Como o PMD Profiler garante uma fabricação de carrocerias sem erros
Seguindo o espírito de seu fundador, até hoje a Ford ainda aposta em tecnologias inovadoras e soluções de automação para combinar e aumentar a qualidade e a eficiência da produção de veículos. Este também é o caso da fábrica em Valência na Espanha, onde o sensor de perfil PMD Profiler da ifm observa bem atentamente a produção do Ford Kuga.
Henry Ford já reconheceu naquela época a importância de manter padrões rigorosos de garantia de qualidade utilizando componentes da mais alta qualidade em todo o processo e com menos variações possíveis a fim de garantir uma produção em massa eficiente e uma qualidade de veículos consistente. Estes princípios permaneceram até hoje, mas atualmente somente a fabricação da carroceria em si já é muito mais complexa e detalhada, de modo que a garantia de qualidade na fabricação de veículos modernos também é mais complexa.
Um desafio especial pode ser visto na produção do Ford Kuga, que é fabricado junto com outros modelos nas fábricas da Ford em Valência na Espanha. Na etapa de fabricação específica, uma placa de reforço pequena e completamente plana é soldada em um conjunto de componentes maior. "Primeiro, um operador coloca um grande componente externo em uma mesa giratória e depois a placa menor em cima", explica Mario Eschweiler, engenheiro de produção de carrocerias na Ford Europe. Ele foi o responsável pelo projeto de garantia de qualidade associado que coordenou a partir da fábrica alemã da Ford em Colônia. "Neta etapa é importante reconhecer com certeza se a placa menor está posicionada corretamente". Por outro lado, também se deve assegurar que não foram colocadas duas ou mais placas de reforço por engano. Na próxima etapa a mesa giratória é então girada, um robô solda ambas as peças e as retira.
Para que no final a qualidade do veículo seja correta nos mínimos detalhes, é preciso que cada etapa da produção seja realizada com precisão. Fonte: Ford Werke GmbH.
Uma tarefa na qual os sistemas de câmera desistem
Devido a esta sequência de produção pré-definida, foi descartada a possibilidade de um sensor de distância óptico convencional para fazer a verificação de presença. A razão: Não seria possível instalar os sensores sem atrapalhar o trabalho dos operadores e dos robôs. "Os sensores indutivos e mecânicas não eram adequadas pelo mesmo motivo. Uma detecção indutiva unilateral de chapa dupla foi descartada devido às pequenas dimensões da pequena peça e também à capacidade de posicionamento associada", o que limitou ainda mais a seleção de soluções adequadas. Além disso, as pequenas dimensões e a superfície plana, já representavam um grande desafio. Além disso, as intensas variações das condições luminosas causadas pela luz solar durante o dia e iluminação artificial à noite tornaram a tarefa ainda mais difícil. "Como os primeiros testes mostraram, estes requisitos levaram os sistemas de câmera comuns aos seus limites de desempenho e mais além", diz Eschweiler. Durante a fase do início das operações, as soluções de câmera testadas geraram uma taxa de leitura falsa de um por cento e mais. "Entretanto, o critério decisivo contra o sistema de câmera foi outro aspecto: não era possível ter certeza se apenas uma placa de reforço havia sido carregada". Em suma, um desafio perfeito para o PMD Profiler da ifm.
Imagem 1: As intensas variações das condições luminosas causadas pela luz solar durante o dia e iluminação artificial à noite tornaram a tarefa ainda mais difícil. O PMD Profiler resolveu este problema. Fonte: Ford Werke GmbH. Imagem 2: O PMD Profiler detecta se a pequena placa de metal está posicionada corretamente. Fonte: Ford Werke GmbH.
O PMD Profiler garante de maneira confiável o uso e montagem corretos de peças. O scanner de linha de comando fotoelétrico projeta uma linha laser sobre a área de trabalho a ser inspecionada e determina o perfil de altura existente através da luz refletida. Se este perfil de altura corresponder ao perfil de referência programado, o PMD Profiler detecta uma montagem correta. Se o perfil se desviar além de um valor de tolerância livremente definível, o sensor emite um sinal de erro. Com uma precisão de medição de 500µm, o PMD Profiler detecta até mesmo os menores desvios e assim também se a fina placa de reforço está faltando ou se foram colocadas muitas delas. A orientação correta das peça pode ser verificada comparando o perfil de altura real e o pré-definido. A precisão do PMD Profiler se iguala à sua tolerância em relação ao seu ambiente de trabalho: imunidade à luz externa e independência da distância permitem um posicionamento flexível.
Uma solução técnica robusta
O scanner de linha foi capaz de convencer os envolvidos no projeto na Ford tanto na instalação inicial de teste quanto na demonstração da funcionalidade pelos especialistas automotivos alemães da ifm, e também na fase de teste real que foi supervisionada pela subsidiária espanhola da ifm. O resultado: "Com o uso do PMD Profiler conseguimos resolver a tarefa de forma tecnicamente robusta e minimizar efetivamente os tempos de parada causados por detecção falsa", diz Eschweiler. "Hoje, a tarefa é resolvida de forma excelente durante a operação. Já no primeiro mês da operação regular, a taxa de erro foi de apenas 0,2 por mil. É bem provável que estas tenham sido cargas realmente incorretas onde o Profiler indicou corretamente a carga incorreta."
Conclusão
Com o PMD Profiler, a Ford foi capaz de garantir de forma confiável a qualidade da etapa de produção. Entretanto, de acordo com o gerente de projeto alemão, isto não se deve apenas ao desempenho do scanner de linha: "Experimentamos um apoio consistente, competente e pessoal pelos especialistas do setor da ifm durante todo o projeto. Tanto aqui na Alemanha quanto no local na Espanha". Para mim, este também é um fator decisivo que contribuiu para encontrar a solução ideal e implementá-la com sucesso.
