Festeteknologi 4.0 – fleksibel og transparent produksjon med desentralisert intelligens

Kortere produktsykluser samt kortere responstider kan realiseres ved å implementere mobile anleggsmoduler. Når de kombineres med intelligente, trådløse festeverktøy oppnås større fleksibilitet og produktivitet, noe som gir avgjørende fordeler ikke minst med tanke utfordringene i flyktige markeder. Denne artikkelen diskuterer hvordan intelligente batteriverktøy som Bosch Rexroth Nexo trådløs momenttrekker gjør det mulig å oppnå en allsidig og svært effektiv produksjon når det gjelder festing med skruer.

I gamle dager ble automatiseringssystemene designet ovenfra og ned med en sentralisert intelligens som kontrollerte hver produksjonsmaskin nedstrøms. Vanligvis besto et slikt system av linjens PLS-er på toppen som kommuniserte med stasjonenes PLS-er, og de kommuniserte i neste omgang med de enkelte produksjonsmaskinene. Når det gjelder festesystemer, besto disse maskinene deretter av strammekontroller som ledet og samlet informasjon fra individuelle kanaler. Et slikt system innebærer opplagt en enorm mengde ressurser i oppsettet og kan derfor ikke så lett endres, noe som gjør det svært lite fleksibelt. Det passer imidlertid godt til å produsere det samme produktet i svært store mengder.

I innstillingene til Industry 4.0 er imidlertid fleksibilitet, selv ned til muligheten for å tillate en batchstørrelse på én, ofte kravet. En effektiv måte å håndtere endringer på er å ta så mange logiske beslutninger lokalt som mulig.

I stedet for en tilnærming ovenfra og ned, tillater en lokal desentralisert intelligens variasjon i produksjonen i henhold til behovet direkte i linjen. Intelligens som kan legges til lokalt, for eksempel en strekkodeskanner kombinert med en lokal kontroller som løpende håndterer logiske beslutninger, gir effektive og fleksible løsninger på kompliserte utfordringer.

Hvordan en Nexo med sin integrerte strekkodeskanner og dennes integrerte kontroller kan håndtere en utfordring i produksjonen, er beskrevet i et eksempel fra det virkelige liv nedenfor:

En kunde har fire produkter å bygge, og hvert av dem krever tolv tilstramminger som involverer en M8-skrue og atten tilstramminger som involverer en M6-skrue. Kunden liker å minimere kostnader og liker å gjøre alt arbeidet med bare ett verktøy, i stedet for to forskjellige verktøy med individuelle kontrollere og en ekstra strekkodeskanner.

Løsningen ble levert med en Nexo -modell som dekker dreiemomentområdet for både M8- og M6-skruene. Nexo-momenttrekkeren, som var utpekt for bruksområdet, hadde en integrert strekkodeskanner for identifisering av sammenføyninger (forbundet med skruer). Denne beslutningen er ikke bare logisk, den øker også verdistrømmen ved at delenes type- og serienummer legges til i dokumentasjonen.

Fordelene med denne tilnærmingen – Nexo med strekkodeskanner for logiske beslutninger lokalt – ligger i evnen til å gi fleksibilitet og effektivitet til komplekse oppgaver uten å måtte omprogrammere og konfigurere oppstrøms-PLS-enheter.

Fordelene ved bruk av Nexo stopper ikke her. I mange monteringssituasjoner oppstår behovet for linjebalansering i produksjonen, noe som ofte betyr å flytte monteringsoppgaver fra en stasjon til en annen for å effektivisere produksjonsflyten. For en linjebalansering som omfatter strammeverktøy, vil et strammesystem med tilhørende kontroller innebære å demontere en eksisterende kontroller, demontere kablene fra skuffene og festeenhetene og installere alt det ovennevnte på et nytt sted, i tillegg til å levere strøm og jordingsforbindelser, kommunikasjonskabler til kontrollerne og legging og festing av nye verktøykabler. Med en trådløs Nexo momenttrekker kan oppgaven være så enkel som å ta verktøyet til det nye monteringsstedet. Ingen kabler, ingen ledninger å bekymre seg over. Et svært sofistikert system – nesten som Plug and Play. Lean-produksjon blir ikke bedre enn dette.

Da det er et festesystem for bruk i sikkerhetskritiske applikasjoner gjør Nexo momenttrekker, som de fleste andre festeprodukter fra Bosch Rexroth, mer enn bare å stramme skruer og rapportere dreiemoment- og vinkelverdier knyttet til driften. Dette batteriverktøyet, som kan motta og sende signaler trådløst fra og til linjekontrollere, opptrer som en hvilken som helst kablet maskin som er fullt vertikalt integrert i produksjonsprosessen. Som sådan kan det for eksempel integreres fullt ut i et poka-yoke-system og gi sitt bidrag til en feilfri produksjon . Den kan gjennom riktig parameterisering identifisere om deler som den forventer, virkelig er til stede i montasjen. Hvis for eksempel en skive må kombineres med en skrue før tilstramming, identifiseres en glemt skive ved hjelp av en feil (økt) vinkel. Et annet eksempel: en skrue med feil gjengelengde.

Kombinasjonen av den intelligente Nexo med strekkodeskanner kan gi en ny ID som vil bestå av flere enkeltvise ID-innganger Så du kan dokumentere ved hjelp av en ID-kode at forskjellige deler ble skannet ved montering av et produkt Denne ID-koden blir deretter sammen med festeresultatene en del av den endelige dokumentasjonen for denne monteringsapplikasjonen. Når det gjelder sporbarhet kan det oppnås en større gjennomsiktighet i festeprosessen. Hvis det oppstår en produktfeil, er det mulig å fastslå årsaken til feilen ved å gjennomgå de innsamlede dataene. Det muliggjør om nødvendig en individuell elementbasert tilbakekalling med redusert tilbakekallingsmengde.

Kort sagt er det ikke den sentraliserte PLS-en som garanterer at de nødvendige delene blir identifisert, brukt i riktig rekkefølge og til slutt skrudd fast i henhold til de spesifiserte kravene slik at absolutt ingen skruer mangler før arbeidsstykket fortsetter til neste monteringsstasjon. Dette styres av Nexo – den intelligente, trådløse momenttrekkeren.