Kako profilirna naprava PMD zagotavlja konstrukcijo karoserij brez napak
Skladno z duhom ustanovitelja se Ford še naprej osredotoča na inovativne tehnologije in avtomatizacijske rešitve, ki združujejo ter povečajo kakovost in učinkovitost pri proizvodnji vozil. To velja tudi za obrat v Valencii v Španiji, kjer senzor obrisov profilirnega stroja PMD zelo pozorno nadzira proizvodnjo vozila Ford Kuga.
Že takrat je Henry Ford prepoznal pomembnost ohranjanja strogih standardov zagotavljanja kakovosti, uporabe komponent najvišje kakovosti in s čim manj odstopanji, da se je zagotovila učinkovita množična proizvodnja in doslednost kakovosti vozil. Ta načela ostajajo v veljavi tudi danes, vendar je konstrukcija karoserije zdaj mnogo bolj zapletena in večplastna. Zagotavljanje kakovosti pri sodobni proizvodnji vozil vključuje veliko strogih postopkov.
Poseben izziv se je pojavil pri proizvodnji vozila Ford Kuga, ki ga izdelujejo poleg drugih modelov v obratu Ford v Valencii v Španiji. Dejanski delovni korak vključuje varjenje male, povsem ploske ojačevalne pločevine na večji sklop. »Upravljavec stroja vstavi veliko komponento karoserije v obračalno ploščo, preden na vrh namesti majhno pločevino,« razlaga Mario Eschweiler, proizvodni inženir za karoserijo pri Ford Europe. Nadzoroval je podoben projekt za zagotavljanje kakovosti v nemškem obratu Ford v kraju Cologne. »Pomembno je, da lahko v tej fazi zanesljivo prepoznamo, ali je mala pločevina pravilno nameščena ali ne. Poleg tega se moramo prepričati, ali morda ena ali več ojačevalnih pločevin ni bila nameščena nehote. V tej fazi se obračalna plošča zavrti, robot pa zavari in odstrani komponenti.«
Da se to zagotovi, je na koncu kakovost vozila odvisna od vsake majhne podrobnosti in vsak proizvodni korak je treba izvesti natančno. Vir slike: Ford Werke GmbH.
Naloga, pri kateri sistem kamer odpove
Zaradi določenega zaporedja proizvodnje običajni fotoelektrični senzor razdalje za zaznavanje prisotnosti ni bil mogoč. Razlog: Senzorja ne bi bilo mogoče namestiti, da ne bi bil napoti upravljavcem stroja ali robotom. O izbiri primernih rešitev Eschweiler pove: »Induktivni in mehanski senzorji niso bili primerni iz istega razloga. Enostransko induktivno zaznavanje pločevine je bilo izključeno zaradi majhnih mer malega dela in povezane zmogljivosti nastavljanja položaja.« Dodatno: Manjše dimenzije in ploska površina so že pomenile zahtevno nalogo. Poleg tega so nihajoče svetlobne razmere zaradi sonca podnevi in umetna razsvetljava ponoči še otežile nalogo. »Kot so pokazali začetni preizkusi, so te zahteve potisnile običajne sisteme kamer do meja in prek njih,« razlaga Eschweiler. V fazi zagona je preizkušena rešitev s kamerami ustvarila stopnjo napačnih meritev en odstotek in več. »Vseeno pa je bilo merilo, ki je onemogočilo uporabo sistema kamer, drug vidik: Nismo se mogli prepričati, ali se sočasno vstavi samo ena ojačevalna pločevina.« Vsekakor je bil to popoln izziv za profilirno napravo PMD Profiler družbe ifm.
Slika 1: Močno nihajoče svetlobne razmere zaradi sonca podnevi in umetna razsvetljava ponoči še otežijo nalogo – profilirna naprava PMD to reši. Vir slike: Ford Werke GmbH. Slika 2: Profilirna naprava PMD zazna, ali je mala kovinska plošča pravilno nameščena ali ne. Vir slike: Ford Werke GmbH.
Profilirna naprava PMD zanesljivo zagotavlja pravilno uporabo in sklop komponent. Za izvedbo tega optoelektronski linijski skener projicira laserski žarek na preizkušeno delovno območje in določi profil višine s pomočjo odbite svetlobe. Če se profil višine ujema z določenim profilom med priučitvijo, profilirna naprava PMD zazna pravilen sklop. Če profil odstopa bolj, kot je prosto določljiva tolerančna vrednost, senzor ustvari signal za napako. Z natančnostjo merjenja 500µm profilirna naprava PMD zazna tudi najmanjša odstopanja – in s tem tudi, ali tanka ojačevalna plošča manjka ali jih je bilo nameščenih več. Pravilna poravnava komponente se lahko preizkusi tudi s primerjanjem dejanske višine z določeno višino profila. Delovna natančnost profilirne naprave PMD se ujema z njeno toleranco v smislu delovnega okolja: Imunost na zunanjo svetlobo, neodvisnost razdalje in prilagodljivost nastavljanja položaja komponente vzdolž laserskega žarka.
Tehnično robustna rešitev
Tako pri začetnih testnih nastavitvah kot med funkcionalno demonstracijo nemških avtomobilskih strokovnjakov pri ifm ter med dejansko fazo preizkušanja, ki jo je nadzorovala španska poslovna enota družbe ifm, je linijski skener prepričal udeležence projekta pri Fordu. Posledica: »Z uporabo profilirne naprave PMD smo lahko rešili nalogo na tehnično naprednejši način, pri tem pa smo učinkovito skrajšali čase ustavitve z zanesljivim zaznavanjem napak,« pravi Eschweiler. »Danes se naloge opravljajo odlično med tekočo proizvodnjo. To točko podpira dejstvo, da je bilo število napak na tisoč samo 0,2 v prvih mesecih redne uporabe. Prav mogoče je, da so bila to dejanska nepravilna nameščanja, kjer je profilirna naprava pravilno izpostavila nepravilno nameščanje.«
Zaključek
S profilirno napravo PMD je lahko Ford zanesljivo zagotovil kakovost proizvodnih korakov. Vseeno pa nemški vodja projektov to pripisuje več dejavnikom, ne zgolj visoki stopnji učinkovitosti linijskega skenerja: »Doživljali smo dosledno, strokovno in osebno podporo panožnih strokovnjakov družbe ifm skozi celoten projekt – tako v Nemčiji kot tudi v obratu v Španiji. To je tudi ključni dejavnik, kot ga vidim sam, ki je prispeval, da smo našli idealno rešitev in jo uspešno vključili.«
