Februrar • 49 (1/2014) • Letnik 9 129
UTRIP TUJINE
sničitve cilja podjetja GEDIA, da ostane vodilno proizvodno pod- jetje v svojem segmentu trga. Danes na vseh proizvodnih lokacijah, kjer izvajajo operacije preoblikovanja, spajanja in montaže, izvajajo prehod s tradicionalnih merilnih sistemov na dotik na površinske optične 3D-koordinatne meritve (Slika 1).
Povečan obseg proizvodnje zahteva skrajšanje časa meritev
Kot mnoga druga podjetja, ki so morala prilagoditi svoje procese zaradi povečanja obsega proizvodnje, se je tudi podjetje GEDIA znašlo pred izzivom, kako skrajšati čas meritev. Hkrati so morali ohraniti kakovost, čeprav so se cikli skrajšali, produktivnost pa se je povečala. Razmeroma počasne meritve delov kompleksnih oblik z dotikanjem zahtevajo veliko časa in spremljajočo logistiko, vseeno pa omogočajo kontrolo le nekaj točk na izdelku.
Da bi obvladali vse večje količine izdelkov in s tem povezan obseg merilnih nalog, je vodstvo GEDIE del merilnih nalog najprej zau- palo zunanjim izvajalcem. Tak potek dela pa ima dve slabosti: večje stroške in deljenje svojega znanja z drugimi. Cilj novega pristopa h kontroli kakovosti je bil torej spet pokriti vse potrebe po meritvah in digitalizaciji z lastnimi silami v podjetju.
Strokovnjaki za kontrolo kakovosti in merilno tehniko družbe GEDIA so si postavili štiri glavna izhodišča. Sistemi morajo biti sposobni premeriti celotno površino dela, morajo biti tudi mobilni in hitri, vse kompetence na področju meritev pa morajo biti zbrane v lastni hiši.
Optična merilna tehnika
Po več neuspešnih preskusih mobilnih naprav na zglobnih rokah, ki merijo na dotik, je postalo jasno, da tehnika merjenja na dotik ne more izpolniti zahtev podjetja. Napočil je torej čas za temeljit premislek o merilni tehniki, in GEDIA se je od meritev na dotik
Cilj podjetja je biti vodilni v tehnologiji
GEDIA je za nadzor kakovosti sestavov in pri izdelavi orodij včasih uporabljala predvsem meritve na dotik s koordinatnimi merilnimi stroji in merili. Tak pristop k meritvam se je izkazal za nezadostnega, ko se je obseg dela v podjetju zelo povečal. Zlasti kontrola pločevinastih delov je postala preveč zamudna in delovno intenzivna, saj so morali vse izdelke transportirati od stiskalnic oz.
varilske opreme do osrednje merilnice. Da bi optimizirali svoj pro- ces, so se v podjetju odločili prenehati s transportom komponent do merilnega sistema. Namesto tega so približali merilni sistem komponentam. Za to pa so potrebovali mobilno merilno opremo, ki je primerna za delo v proizvodnem okolju.
Nov pristop h kontroli kakovosti je bil pomemben korak do ure-
Študija primera: Kontrola
kakovosti pri avtomobilskem dobavitelju GEDIA
››
Podjetje GEDIA Gebrüder Dingerkus GmbH, ki je bilo ustanovljeno leta 1910, razvija in proizvaja konstrukcijske dele in sestave
za proizvodnjo avtomobilskih karoserij. Sedež podjetja je v
Attendornu v Nemčiji, upravljajo pa tudi več proizvodnih lokacij na Poljskem, v Španiji, Kitajski in Mehiki. V vseh tovarnah izdelujejo dele za avtomobilsko industrijo po postopkih preoblikovanja s stiskanjem, štancanjem in globokim vlekom. Podjetje ima inženirske ekipe v Franciji, ZDA in na Švedskem.
»
Slika 1: GEDIA uvaja površinske optične 3D-koordinatne meritve v vseh proizvodnih obratih, kjer izvajajo preoblikovanje, varjenje in montažo.Februrar • 49 (1/2014) • Letnik 9 130
UTRIP TUJINE
preusmerila v optično merilno tehniko ter kupila mobilni 3D-ske- ner ATOS za površinsko optično 3D-koordinatno skeniranje. To je bil hkrati tudi zelo pomemben prvi korak podjetja k ohranitvi vodilnega mesta v tehnologiji (Slika 2).
Visokoločljivostni optični 3D-skener ATOS je s hitrim zajemom natančnih merilnih podatkov izpolnil kriterije podjetja. Optični sistem namreč zagotavlja naslednje značilnosti pri merjenju kom- ponent različnih velikosti, površin in kompleksnosti, ki jih izdeluje GEDIA:
• natančno merjenje 3D-koordinat z visoko kakovostjo podat-
• parametrična kontrola in sledljivo vrednotenjekov
• določanje odstopanja površine od CAD-modela in določanje odstopanj med posameznimi izdelki
• vrednotenje glede na 2D-risbe
• kontrola prerezov, geometričnih dimenzij in toleranc (GD&T), analiza trendov
• popolna in pregledna merilna poročila
Ročni sistem ATOS je uporaben tako za merjenje orodij za preoblikovanje kakor tudi za pločevinaste izdelke, GEDIA pa je med njegovo uporabo prepoznala prave koristi optičnih merilnih tehnologij. Od razvoja prototipov do meritev v serijski proizvo- dnji, od analize delov do digitalizacije in navideznega sestavljanja komponent – vse te naloge je za razliko od mnogo manj fleksibil- nih merilnih tehnik na dotik mogoče opraviti z eno samo optično tehnologijo.
