Lineaaritekniikka
Älykäs servopuristin, vakaat prosessit
BSH Group yhtenäistää pesukoneiden valmistuksessa käytettäviä liitos- ja puristusmenetelmiä varmistaakseen tuotteiden laadun Miten? Mekatronisen Smart Function Kit Pressing -järjestelmän avulla. Tulos: enemmän joustavuutta ja vakautta sekä ajansäästöa suunnittelussa, integroinnissa ja laadunvalvonnassa.
BSH:n tehdassuunnittelutiimissä työskentelevän Maximilian Aßmuthin mielestä sähkömekaanisella servopuristimella, joka perustuu Smart Function Kit Pressing -ratkaisuun, on ratkaiseva etu tähän asti käytettyihin paineilmakäyttöisiin ratkaisuihin verrattuna. Se mahdollistaa erittäin tarkat prosessit, säästää energiaa ja antaa luotettavan pohjan laadunvarmistukselle ja prosessin jatko-optimoinnille. Miksi? Koska sähkömekaaniset servopuristimet muuntavat sähköisesti tuotetun vääntömomentin suoraan liikkeeksi ruuvikäytön kautta sähkömekaanisessa EMC-sylinterissä, ohjaavat sitä tarkasti ja tallentavat tarkasti prosessidatan antureiden ja ohjelmistojen avulla. Näitä etuja hyödyntäen BSH pyrkii tekemään globaalin tuotantoverkoston prosesseista taloudellisempia.
Smart Function Kit Pressing -ratkaisulla voimme toteuttaa laadukkaita kokoonpanoprosesseja vakaalla, tehokkaalla ja läpinäkyvällä tavalla. Samalla tämä tekee valmistuksesta joustavampaa ja tuottavampaa.
Maximilian Aßmuth
BSH:n tehdassuunnittelutiimi
Vaihda sähkömekaanisiin puristimiin
Kansainvälinen standardointiprojekti käynnistettiin ensimmäisellä Smart Function Kit Pressing -ratkaisulla Espanjassa lähellä Zaragozaa sijaitsevaa La Cartujan tuotantolaitosta varten. Mekatroninen ratkaisu koostuu voima-anturilla varustetusta sähkömekaanisesta sylinteristä, servomoottorista ja -ohjaimesta sekä teollisuustietokoneesta, johon on esiasennettu käyttöohjelmisto. Älykästä servopuristinta käytetään pesukoneen valmistuksessa tärkeään työvaiheeseen: rummun akselin ja vesisäiliön välisen tiivisteen kiinnittämiseen. Tämä liitos on kriittinen, sillä sen pitää estää veden vuotaminen koneesta. Valmiiksi kootun kokonaispaketin ja hyvän valmistelun ansiosta projektista tuli nopeasti menestys. Puristuskiinnitystekniikan, ohjelmiston ja huollon sisältävä yhdistelmä otettiin käyttöön vain kolmen päivän aikana, koekäyttö mukaan lukien.
BSH:n ensimmäinen Smart Function Kit Pressing -ratkaisu otettiin käyttöön vuonna 2021 La Cartujan tuotantolaitoksessa lähellä Zaragozaa. Maailmanlaajuisesti käytössä on nyt yli 20 servopuristinta. (Kuvan lähde: BSH Group)
Strateginen sähköistäminen käyttäen servopuristimia
Nykyään La Cartujassa valmistetaan pääasiassa kodinkoneita tunnetuille merkeille, kuten Bosch, Siemens, Gaggenau ja Neff. Espanjassa sijaitseva, noin 400 työntekijän toimipaikka on osa maailmanlaajuista tuotantoverkostoa, johon kuuluu 37 tuotantolaitosta ja noin 60 000 työntekijää. Smart Function Kit Pressing -ratkaisulla on tärkeä rooli prosessin standardoinnissa, samoin kuin Bosch Rexrothin maailmanlaajuisella läsnäololla. ”Arviointivaiheen jälkeen Smart Function Kit osoittautui sopivimmaksi ja kustannustehokkaimmaksi ratkaisuksi. Helppokäyttöisyys on erityisen kätevää yövuoroissa, jolloin käyttäjillä ei ole saatavilla teknistä tukea”, BSH:n prosessi-insinööri David Ochoa kertoo.
Nopeampi eteneminen suunnittelusta käyttöön
Smart Function Kit Pressing -ratkaisu säästää arvokasta suunnitteluun kuluvaa aikaa jo ennen käyttöönottoa paikan päällä. Bosch Rexrothin älykkäitä verkkotyökaluja käyttämällä mekatroninen järjestelmä voidaan suunnitella, konfiguroida ja tilata Rexrothin verkkokaupan kautta muutamassa minuutissa. Servopuristin toimitetaan valmiiksi koottuna yhdessä pakkauksessa, ja selainpohjaisen käyttöohjelmiston ohjattu toiminto neuvoo käyttöönottoprosessin läpi vaihe vaiheelta. Prosessin määrittäminen tapahtuu visuaalisesti käyttäen graafisesti järjestettyjä moduuleja. Parametroitu linjan integrointi suoritetaan nopeasti valmiiden toimintolohkojen ansiosta. Tulos- ja prosessidata voidaan visualisoida suoraan hallintapaneelissa ja siirtää eri järjestelmiin eri rajapintojen kautta.
