Lineærteknik
Smart servopresse, stabile processer
BSH Group standardiserer processer inden for presse og sammenføjning, der er afgørende for produktionskvaliteten for vaskemaskiner. Hvordan? Med det mekatroniske subsystem Smart Function Kit Pressing. Resultatet: større fleksibilitet, stabilitet og gennemsigtighed med minimal tidsforbrug til engineering, integration og kvalitetskontrol.
For Maximilian Aßmuth fra Laundry Care Industrial Engineering Team hos BSH spiller de nye indførte elektromekaniske servopresser, baseret på Smart Function Kit Pressing, en afgørende fordel i forhold til hidtil anvendte løsninger inden for pneumatik. De giver mulighed for højpræcise processer, sparer energi og danner et pålideligt grundlag for kvalitetssikring og yderligere procesoptimering. Hvordan? Da de elektromekaniske servopresser omdanner det elektrisk genererede drejningsmoment direkte til bevægelse via skruedrevet i den elektromekaniske cylinder EMC, kan det styres nøjagtigt og procesdataene registreres præcist ved hjælp af sensorer og software. BSH udnytter disse fordele til at gøre processerne i det globale produktionsnetværk mere økonomiske.
Smart Function Kit Pressing hjælper os med at realisere kvalitetsrelevante montageprocesser på en stabil, effektiv og transparent måde. Samtidig gør det fremstillingsprocessen mere fleksibel og produktiv.
Maximilian Aßmuth
Laundry Care Industrial Engineering Team hos BSH
Skift til elektromekaniske presse
Det internationale standardiseringsprojekt blev lanceret med det første Smart Function Kit Pressing til anlægget i La Cartuja nær Zaragoza i Spanien. Den mekatroniske løsning består af en elektromekanisk cylinder med kraftsensor, en servomotor med servodrev og en industri-PC med præinstalleret betjeningssoftware. I vaskemaskineproduktionen bruges den smarte servopresse til at fastgøre en vigtig pakning sikkert mellem tromleakslen og vandbeholderen, der holder vandet i maskinen. Projektet blev hurtigt en succes takket være den færdigmonterede komplette pakke og den grundige forberedelse. Den effektive kombination af press-fit-teknologi, software og service kørte pålideligt i løbet af kun tre dage, der også omfattede en testkørsel.
Det første Smart Function Kit Pressing hos BSH blev taget i brug på La Cartuja-anlægget nær Zaragoza i 2021. Der er nu mere end 20 servopresser i drift på verdensplan. (Billedkilde: BSH Group)
Strategisk elektrificering ved hjælp af servopresser
I dag fremstiller La Cartuja hovedsageligt husholdningsapparater til kendte brands som Bosch, Siemens, Gaggenau og Neff. Det spanske anlæg, der beskæftiger omkring 400 medarbejdere, er en del af det globale produktionsnetværk med 37 anlæg og cirka 60.000 medarbejdere. Smart Function Kit Pressing spiller en vigtig rolle i processtandardiseringen, ligesom Bosch Rexroths globale tilstedeværelse. "Efter evalueringsfasen viste Smart Function Kit sig at være den mest passende og omkostningseffektive løsning. Brugervenligheden kommer især til nytte ved natarbejde, hvor operatørerne ikke har adgang til teknisk support,” forklarer David Ochoa, procestekniker hos BSH.
Hurtigere fremskridt fra engineering til drift
Smart Function Kit Pressing sparer værdifuld tid på engineering, selv før idriftsættelsen på stedet. Ved hjælp af de intelligente e-værktøjer fra Bosch Rexroth kan det mekatroniske subsystem i løbet af få minutter designes, konfigureres og bestilles digitalt via Rexroth Store. Når den færdigmonterede servopresse i er leveret i én pakke, guider assistenten for den browserbaserede betjeningssoftware dig trin for trin gennem idriftsættelsen. Procesdefinitionen foregår visuelt ved hjælp af grafiske moduler, og den parameterstyrede linjeintegration udføres også hurtigt takket være forberedte funktionsblokke. Resultat- og procesdata kan visualiseres direkte i kontrolpanelet og overføres til forskellige systemer via forskellige grænseflader.