Korist površinskih meritev je še, da omogočajo učinkovite korek- ture orodij, s tem pa se zmanjša število iteracij do odobritve orodja.
Ko je orodje dokončano, ATOS premeri njegovo konturo, podatki v obliki CAD pa se shranijo za prihodnjo rabo oz. za kopirno rezkanje novih orodij (Slika 3).
Pregledno in enostavno berljivo merilno poročilo, ki se pripravi na osnovi podatkov površinskega skeniranja, je bistveno priročnejše od množice preglednic s podatki o posameznih merilnih točkah.
Taka poročila skrajšajo obravnavo rezultatov ter omogočajo hitre in učinkovite korekture.
Naslednji korak: Avtomatizirane optične meritve
GEDIA je z dobrimi izkušnjami kmalu identificirala novo zahtevo.
Za fleksibilnejši proces, manjšo porabo časa in manjše stroške mora biti optična meritev avtomatizirana, a vseeno mobilna.
Inženirji pri GEDII so razvili merilno celico z integrirano opremo GOM, ki se je izkazala kot korak v pravo smer (Slika 4). Podjetje se je nato odločilo za nakup standardizirane avtomatske meril- ne celice ATOS ScanBox (Slika 5). ATOS ScanBox za razliko od rešitve po meri vključuje vse elemente, ki so potrebni za popolno- ma samodejno 3D-digitalizacijo in kontrolo. Sistem ima strojno in programsko opremo, podporo za uporabnike po vsem svetu, varnostno opremo in dokumentacijo. Dobaviteljem avtomobil- ske industrije tako ni več treba skrbeti za dodatno načrtovanje in naložbe – za delujočo merilno celico na ključ sta potrebna samo prostor in napajanje.
Za GEDIO je še posebno pomembno, da je GOM partner, s katerim se lahko dogovori za načrtovanje, pripravo, usposabljanje in podporo. Odpravljene so tudi običajne varnostne odobritve, saj industrijsko ohišje merilne celice varuje osebje pred vsemi tveganji.
Tveganje škode na sestavih in komponentah je odpravljeno s funk- cijami zaščite pred trkom.
Standardizirane merilne celice na več lokacijah
Prvi ATOS ScanBox podjetja GEDIA opravlja naloge kontrole ka- kovosti v proizvodnji na liniji stiskalnic v Attendornu. Srce merilne
»
Slika 2: Podjetje GEDIA se je preusmerilo v optično merilno tehniko z na- kupom mobilnega 3D-skenerja ATOS za površinske optične 3D-koordina- tne meritve. Podatke meritev je mogoče analizirati takoj in jih primerjati s podatki CAD-modela. Odstopanja od CAD-modela so barvno označena za enostavno prepoznavo problematičnih delov in izboljšavo proizvodnega procesa.»
Slika 3: Optični merilni sistem poenostavi korekture orodij in zmanjša število iteracij do odobritve orodja.»
Slika 4: Prva avtomatizirana rešitev pri GEDII: Merilna celica po meri z integrirano opremo GOMFebrurar • 49 (1/2014) • Letnik 9 131
UTRIP TUJINE
»
Slika 5: Standardizirani ATOS ScanBox ima vse elemente, potrebne za popolnoma samodejno 3D-digitalizacijo in kontrolo. Na liniji stiskalnic v Attendornu se je čas merjenja v primerjavi s prejšnjimi rešitvami merjenja na dotik skrajšal za več kot polovico.celice, ki je bila razvita prav za naloge te vrste, je robotsko vodena 3D-glava ATOS Triple Scan. Korist za avtomobilskega dobavitelja je še, da z ATOS ScanBoxom lahko upravlja osebje v proizvodnji, saj se vsi merilni in kontrolni postopki opravijo hitro in enostavno, enako pa velja tudi za izdelavo merilnega poročila. Vse to omogoča standardna programska rešitev VMR (Virtual Measuring Room oz.
virtualna merilnica), v kateri je delovni prostor ATOS ScanBoxa mogoče reproducirati do najmanjših podrobnosti. Za upravljanje robota se tako uporabljajo enostavne operacije povleci-in-spusti, poseben upravljalni pult pa ni potreben. VMR omogoča tudi pro- gramiranje brez dejanskih delov, torej samo s podatki CAD.
Skrajšanje časa merjenja z ATOS ScanBoxom v Attendornu za več kot polovico je preseglo vsa pričakovanja, GEDIA pa lahko zdaj dela tudi brez dragih meril.
Drugi ATOS ScanBox že kontrolira kakovost enega najpomemb- nejših izdelkov družbe GEDIA – popolnoma sestavljenega zadka nemškega avtomobila višjega razreda. Ta merilna celica namreč sprejme tudi velike komponente. Serija ATOS ScanBox sicer vklju- čuje modele različnih velikosti za merjence različnih dimenzij.
GEDIA že načrtuje postavitev tretjega ATOS ScanBoxa na liniji stiskalnic na Poljskem, sledili mu bodo ScanBoxi v Španiji in na Madžarskem. Čeprav merilne celice delujejo na različnih lokacijah, je GEDII uspelo centralizirati upravljanje s kakovostjo – merilni in kontrolni procesi z ATOS ScanBoxom so standardizirani in jih lahko uveljavljajo na različnih mestih za sledljivost in transparen- tnost celotnega procesa kontrole kakovosti.
GEDIA bo v prihodnje dokončala reorganizacijo svoje kontrole
kakovosti in vse svoje lokacije opremila z optičnimi merilnimi sistemi. To bo hkrati tudi zadnji korak k uresničitvi cilja ohranitve položaja vodilnega proizvodnega podjetja.
› www.gom.com
› www.topomatika.hr
