蔡司案例分享:成就客户成功,140年的用“水”经验

国际金属加工网 2020年02月17日

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操作简单、设计新颖:Franke Water Systems KWC生产的水龙头满足了客户对高品质产品的需求。Agim Emini负责的质量团队使用ZEISS T-SCAN手持激光扫描仪严把质量关。

巨大的金属夹爪闭合后,缓缓落入蓝色的火焰,片刻后,烟雾升起:加热至1000°C的黄铜溶液流入模腔并逐渐固化。数秒后,随着模具的打开,一个微微闪着金光的金属模件落入冷却篮,与其他模件一起冷却并等待进入后续的加工环节。

如果您不知道Franke Water Systems KWC工厂中有铸造车间,那么很难想象到,浴室和厨房中使用的精美水龙头正是由这些形状怪异的金属件加工而成。为顺利且精准地将这些黄铜锭加工成高品质的水龙头,需要全面了解各个加工步骤。除此之外,还有一个工具必不可少:ZEISS T-SCAN扫描仪。

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Agim Emini是KWC的质量负责人。瑞士制造:Franke Water Sstems KWC生产的高品质水龙头

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测量实验室,Agim Emini向我们展示了这款灵活的手持式激光扫描仪如何让他的工作更加轻松便捷。Agim Emini绕着水龙头铸坯走动,并不时使用ZEISS T-SCAN向坯件发出光束。“与坐标测量机相比,手持式激光扫描仪的测量用时仅是它的四分之一。”Emini高兴地说。

测量多面手

Agim Emini于2017年加入KWC。在此之前,他在一家汽车供应商处担任系统管理负责人。KWC是瑞士的一家高品质水龙头制造商。为持续保证优异的产品品质,创新的测量技术必不可少。加入KWC后,Emini开始为公司寻找先进的光学测量技术。在他之前,没有人做过类似的工作。与瑞士的蔡司工业质量解决方案负责人Reto Wirth合作后,他很快找到了理想的解决方案。

2018年1月试用ZEISS T-SCAN后,结果很明显:这款激光扫描仪正是KWC所需要的。它可以帮助KWC实现更优异、更稳定的质量,缩短流程时间,节省成本,而且还可以显著简化此前繁重的测量结果归档工作。“ZEISS T-SCAN外形小巧,用起来非常简便,而且特别灵活。我们不仅可以快速完成复杂外形的测量,而且测量大尺寸组件时,更加方便,还可以快速获取测量结果”,Emini对ZEISS T-SCAN不吝赞扬。今天,这位32岁的负责人和他带领的6人团队负责仔细检测粗铸件,“铸造过程中的一个质量缺陷,会对后续价值创造环节造成高昂的成本损失。”

在对每个系列中的200至2000个铸件进行检测后,ZEISS T-SCAN已经成为这款热销水龙头生产中不可或缺的一个工具。除Emini团队之外,还有一位生产员工也会密切关注铸件的质量,每个小时都会检查一个样品,这个环节,也会使用ZEISS T-SCAN进行检测。如果需要执行进一步的分析,操作员会将测得的数据导入通用计量软件ZEISS CALYPSO,由其检查尺寸、外形和位置公差等参数。随后,ZEISS PiWeb 会完成报告和统计数据分析。

借助ZEISS T-SCAN,铸造车间成功将废料和返工成本降低了20%。

KWC使用ZEISS T-SCAN对模具和铸件进行预防性检查,以降低废料和返工成本,尤其是在磨削/抛光环节。团队每两周会对废料统计数据做一次复核,并讨论消除相关区域缺陷的改进措施。

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铸造环节后,模具中的黄铜残留物也被移除。

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快速检查:Agim Emini使用ZEISS T-SCAN检查铸造坯件的质量。这款手持式激光扫描仪具备高灵活性,每秒可采集210,000个点。扫描仪发出的激光光线在坯件上显示了适合的测量距离(见下图)。

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ZEISS T-SCAN基于零件的尺寸和形状提供可靠的基础数据和准确的测量结果。针对 ZEISS T-SCAN 设定的目标是,将返工成本降低20%。凭借可靠的测量和持续且易懂的报告,这一目标得以顺利实现。然而,Emini并未就此止步:他还想进一步降低废料率和返工成本。

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ZEISS PiWEB – 质量数据管理变得更轻松。

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需要返工:红色区域的材料还需要进一步磨削。

如果出现系统性的质量问题,例如,多个连续性铸件超出公差,基于经验,造成这种问题的大概率原因是铸造外形(也称为模具型腔)或者烘烤砂芯的芯管。芯管被插入至铸造外形中,从而在铸件中构建流水的腔道。如果在砂芯的制造过程中,出现砂粒破裂(也称为射芯),则必须将其和水龙头铸件再次熔解。使用ZEISS T-SCAN,可以快速检测芯管或模具型腔中存在的缺陷。借助测量数据,制模部门可以立即采取相关的措施,避免造成高废料或返工成本。

