Linjärteknik
Smart servopress, stabila processer
BSH Group standardiserar pressnings- och sammanfogningsprocesser som är av avgörande betydelse för kvaliteten vid produktionen av tvättmaskiner. Hur? Med det mekatroniska undersystemet Smart Function Kit Pressing. Resultatet: ökad flexibilitet, stabilitet och transparens med minimal tidsåtgång för konstruktionen, integreringen och kvalitetsstyrningen.
För Maximilian Aßmuth i Laundry Care Industrial Engineering-teamet på BSH har de nyligen introducerade elmekaniska servopressarna som baseras på Smart Function Kit Pressing en avsevärd fördel jämfört med de pneumatiska lösningar som har använts hittills. De ger mycket exakta processer, sparar energi och är en pålitlig grund för kvalitetssäkring och ytterligare processoptimering. Varför? Det beror på att de elektromekaniska servopressarna omvandlar vridmomentet som alstras elektriskt direkt till rörelse med hjälp av skruvdrivenheten i den elektromekaniska cylindern EMC, styr den i detalj och registrerar processdatan exakt med hjälp av sensorer och programvara. Det är de här fördelarna som BSH drar nytta av för att göra processerna i det globala produktionsnätverket mer kostnadseffektiva.
Med Smart Function Kit Pressing kan vi använda oss av monteringsprocesser som har samband med kvaliteten på ett stabilt, effektivt och transparent sätt. Detta gör samtidigt tillverkningen flexiblare och mer produktiv.
Maximilian Aßmuth
Laundry Care Industrial Engineering-teamet på BSH
Byte till elektromekaniska pressar
Det internationella standardiseringsprojektet lanserades med den första Smart Function Kit Pressing för fabriken i La Cartuja i närheten av Zaragoza i Spanien. Den mekatroniska lösningen utgörs av en elektromekanisk cylinder med kraftsensor, en servomotor med en servodrivenhet och en industri-PC med förinstallerad systemprogramvara. Vid produktionen av tvättmaskiner används den smarta servopressen till att på ett tillförlitligt sätt fästa en kritisk tätning mellan trummans axel och vattenbehållaren som rymmer vattnet i maskinen. Tack vare det förmonterade fullständiga paketet och goda förberedelser blev projektet snabbt mycket lyckat. Efter bara tre dagar, inklusive en testkörning, kunde den kraftfulla kombinationen av pressteknik, programvara och service tas i drift på ett pålitligt sätt.
Den första Smart Function Kit Pressing på BSH togs i drift på La Cartuja-fabriken i närheten av Zaragoza 2021. Nu är över 20 servopressar i drift världen över. (Bildkälla: BSH Group)
Strategisk elektrifiering med servopressar
Nu för tiden produceras huvudsakligen hushållsapparater för välkända varumärken som Bosch, Siemens, Gaggenau och Neff på La Cartuja. Den spanska anläggningen med cirka 400 medarbetare ingår i det globala produktionsnätverket som består av 37 fabriker med ungefär 60 000 medarbetare. Smart Function Kit Pressing spelar en viktig roll för processtandardiseringen, precis som Bosch Rexroths globala närvaro. ”Efter utvärderingsfasen visade sig Smart Function Kit vara den lämpligaste och mest kostnadseffektiva lösningen. Det faktum att det är så lättanvänt är särskilt praktiskt vid nattskift när operatörerna inte kan vända sig till den teknisk supporten”, förklarar David Ochoa, processtekniker på BSH.
Snabbare förlopp från konstruktion till drift
MedSmart Function Kit Pressing sparar man värdefull tid för konstruktionen redan innan driftstarten på plats. Tack vare Bosch Rexroths intelligenta e-verktyg är det möjligt att utforma, konfigurera och beställa det mekatroniska undersystemet digitalt från Rexroth-butiken på bara några minuter. När den förmonterade servopressen har levererats i ett paket vägleds man steg för steg genom driftstartsprocessen med hjälp av den webbläsarbaserade systemprogramvarans installationsguide. Processerna fastställs visuellt med hjälp av moduler som läggs upp grafiskt och den parametriserade linjeintegreringen slutförs snabbt tack vare de förberedda funktionsblocken. Det går att visualisera resultatet och processdatan på kontrollpanelen och överföra dessa till olika system via olika gränssnitt.
