Se systémem detekce poškození nástroje od firmy Renishaw uљetшilo Lamborghini 150 000 eur za prvnн rok

Detekce poškození nástroje rychlejší o 67 %

Jednotky flexibilního výrobního systému (flexible manufacturing system, FMS) vyrábějí díly do převodovek. Charakteristickým rysem těchto komponent je vysoký počet závitových otvorů. Vrtání a řezání závitů představuje 70% času celého strojního zpracování, a tak se často stává, že nástroje, lišící se svou velikostí od M5 po M18, vypoví službu. Pokud by se nepodařilo poškození včas rozpoznat, vyrobené díly by byly vadné a docházelo by k prostojům ve výrobě. Luigi Galimberti, provozní inženýr a specialista na strojní obrábění, vysvětluje: „Na strojích Mazak používáme systém detekce poškození už dlouho, protože strojní cykly jsou plně automatizované a obsluha nemůže poznat, jestli je vrták nebo závitník poškozený. Bez detekce by poškozený nástroj zůstával v dílci; následné operace by nebylo možné provést a mohlo by dojít i k poškození ostatních komponent.“

V závodě SAME DEUTZ-FAHR však nebyli s původními detekčními systémy spokojeni, protože kontrola každého nástroje trvala více než 21 sekund. To vedlo k rozhodnutí, že budou obráběcí centra na všech čtyřech linkách FMS vybaveny detekčními jednotkami Renishaw TRS2. Luigi Galimberti pokračuje: „Při všem vrtání a obrábění, které děláme, je jasné, že mnoho nástrojů musíme kontrolovat. Zkrácení této doby proto znamená velkou úsporu času a nákladů. Každý dílec vyžaduje přinejmenším 34 kontrol nástroje, a tak se se systémem TRS2, u nějž trvá kontrola méně než 7 sekund, podařilo zkrátit čas cyklu každého dílu v průměru o 7,5 minuty, tedy zhruba o 6 % doby cyklu.“

Bezkontaktní detekce laserem

TRS2 je bezkontaktní laserový systém určený k detekci poškození nástroje. Po celou dobu obráběcího cyklu umožňuje plně automatický monitoring délky nástroje. Za méně než sekundu dokáže zjistit, zda má rotující obráběcí nástroj hrot, a tak je-li nástroj z předchozího obráběcího cyklu poškozen, systém závadu rozpozná a stroj může okamžitě zareagovat, aniž by hrozilo poškození dalších komponent. Systém detekce poškození nástrojů TRS2 má navíc laserový vysílač i přijímač zabudován v jedné jednotce, čímž se výrazně usnadňuje jeho instalace – není nutné ladit celé systémy nastavení nástroje, jako by vyžadovala dvě samostatná zařízení.

Jestliže systém Renishaw zjistí poškození nástroje, zazní výstražný zvuk a obráběcí program se zastaví. V tomto okamžiku by bylo možné nastavit i jakoukoli jinou akci, např. použití jiného identického „sesterského“ nástroje, a stroj by mohl pokračovat v obrábění. Inženýři závodu SAME DEUTZ-FAHR však dávají přednost tomu, aby se stroj zastavil, obsluha mohla díl zkontrolovat a ujistit se, že nedojde k žádnému dalšímu poškození.

Úspora nákladů a rychlý návrat investice

Luigi Galimberti vysvětluje, že rozhodnutí investovat do detekčního systému TRS2 a následných úspor času ve výrobním cyklu se po mnoha stránkách vyplatilo. Po podrobné analýze, založené na nákladech na provoz strojů víme, že jsme za první rok ušetřili více než 150 000 eur. Je to tím, že většina nevýrobního času, který dosud zabírala kontrola nástrojů, může být nyní věnována produkci dílců. Počáteční investice do systému TRS2 se nám vrátila za pouhých 5 měsíců.“

Přechod na nový systém detekce poškození nástrojů byl součástí celofiremního projektu snižování nákladů. Luigi Galimberti k tomu dodává: „Na začátku jsme měli několik možností, jak zvýšit produktivitu strojů, ale tato byla zdaleka nejlepší. Návratnost ostatních investic by byla podstatně delší.“

Princip detekce poškození nástroje systémem TRS2

Hlavní předností systému TRS2 je jeho rychlost, zároveň je však důležité, aby nedošlo k nesprávné identifikaci poškozeného nástroje. Nástroj se přesune tak, že jeho hrot stojí v cestě laserového paprsku systému TRS2, a rotuje přednastavenou rychlostí. TRS2 se snaží zjistit, zda se do přijímače neodráží světlo z řezacích ploch nástroje. Během instalace je paprsek vysílače namířen do vhodné polohy v pracovním prostoru stroje, často tak, aby křížil cestu, kterou stroj používá při výměně nástroje, a minimalizoval tak zbytečné příčné pohyby navíc.

Délka nepoškozeného nástroje je do stroje zadána v předchozím kroku nastavení nástroje. Stroj tak přesně ví, kde má detekční jednotka TRS2 hledat hrot nástroje. Technik, který programuje výrobní proces, nastaví, jak často se má nástroj kontrolovat, a to podle toho, jak velké je riziko poškození tohoto nástroje. Kontrola může probíhat během procesu obrábění, často to ale bývá až po něm, když se nástroj vrací do zásobníku.

Vhodná automatizace zvyšuje efektivitu i kvalitu

Koncern SAME DEUTZ-FAHR vyvinul promyšlenou koncepci výroby vozidel, jež umožňuje dosahovat vysoké kvality, a přitom minimalizovat náklady. Massimiliano Tempesta, vedoucí provozní inženýr, vysvětluje: „Používáme strategii společné platformy, a to nejen v našich výrobcích, ale také v inženýrských principech. Technické znalosti jsou koordinovány odsud z Itálie a používáme je ve všech závodech. Zásoby dílů k výrobě komponent udržujeme na nízké úrovni tím, že vyrábíme pouze to, co potřebujeme, podle měnící se poptávky po různých modelech. Toho se nám podařilo dosáhnout použitím těchto velmi flexibilních jednotek FMS Mazak, na nichž můžeme obrábět díly do převodovek po kusech. Výroba jednotlivých komponent je vzájemně koordinována, takže na montážních linkách můžeme uplatnit metodu Just-In-Time.“