvalitou dielov spôsobeným nedostatočne presnou kontrolou rozmerov u predchádzajúcich dodávateľov. Tieto nepresnosti viedli k výrobným sklzom a komplikáciám pri montáži vozidiel. Spoločnosť MECASYS bola oslovená s cieľom navrhnúť špecializované meracie prípravky, ktoré budú zaručene kompatibilné s výrobou, presné, a zároveň jednoducho integrované do existujúcich kontrolných procesov.
Jednou z kľúčových technických požiadaviek bolo simulovať reálne upnutie dielov tak, ako budú uchytené v karosérii vozidla. Prípravky preto vychádzali z presných 3D dát karosérie a boli doplnené o modely susedných dielov, ktoré umožňovali overenie polohy, orezov a geometrických väzieb. Na zabezpečenie bezchybnej manipulácie s dielmi bol do konštrukcie integrovaný špeciálny upínací mechanizmus umožňujúci bezpečné a opakovateľné vloženie a vybratie dielu bez poškodenia referenčných bodov.
Každý prípravok bol navrhnutý tak, aby umožňoval meranie viacerých kontrolných bodov pomocou odchýlkomerov a súčasne bol plne kompatibilný so súradnicovými meracími strojmi (CMM), vrátane prístupu k preddefinovaným meracím pozíciám.
Spoločnosť MECASYS realizovala výrobu v riadenom prostredí s využitím CMM technológie aj počas výrobných fáz. Všetky prípravky boli kontrolované na strojoch HEXAGON METROLOGY a návrh overený v 3D prostredí, čo umožnilo garantovať vysokú presnosť a opakovateľnosť.
Výsledné prípravky výrazne znížili prestoje pri montáži, eliminovali potrebu dodatočnej kontroly a zabezpečili plynulý nábeh sériovej výroby.
Riešenie
Realizácia projektu začala dôkladným návrhom mechanického prevedenia meracích prípravkov v softvéri SolidWorks, kde boli simulované mechanické vlastnosti a optimalizovaný tvar konštrukčných prvkov. Po schválení navrhnutého dizajnu zákazníkom sa pripravená dokumentácia presunula do fázy výroby - CNC obrábania na viacosových obrábacích centrách vlastného strojového parku MECASYS, ktoré umožňujú vysoko presné spracovanie komplexných geometrií.
Jednotlivé komponenty navrhnutých meracích prípravkov boli zostavené do výsledného meracieho prípravku a následne prípravok prešiel výstupnou kontrolou vrátane CMM merania a analýzy opakovateľnosti (MSA), ktoré potvrdili dosiahnutie požadovanej spoľahlivosti a opakovateľnosti pri používaní tohto meradla. Použitie modulárnej koncepcie konštrukcie umožnilo flexibilné prispôsobenie kontrolného riešenia rôznym typom dielov a zároveň zrýchlilo celý proces overovania kvality.
Technologický kontext riešenia:
Riešenie vyvinuté spoločnosťou MECASYS reaguje aj na širšie trendy v automobilovom priemysle, kde presné a flexibilné meracie systémy zohrávajú kľúčovú úlohu v rámci digitalizácie a automatizácie výroby.
Automobilový sektor čelí neustálemu tlaku na zvyšovanie kvality, znižovanie výrobných nákladov a skracovanie časových cyklov. Flexibilné a škálovateľné meracie riešenia sú dnes nevyhnutné pre zachovanie konkurencieschopnosti a schopnosti rýchlo reagovať na zmeny produktov alebo regulačné požiadavky.
Konkurenčná výhoda:
MECASYS ponúka riešenia, ktoré prekonávajú obmedzenia tradičných prístupov vďaka modulárnej koncepcii dizajnu, pokročilým 3D technológiám a automatizácii kontrolných procesov. Meracie prípravky v modulárnej architektúre môžu byť jednoducho rozšírené alebo prispôsobené, čo minimalizuje investičné náklady a eliminuje prestoje pri zmene výrobného programu.
Testovanie a validácia:
Každý merací prípravok bol testovaný na špičkových súradnicových meracích strojoch CMM Global S od spoločnosti HEXAGON METROLOGY. Overenie každého komponentu a celého prípravku zabezpečilo vysokú presnosť a opakovateľnosť meraní pri dodržaní najprísnejších medzinárodných noriem.
Využitie CMM technológie umožňuje automatizované meranie v piatich osiach, ako aj kontinuálne profilové merania plôch. Tieto postupy eliminujú ľudské chyby a umožňujú detailnú kontrolu aj zložitých geometrií – bez potreby špeciálnych upínacích prvkov.