Smart Function Kit Pressing säästää aikaa suunnittelusta käyttövaiheeseen. Suunnittelu, konfigurointi ja tilaaminen tehdään digitaalisesti. Valmiiksi asennettu käyttöohjelmisto vähentää käyttöönottoon, prosessin määrittämiseen ja linjan integrointiin kuluvaa työmäärää. (Kuvan lähde: Bosch Rexroth)
Tarkka paikoitus ilman mekaanista pysäytystä
Smart Function Kit Pressing -ratkaisu on saatavilla voimaluokassa 2–70 kN, ja se kattaa kolme tyypillistä sovellusta: paikalleen liittäminen, voimaan liittäminen tai voimaan liittäminen ja sitä seuraava pito. Tiiviste liitetään paikalleen BSH:n La Cartujan tuotantolaitoksessa. Tätä tarkoitusta varten se puristetaan ensin laakeripesään. Kun pyyhkijätiiviste on syötetty akseliin, puristin siirtyy tuotekohtaisesti määritettyyn kohtaan lyhyen jaksoajan sisällä.
Jos RFID havaitsee uuden version, linjan ohjaus siirtää automaattisesti olennaiset parametrit, kuten matkat, voimat ja toleranssit, servopuristimeen. ”Prosessin digitaalisen ohjauksen ansiosta voimme reagoida hyvin nopeasti komponenttimuutoksiin”, Ochoa selittää. ”Painuman syvyyden toistettavuus on parantunut selvästi. Toisin kuin paineilmakäyttöisessä paikoituksessa emme tarvitse mekaanisia pysäytyksiä.”
Läpinäkyvä valmistus
Johdonmukainen voiman ja matkan tunnistus havaitsee välittömästi mahdollisen väärin asennetun tiivisteen ja näyttää sen suoraan työasemassa selainpohjaisen käyttöohjelmiston kautta NOK-ilmoituksena. Laatutietoja voidaan siirtää useiden eri rajapintojen kautta. BSH:n sovellus yhdistetään Smart Function Kit -järjestelmään TCP/IP:n välityksellä. Lisäksi prosessidata siirretään BSH:n pilvipalvelimelle JSON-tiedostoina. ”Prosessin läpinäkyvyyden ansiosta voimme valvoa laatua keskeytyksettä, parantaa jatkuvasti prosesseja ja korjata mahdolliset virheet nopeammin”, Maximilian Aßmuth sanoo. ”Laadimme myös trendianalyyseja, joilla määritetään tarkat toleranssialueet prosessille suunnittelun tai itse osan suhteen.”
Energiatehokas standardi maailmanlaajuista tuotantoa varten
BSH on laajentanut menestyksekästä konseptia Puolassa, Saksassa, Turkissa, Intiassa ja Kiinassa. Kolmessa vuodessa on otettu käyttöön 21 Smart Function Kit Pressing -ratkaisua. Toinen Smart Function Kit Pressing asennetaan usein uudempiin asemiin, jolloin komponentti tuodaan tarkkaan nollakohtaan alhaalta päin, ja tällöin ylempi servopuristin pystyy toimimaan vieläkin tarkemmin.
Aikaisempiin paineilmakäyttöisiin ratkaisuihin verrattuna sähkökäyttöinen konsepti erottuu edukseen myös ekologisen kestävyyden suhteen: ”Pystymme vähitellen korvaamaan jäljellä olevat paineilmakäyttöiset järjestelmät sähköistämällä lisää kokoonpanotoimenpiteitä ja -prosesseja. Kun kompressorit on kytketty pois päältä, linjojen energiatehokkuus paranee nopeasti”, Maximilian Aßmuth sanoo.
Onnistunut teknologian vaihto
Teknologian vaihtaminen sähkömekaniikkaan on täydellinen onnistuminen BSH:lle. ” Smart Function Kit Pressing -ratkaisu on toiminut alusta asti luotettavasti tuottaen yli 99 prosenttia OK-osia”, David Ochoa kertoo La Cartujan tuotantolaitoksen kokemuksista. Maximilian Aßmuth on myös hyvin tyytyväinen mekatroniikan kokonaispakettiin: ”Bosch Rexrothin innovatiivisen ratkaisun ansiosta olemme pystyneet standardoimaan tärkeitä puristus- ja liitostehtäviä eri puolilla maailmaa tulevaisuuden vaatimukset täyttävällä tavalla. Meille oli tärkeää, että ratkaisukumppanimme oli myös avoin parannusehdotuksille, joista joitakin toteutettiin heti seuraavassa ohjelmistopäivityksessä. Näin tiivis työskentely asiakkaan kanssa edistää myös merkittävästi projektin kokonaisonnistumista.”
Kirjoittaja: Simone Engel
Tehtävä: Smart Function Kit Pressing, tuotepäällikkö, Bosch Rexroth AG