Smart Function Kit Pressing sparer tid fra engineering til driftsfase. Design, konfiguration og bestilling foregår udelukkende digitalt, mens den præinstallerede betjeningssoftware reducerer arbejdsbyrden ved idriftsættelse, procesdefinition og linjeintegration. (Billedkilde: Bosch Rexroth)
Direkte positionering uden mekanisk stop
Smart Function Kit Pressing fås i et kraftområde fra 2 til 70 kN og dækker tre typiske applikationer: sammenføjning til position, kraft eller til kraft med efterfølgende fastholdelse. Pakningen sammenføjes til position på BSH-anlægget i La Cartuja. Til dette formål presses den først ind i lejehuset. Når skraberpakningen er ført til aksen, bevæger pressen sig til den produktspecifikke forudbestemte position inden for en kort cyklustid.
Hvis RFID registrerer en ny variant, overfører linjestyringen automatisk de relevante parametre, såsom baner, kræfter og tolerancer, til servopressen. "Takket være den digitale processtyring kan vi reagere meget hurtigt på komponentændringer," forklarer Ochoa. "Repeterbarheden af indrykningsdybden er blevet markant forbedret. I modsætning til pneumatisk positionering har vi ikke brug for mekaniske stop."
Transparent fremstilling
Den konsistente kraft- og baneregistrering identificerer øjeblikkeligt enhver fejlmonteret pakning og viser dette direkte på stationen som en NOK-meddelelse via den browserbaserede betjeningssoftware. Kvalitetsdata kan overføres via forskellige grænseflader. BSH-applikationen er forbundet til Smart Function Kit via TCP/IP. Derudover overføres procesdataene også til BSH-cloudserveren som JSON-filer. "Takket være den procesgennemsigtighed, som vi opnår, kan vi løbende overvåge kvaliteten, konstant forbedre processerne og hurtigere eliminere mulige fejl," siger Aßmuth. "Blandt andet udarbejder vi tendensanalyser for at definere præcise tolerancezoner for processen i forhold til designet eller den specifikke del.”
Energieffektiv standard for global produktion
I mellemtiden har BSH udvidet det succesrige koncept til andre lokationer i Polen, Tyskland, Tyrkiet, Indien og Kina. I løbet af tre år blev 21 Smart Function Kit Pressing taget i brug. I nyere stationer installeres der ofte et andet Smart Function Kit Pressing, som bringer komponenten til den nøjagtige nulposition nedefra, så den øverste servopresse kan arbejde endnu mere præcist.
I forhold til tidligere løsninger inden for pneumatik scorer det elektriske koncept også point i forhold til bæredygtighed: "Vi kan med tiden udskifte de resterende pneumatiske systemer ved gradvist at elektrificere flere montageoperationer og -processer. Så snart kompressorerne slukkes, forbedres linjernes energieffektivitet pludselig," siger Aßmuth.
Vellykket teknologiomstilling
Teknologiomstillingen til elektromekanik har været vellykket for BSH. "Smart Function Kit Pressing har fungeret pålideligt fra første minut med over 99 procent dele, som er OK," rapporterer Ochoa fra anlægget i La Cartuja. Maximilian Aßmuth er også yderst tilfreds med den komplette mekatroniske pakke:"Takket være Bosch Rexroths innovative løsningsmodel har vi verdensomspændende været i stand til at standardisere vigtige opgaver inden for presse og sammenføjning på en fremtidssikret måde. Vi satte pris på, at vores løsningspartner også var åben for forbedringsforslag, hvoraf nogle blev implementeret omgående i den efterfølgende softwareopdatering. Det tætte samarbejde med kunden bidrager også væsentligt til projektets fælles succes."
Forfatter: Simone Engel
Stilling: Product Manager Smart Function Kit Pressing, Bosch Rexroth AG