蔡司方案:96个工位实现全自动化,只因为用对了这个设备

国际金属加工网 2020年11月16日

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从操作员将毛坯放入第一个工位开始,剩余的96个工位将自动完成所有机加工工序工位。
Schabmüller位于英戈尔施塔特(Ingolstadt),它为一家德国南部汽车集团大批量生产缸盖。面对全球竞争,该公司依靠质量树立口碑,借助蔡司在线质量解决方案确保产品质量。全自动化系统不仅减少制造成本并提高生产效率。自引进该系统以来,该公司尚未收到一起投诉。

蔡司质量解决方案助力Schabmüller Automobiltechnik在竞争中脱颖而出

质量保证通常是制造企业决策者的痛苦之源 — 它不仅成本高昂而且对提高生产速度没有帮助。Schabmüller Automobiltechnik公司总经理Helmut Häckl对这个问题再熟悉不过了。Häckl的公司为德国南部一家汽车集团生产缸盖,它们将被安装在该集团面向全球发售的所有V6汽油发动机轿车上,并且该公司同低薪资国家的供应商竞争。在这样的竞争环境中,一家制造企业如何在保证成本效益的同时确保生产出高质量产品呢?Schabmüller的答案就在于通过与蔡司展开密切合作,将自动测量解决方案直接集成到公司生产线上。

每天,当物料运抵后,Schabmüller会检查、切割、测量并准备交付大约2600个部。“这无疑是我们最大的生产项目,也是一个极具挑战性的项目,”Häckl说。“全球汽车供应商竞争激烈,成本效率是一个重要因素。”同时,部件还要经得起高质量要求的检查。为了应对这项挑战,Schabmüller使用2台蔡司生产型测量机连同一台自动装载平台共同检查制造部件的质量。这项合作始于2017年,其特殊之处在于,与蔡司合作将测量机直接集成到生产线上。这项投资很快就收到了回报。“自我们开始使用蔡司在线测量技术进行质量保证以来,我们还没有收到一起投诉,”Häckl表示。

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蔡司在线测量工作站完全实现自动化操作:由机械臂抓取位于进料口的缸盖,将其托举至鼓风机处,吹去残留的金属碎片,然后将盖罩夹紧在工装上。

一条集成了质量保证技术的自动化生产线

一条接近全自动化的生产线确保了机加工要求的生产效率:毛坯进料由人工装载到第一个工位工位,后续96个工位工位将自动完成所有机加工工序。关键工序是通过切割使坯料形成高精度匹配钻孔和密封面。机械臂将坯料从组装线上抓起,然后将其放置在夹紧装置中。最后得到一个干净、加工后的零件。

为了可靠地检测生产线的异常情况,公司在生产线中间放置一个集成两台蔡司GageMax在线测量机的工作站,每个工作站都配备了全自动上下料系统。因此,该工作站成为生产线上的全自动模块之一,并按照如下步骤工作:机械臂抓取位于进料口的缸盖、将其举起、再用压缩空气吹去残留的金属碎屑。机械臂将缸盖放置于蔡司定制夹具上。通过调用蔡司ProMax-G侧向库位架上的探针组按照规定的程序完成产品的测量。这样,检测工位就能快速扫描和分析35个非常关键的特征。编码系统会告知该测量站的机械臂是去选择一个工件进行检查还是将它传送到下一个工位工位。该系统确保96个工位工位能始终均等地分配工件检查工作,可以随时将误差锁定到特定的生产设备和工位工位。

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蔡司车间型三坐标测量机根据指定的程序扫描部件相关特征。该测量站可在几分钟内自动扫描并分析35个非常关键的特征。

“只有和专业的伙伴紧密合作才能获得这么好的效果。蔡司充分了解我们的需求,拥有将测量机集成到自动化生产线的知识和经验。”

——Herman Häckl

高速测量、持久耐用

设备操作员Frederic Kern对该解决方案十分满意:“对我来说,让我知道并确信我操作的设备运正常,能持续生产高质量产品,这一点很重要。这项解决方案能让我时刻放心。”整套设备包含96个工位工位,每个工位工位都可能是误差的来源。一次换刀就可能导致超出极窄公差范围的偏差。Kern说道:“如果出现了这种情况,我需要立即知道,否则我们就会生产出大量不合格品,代价就太高了。”

蔡司自动化解决方案可以在16小时内检查所有工位的产品。这两台机器能够快速完成工件的自动上下料和测量,多亏了它们,检测才能顺利完成。“当然,生产过程中可能会遭遇严酷的环境,例如环境中有灰尘、污垢和振动,而且产线冬天寒冷,夏天炎热,”Kern说道。“但是蔡司的设备经受住了所有这些严酷的环境的考验。”Helmut Häckl说道。2017年,他负责项目监督,该项目引进了在线坐标测量机。“我一开始就很清楚,我们需要一个在线测量解决方案,”Häckl特别强调。“蔡司在线解决方案经久耐用,满足我们应对严酷环境时的需要。”

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“蔡司GageMax测量机可以独立完成例行检查任务。这帮我们节省了很多时间来执行更加复杂的测量任务”,计量人员Emre Baysal说。

为计量实验室节省更多的时间

在引进在线解决方案之前,质量保证工作要在测量实验室进行一系列测量之后才能完成,整个过程非常耗时。现在,计量人员Emre Baysal和他的同事有足够的时间对选定部件进行一周两次的全尺寸测量,这包括粗糙度和轮廓测量。“蔡司自动化解决方案能够在生产过程中持续进行例行检查,完全不需要工人参与,这真是太棒了,”Baysal说道。“这帮我们节省了大量时间,现在我们能专注于那些必须由经过训练的计量人员才能完成的工作。”

Baysal也是蔡司CALYPSO软件的忠实拥泵。Schabmüller公司使用PiWeb软件来管理多台设备并对质量数据进行可视化管理。“这是一个巨大的优势,因为它能让我们直接比较所有设备的测量结果,能够提供结论性数据,并且能存储至数据库。”蔡司PiWeb存储的数据是经过数据处理后的,并通过易于理解的方式呈现,可为不同的工人群体(如机器操作员、计量人员、管理人员)直观展示相关数据。它确保了透明度,让决策变得快速简单,能够及时识别生产过程趋势,让缺陷部件无所遁形。由于工人已经熟悉软件操作环境,所以在引进蔡司在线解决方案时无需开展额外培训。

对Herman Häckl来说,质量保证已经从让他头疼的难题变成一项实实在在的竞争优势。“我们可以在不增加人手的情况下确保我们最大生产线的质量,”Häckl说道。“这节约了很多成本,帮助我们依靠品质从众多国外竞争者中脱颖而出。”甚至连规划和引进这套系统的过程也很简单,Häckl说:“只有和专业的伙伴密切合作才能获得这么好的效果。蔡司充分了解我们的需求,拥有将测量机集成到自动化生产线的知识和经验。”

Emre Baysal在计量实验室对选定部件进行一周两次的全尺寸测量,包括粗糙度和轮廓测量


(蔡司工业测量 )

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