Med Smart Function Kit Pressing sparar man tid från konstruktionen till driftfasen. Utformning, konfiguration och beställning sker helt och hållet digitalt medan arbetsinsatserna för driftstart, fastställande av processerna och linjeintegreringen reduceras tack vare den förinstallerade systemprogramvaran. (Bildkälla: Bosch Rexroth)
Direkt positionering utan mekaniskt stopp
MedSmart Function Kit Pressing finns i kraftintervallen från 2 till 70 kN och omfattar tre typapplikationer: sammanfoga till position, sammanfoga till kraft eller sammanfoga till kraft med efterföljande fixering. Tätningen sammanfogas till position på BSH-fabriken i La Cartuja. För att möjliggöra detta pressas den först in i lagerhuset. När torkartätningen har matats till axeln flyttas pressen till den produktspecifika, förutbestämda positionen inom en kort cykeltid.
Om RFID detekterar en ny variant överför linjestyrningen automatiskt de relevanta parametrarna, till exempel banor, krafter och toleranser för servopressen.”Tack vare den digitala styrningen av processen kan vi reagera mycket snabbt på komponentändringar”, berättar Ochoa. ”Repeterbarheten för nedsänkningsdjupet har blivit mycket bättre. Till skillnad mot vid pneumatisk positionering klarar vi oss utan mekaniska stopp.”
Transparent tillverkning
Med den jämna kraften och detekteringen av banan identifieras alla felmonterade tätningar omedelbart och visas direkt på stationen via den webbläsarbaserade systemprogramvaran i form av ett NOK-meddelande. Data om kvaliteten kan överföras via olika gränssnitt. BSH-applikationen är ansluten till Smart Function Kit via TCP/IP. Processdatan skickas också till BSH-cloudservern som JSON-filer. ”Tack vare den processtransparens som vi har uppnått kan vi övervaka kvaliteten kontinuerligt, förbättra processerna konstant och undanröja möjliga fel snabbare”, säger Aßmuth. ”Vi kan bland annat skapa trendanalyser för att fastställa exakta toleransområden för processen i förhållande till utformningen eller själva delen.”
Energieffektiv standard för global produktion
Samtidigt har BSH spridit det framgångsrika konceptet till andra anläggningar i Polen, Tyskland, Turkiet och Kina. På tre år har 21 Smart Function Kit Pressing tagits i drift. På nyare stationer installeras inte sällan en till Smart Function Kit Pressing som för komponenten till den exakta nollpositionen underifrån, så att den övre servopressen kan arbeta ännu mer exakt.
Jämfört med tidigare pneumatiska lösningar får elkonceptet även poäng med tanke på hållbarheten: ”Steg för steg kan vi byta ut de kvarvarande pneumatiska systemen genom att elektrifiera fler monteringsarbeten och processer. Så fort som kompressorerna har stängts av förbättras linjernas energieffektivitet meddetsamma”, fortsätter Aßmuth.
Ett framgångsrikt tekniskt skifte
Det tekniska skiftet till elektromekanik har blivit en odelad framgång för BSH. ”Smart Function Kit Pressing har fungerat på ett pålitligt sätt från allra första minuten, och mer än 99 procent av delarna har varit OK”, berättar Ochoa från La Cartuja-fabriken. Även Maximilian Aßmuth är mycket nöjd med det mekatroniska paketet i sin helhet: ”Tack vare Bosch Rexroths innovativa lösningsförfarande har vi kunnat standardisera viktiga pressnings- och sammanfogningsuppgifter på ett framtidssäkert sätt i hela världen. Vi uppskattade att även vår lösningspartner var öppen för förbättringsförslag, varav vissa kunde implementeras direkt under nästa programvaruuppdatering. Det faktum att vi arbetar så nära kunden bidrar också väldigt mycket till att vi lyckas så bra med projektet tillsammans.”
Författare: Simone Engel
Befattning: Produktchef Smart Function Kit Pressing, Bosch Rexroth AG