Tehnologia de înșurubare 4.0 – producție flexibilă și transparentă cu inteligență descentralizată

Ciclurile mai scurte ale produselor, precum și timpii de reacție mai mici, pot fi obținute prin implementarea modulelor de unități mobile. În combinație cu uneltele de înșurubare inteligente, fără fir, se pot obține avantaje esențiale, deoarece flexibilitatea și productivitatea superioare pot fi obținute mai ales raportat la provocările care provin de pe piețele volatile. Acest articol va lua în discuție modul în care uneltele inteligente cu acumulator, precum mașina wireless de înșurubat piulițe Nexo de la Bosch Rexroth, oferă posibilitatea unei producții versatile, extrem de eficiente în aplicațiile de înșurubare.

Pe vremuri, sistemele de automatizare erau proiectate de sus în jos cu o inteligență centralizată care controla fiecare mașină de producție din aval. De obicei, un astfel de sistem consta din PLC-uri de linie în partea de sus, care comunicau cu PLC-urile stației, care, la rândul lor, comunicau cu fiecare mașină de producție în parte. În cazul sistemelor de înșurubare, aceste mașini constau la acel moment în controlere de înșurubare, care direcționau și colectau informații de pe canale individuale. Evident, un astfel de sistem implică o cantitate extraordinară de resurse în configurare și, prin urmare, nu este ușor de modificat, făcându-l destul de inflexibil. Acesta nu este bun decât să realizezi același produs în cantități foarte mari.

Totuși, în abordarea Industria 4.0, deseori este necesară o anumită flexibilitate, chiar și până la capacitatea de a permite realizarea unor loturi cu dimensiunea egală cu o unitate. O modalitate eficientă de a gestiona schimbările este aceea de a lua cât mai multe decizii logice la nivel local.

În locul unei abordări de sus în jos, o inteligență decentralizată locală permite introducerea unor variabile în necesarul de producție, gestionate pe măsură ce parcurge drumul în avalul liniei. Inteligența care poate fi adăugată local, cum ar fi un scaner de coduri de bare combinat cu un controler local care gestionează din mers deciziile logice, oferă soluții eficiente și flexibile la provocări complexe.

Un exemplu al modului în care Nexo combinat cu scanerul său de coduri de bare integrat și controlerul său integrat ar putea face față unei provocări de producție în viața reală este descris într-un exemplu din viața reală, oferit mai jos.

Un client are patru produse de realizat, fiecare având nevoie de douăsprezece aplicații de înșurubare care implică un șurub M8 și optsprezece aplicații de înșurubare care implică un șurub M6. Clientul dorește să reducă la minimum costurile și să execute toate lucrările cu o singură unealtă, în loc de două unelte diferite cu controlere individuale și un scaner de coduri de bare suplimentar.

Soluția era echipată cu un singur model Nexo, care acoperă intervalul de cuplu atât pentru șuruburile M8, cât și pentru cele M6. Mașina de înșurubat piulițe Nexo aleasă pentru aplicație era una care conținea un scaner de coduri de bare integrat pentru identificarea îmbinărilor prin înșurubare (șuruburi). În plus față de decizia logică, fluxul de valoare este îmbunătățit prin adăugarea în documentație a tipului și numărului de serie al pieselor ansamblului.

Beneficiile acestei abordări – Nexo cu scaner de coduri de bare pentru decizii logice la nivel local – constă în capacitatea de a adăuga flexibilitate și eficiență activităților complexe, fără a fi nevoie să reprogramați și să configurați PLC-urile din amonte.

Beneficiile utilizării Nexo nu se opresc aici. În numeroase unități de asamblare apare nevoia de echilibrare a liniei , ceea ce înseamnă deseori o relocare a activităților de asamblare de la o stație la alta pentru optimizarea fluxului de producție. Pentru o echilibrare a liniei care implică unelte de înșurubare, un sistem de înșurubare cu controlerul său asociat ar presupune demontarea unui controler existent, scoaterea cablurilor din canalele pentru cablu și a dispozitivelor suspendate și reinstalarea tuturor celor de mai sus într-o locație nouă, precum și furnizarea de conexiuni de alimentare cu energie electrică și de împământare, cabluri de comunicații la controlere, precum și pozarea și suspendarea cablurilor noilor unelte. Cu o mașină de înșurubat piulițe fără fir Nexo, activitatea poate fi extrem de simplă, constând în mutarea uneltei în noua sa locație de asamblare. Fără cabluri, fără conexiuni pentru care să vă faceți griji. Un sistem extrem de sofisticat – aproape Plug & Play. Fabricația lean la cote maxime de performanță.

Fiind un sistem de înșurubare care poate fi utilizat în aplicații critice din punct de vedere al siguranței, mașina de înșurubat piulițe Nexo, la fel ca majoritatea celorlalte produse de înșurubare de la Bosch Rexroth, face mult mai mult decât o simplă înșurubare și raportează valorile cuplului și unghiului asociate cu funcționarea sa. Folosind capacitatea de a recepționa și a transmite semnale de la sistemele de control ale liniei, această unealtă cu acumulator, prin comunicarea wireless integrată, se comportă ca orice mașină cu cablu care este complet integrată pe verticală în procesul de producție. Astfel, poate fi integrată complet în sistemul poka yoke, aducându-și contribuția la o producție cu zero erori . Printr-o parametrizare adecvată, poată identifica dacă piesele pe care le așteaptă sunt cu adevărat prezente în ansamblu. Dacă, de exemplu, în timpul unei operațiuni de înșurubare, o șaibă trebuie combinată cu un șurub, o șaibă uitată ar fi identificată prin intermediul unei valori greșite (mărite) a unghiului. Un alt exemplu: un șurub cu o lungime greșită a filetului.

Combinația dintre sistemul inteligent Nexo și scanerul său de coduri de bare poate oferi un nou ID, care va consta din mai multe intrări ID unice. Așadar, prin intermediul unui cod de identificare (ID), ați putea documenta faptul că au fost scanate diferite piese în timpul asamblării unui produs. Acest cod de identificare (ID), împreună cu rezultatele operațiunii de înșurubare, devine apoi parte a documentației finale pentru această aplicație de asamblare. În ceea ce privește trasabilitatea , se poate obține o transparență mai mare a procesului de înșurubare. Dacă apare un defect al produsului, este posibilă determinarea cauzei erorii printr-o examinare a datelor colectate. Dacă este necesar, este posibilă rechemarea fiecărui articol în parte, cu o cantitate redusă de produse rechemate.

Pentru a sintetiza, PLC-ul centralizat nu este cel care asigură identificarea pieselor necesare, utilizarea acestora în ordinea corectă și, în cele din urmă, înșurubarea în conformitate cu specificațiile impuse și prezența tuturor șuruburilor înainte ca piesa să treacă la următoarele stații de asamblare. Nexo se ocupă de toate acestea – mașina inteligentă de înșurubat piulițe fără fir.