Výsledky a prínosy
Implementáciou meracích prípravkov navrhnutých spoločnosťou MECASYS dosiahol klient výrazné zlepšenie kvality a stability výrobného procesu. Vďaka precízne vyhotoveným a modulárne navrhnutým prípravkom sa podarilo splniť všetky rozmerové požiadavky v toleranciách do 0,01 mm a zároveň optimalizovať interné procesy.
Kľúčové prínosy zahŕňajú:
1. Presnosť do 0,01 mm: všetky geometrické parametre boli stabilne dosahované bez potreby dodatočných korekcií.
2. Opakovateľnosť merania: vďaka CMM kontrole a MSA analýze bola potvrdená schopnosť prípravkov zabezpečiť konzistentné výsledky v sériovej výrobe.
3. Zníženie chybovosti: presné meranie a validované upnutie dielov eliminovali rozmerové odchýlky pri výstupe.
4. Rýchle nasadenie: digitálny návrh a overenie v 3D prostredí umožnili hladký priebeh implementácie bez výrobných prestojov.
5. Úspora nákladov na kontrolu: priebežné CMM merania a zdieľaná dokumentácia odstránili potrebu opakovanej vstupnej kontroly zo strany zákazníka.
6. Pripravenosť na budúci rozvoj: modulárna architektúra prípravkov umožňuje ich flexibilné prispôsobenie pri zmenách produktov alebo kontrolných bodov.
Tieto výsledky posilnili nielen spoľahlivosť výrobného procesu, ale aj dôveru klienta v technické riešenia spoločnosti MECASYS.
Záver
Projekt pre klienta z automobilového priemyslu zdôraznil schopnosti MECASYS v návrhu a výrobe presných meracích prípravkov. Na začiatku projektu sa kládol dôraz na detailné 3D modelovanie a digitálnu validáciu konceptov pomocou softvéru SolidWorks, čo umožnilo optimalizovať návrh prípravkov ešte pred ich finálnou výrobou. Táto fáza eliminovala potrebu fyzického prototypovania a umožnila odhaliť a odstrániť možné nedostatky už v počiatočných štádiách.
Vďaka modulárnym prvkom a precíznemu spracovaniu meracích prípravkov dosiahol klient konzistentnú kvalitu a efektívnosť. Kontrola odchýlok pomocou CMM technológie zabezpečila vysokú spoľahlivosť a minimalizáciu výrobných chýb.
Meracie prípravky navrhnuté spoločnosťou MECASYS umožnili presné upínanie a kontrolu plastových dielov s minimálnymi odchýlkami. Ich robustný dizajn a kompatibilita so súradnicovými meracími strojmi výrazne zlepšili výrobné procesy.
Následná výroba na viacosových CNC strojoch a dôkladná kontrola kvality prostredníctvom súradnicových meracích strojov (CMM) zabezpečili presnosť a konzistentnosť výsledkov. Pre každý merací prípravok bol vytvorený výstupný CMM report a MSA analýza, čím sa klientovi garantovala požadovaná presnosť a opakovateľnosť výroby. Tieto opatrenia prispeli k zníženiu chybovosti, zrýchleniu kontrolných procesov a zvýšeniu spoľahlivosti produktov.
MECASYS týmto projektom nielen splnili špecifické požiadavky klienta, ale zároveň preukázali schopnosť poskytovať riešenia na mieru, ktoré zodpovedajú prísnym normám kvality. Tým podporili rast a konkurencieschopnosť klienta na trhu. V kontexte aktuálnych trendov automobilového priemyslu, kde je kladený dôraz na digitalizáciu, automatizáciu a flexibilitu, predstavujú riešenia MECASYS strategickú výhodu pre budúci rozvoj a úspech na globálnom trhu.
Your needs, Our expertise
Hľadáte partnera, ktorý vám pomôže zabezpečiť presné a opakovateľné meranie v toleranciách do 0,01 mm?
Spoločnosť MECASYS vám navrhne a dodá meracie prípravky na mieru – spoľahlivo, flexibilne a v súlade s náročnými požiadavkami vašej výroby.
Žiadna časť tejto publikácie nesmie byť reprodukovaná v akejkoľvek forme alebo akýmikoľvek prostriedkami, elektronickými, mechanickými, fotokopírovacími, nahrávacími, skenovaním alebo inak, uložená v systéme vyhľadávania, s výnimkou prípadu písomného súhlasu majiteľa práv. Žiadosť o povolenie je potrebné adresovať spoločnosti: MECASYS s.r.o., Oravská Polhora 1117, 029 47 Oravská Polhora, Slovensko.
Všetky práva vyhradené, vrátane práva na rozmnožovanie vcelku alebo čiastočne alebo v akejkoľvek forme. Niektoré prvky obsiahnuté v tejto publikácii môžu byť použité na základe licencie od tretích strán a môžu podliehať ďalším obmedzeniam používania.