直观的检查和分析

测量经磨削和抛光的水龙头铸件时,操作非常直观,Emini向我们进行了演示。点击几下鼠标,ZEISS colin3D软件便准备就绪;按下开始按钮后,ZEISS T-SCAN可以读取数以百万计表面测量点的三维位置,而且不受凹凸表面反射的影响。“操作指南简单易懂,即使是第一次使用测量仪,也可以在几分钟内快速上手”,Emini表示。软件不仅可以记录数据,还可以将测量中创建的三角形网络与CAD数据目标值进行对比。彩色偏差图对比可以显示出,哪些区域尺寸过大需要进一步的磨削,哪个零件尺寸不足,以及前期机加工后铸件的公差是否满足要求等。简单地点击几下鼠标,操作员便可以创建一个报告,作为与表面处理部门沟通协调的依据。“再没有比这更直观的操作了”,Emini说道。

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Agim Emini使用ZEISS T-SCAN检测经过磨削和抛光加工后的铸件。即使组件存在反射性表面,测量仪也可以不受限制地采集3D数据。

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使用操作简单的彩色偏差对比,Michael  Wage和Agim Emini可以快速识别超出公差或 尺寸不足的区域,以及确定自动化磨削和抛 光后公差是否符合要求。

最终磨削数据

这种直观的报告在ZEISS T-SCAN执行的重要测试中有很大的帮助:可以将现有产品迁移至新的机器人磨削系统。在KWC,员工无需再像以前一样手动磨削和抛光铸件,机器人夹持铸件后,可以在快速旋转的磨削带上将铸件磨削至正确的尺寸并进行抛光处理。借助ZEISS T-SCAN的持续性测量以及对磨削参数的实时调整,磨削机器人现在可以精准、快速地工作。由于工厂的内部产能无法满足需求,KWC还会将部分磨削加工外包至外部一些规模较小的公司。在接收过程中,KWC会使用ZEISS T-SCAN进行样品抽检。

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外形精准:Agim Emini使用ZEISS T-SCAN对模具进行严格的测试,铸造过程中,这些模具会将熔化的 黄铜成型为水龙头。

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自动化磨削和抛光系统将铸件加工至正确的尺寸并抛光。ZEISS T-SCAN在系统校准中发挥了重要的作用。

使用ZEISS T-SCAN,我们可以轻松验证错误是出现在磨削和抛光环节,还是铸造车间。

—— Agim Emini

订单接踵而至

“在瑞士,大家的质量意识都比较强,但是很多公司,通常是小公司,还是会在纸质文件中进行数据记录。现在,这种现象已经开始发现变化”,Reto Wirth说,Franke Water Systems KWC是他的一家客户。为展示无缝数字化文档在生产中的优势,在蔡司测量技术100周年庆祝活动中,他邀请Agim Emini参加了在费尔德巴赫蔡司瑞士分公司的一次演示。

Reto Wirth预计很快就将收到Agim Emini的下一个订单。Agim Emini希望用ZEISS CONTURA替代两台老旧的坐标测量机。此外,质量团队还购买了ZEISS Smartzoom数字显微镜。“我们使用显微镜检测金属结构中用肉眼看不到或很难发现的缺陷”,KWC表面负责人Michael Wage说道。在这一方面,蔡司产品的表现同样满足甚至超出了这位部门经理的预期。对于Agim Emini而言,蔡司是不可替代的:“在我看来,蔡司是测量技术领域的佼佼者。

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从金色到银色:电镀环节,黄铜水龙头表面包覆了一层薄铬镀层。

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Agim Emini正在人工检查最终的成品。

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以优异的质量为傲:Agim Emini在Franke Water Systems KWC展厅。

简介

Franke Water Systems KWC

工厂位于瑞士阿尔高州的下库尔姆,隶属于Franke集团的水系统业务单元。下库尔姆和阿尔高州的两个生产基地共有约300名员工,专业生产用于浴室、厨房以及医院和餐厅的高品质水龙头。KWC水龙头的开发、采购、生产、营销和服务均由下库尔姆的总部统一管理。KWC的高品质水龙头远销五大洲的50多个国家和地区。

KWC的历史可追溯至1874年,创始人Adolf Karrer最初生产音乐盒。公司于1897年开始生产水龙头。2013年,KWC加入总部位于瑞士阿尔高市的Franke集团,成为Franke Water Systems AG的旗下品牌。




(蔡司工业质量解决方案)

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