Skruvdragningsteknik 4.0 – flexibel och transparent produktion med decentraliserad intelligens

Kortare produktcykler och kortare reaktionstider kan realiseras genom implementering av mobila anläggningsmoduler. I kombination med intelligenta sladdlösa skruvdrgare kan avgörande fördelar uppnås, som högre flexibilitet och produktivitet, särskilt när det gäller utmaningarna som kommer från volatila marknader. Den här artikeln tar upp hur intelligenta batteriverktyg som Bosch Rexroths trådlösa skruvdragare Nexo möjliggör en mångsidig och mycket effektiv produktion vid spännapplikationer.

Förr i tiden konstruerades automatiseringssystem uppifrån och ner, med en centraliserad styrenhet som styrde alla produktionsmaskiner nedströms. Ett sådant system bestod vanligtvis av linje-PLC:er längst upp som kommunicerade med stations-PLC:er, som i sin tur kommunicerade med de enskilda produktionsmaskinerna. Vid spännsystem bestod dessa maskiner sedan av spännstyrenheter som styrde och samlade in information från enskilda kanaler. Ett sådant system kräver så klart väldiga resurser under förberedelsen och inställningen, vilket gör det svårt att ändra och därmed ganska stelt. Något som ett sådant här system gör bra, är att producera samma produkt i mycket stora mängder.

Inom industri 4.0 är emellertid flexibilitet ända ned till satsstorlekar på en detalj ofta ett krav. Ett effektivt sätt att hantera ändringar är att göra fatta så många logiska beslut som möjligt lokalt.

Istället för att betrakta systemet uppifrån och ned, möjliggör lokal, decentraliserad intelligens hantering av variationer i produktionsbehov under pågående drift. Intelligens som kan appliceras lokalt, som till exempel streckkodsläsare kombinerad med lokal styrenhet som kontinuerligt hanterar logiska beslut, ger effektiva och flexibla lösningar på komplexa utmaningar.

Nedan ges ett exempel på hur en Nexo tillsammans med integrerad streckkodsläsare och integrerad styrenhet kan hantera en utmaning inom produktion:

En kund ska bygga fyra produkter, där var och en kräver tolv spännapplikationer med en M8-skruv och arton spännapplikationer med en M6-skruv. Kunden vill minimera kostnaderna och utföra hela arbetet med ett enda verktyg istället för två verktyg med var sin styrenhet samt en extra streckkodsläsare.

Man bestämde sig för en Nexo-modell som täcker vridmomentområdet för både M8- och M6-skruvarna. Nexo-mutterdragaren som användes för applikationen hade integrerad streckkodsläsare för identifiering av åtdragna förband (skruvarna). Förutom det logiska beslutet förbättras värdeströmmen tack vare att typ- och serienummer för enhetens delar tas med i dokumentationen.

Fördelarna med detta förfarande – Nexo med streckkodsläsare för logiska beslut lokalt – är möjligheten att få flexibilitet och effektivitet i komplexa arbetsuppgifter utan behov av omprogrammering eller konfigurering av PLC:er uppströms.

Men det finns fler fördelar med att använda Nexo. För många monteringssituationer uppkommer ett behov av linjebalansering , vilket ofta betyder flytt av monteringsuppgifter från en station till en annan för att kunna strömlinjeforma produktionsflödet. För en linjebalansering med skruvdragare skulle ett spännsystem med tillhörande styrenhet innebära demontering av befintlig styrenhet, borttagning av kablar från sina kanaler och borttagning av fästanordningar samt att allt detta återmonteras på en ny plats. Och då medföljer även installation av el- och jordanslutningar och kommunikationsledningar till styrenheter samt dragning och fastsättning av nya kablar för verktyg. Med den sladdlösa Nexo-skruvdragaren behöver du bara ta med verktyget till dess nya monteringsplats. Du slipper alla bekymmer med kablar och kabeldragning. Ett mycket sofistikerat system – nästan som plug-and-play. Lean manufacturing när det är som bäst.

Nexo är ett spännsystem som kan användas i säkerhetskritiska applikationer, vilket gör att denna Nexo-mutterdragare – liksom de flesta andra skruvdragningsprodukter från Bosch Rexroth – inte bara drar åt och visar vridmoment och vinklar relaterade till arbetsmomentet. Tack vare att det här batteriverktyget kan ta emot signaler från och skicka signaler till linjestyrningar, fungerar det med sin trådlösa kommunikation som vilken sladdansluten, vertikalt processintegrerad maskin som helst. Den kan till exempel integreras helt i ett poka yoke-system och bidra till felfri produktion . Med korrekt parametrering kan det också identifiera att delar ska finnas i enheten verkligen finns på plats. Om en bricka ska kombineras med en skruv i en skruvdragningsoperation, detekterar verktyget om denna saknas – detta gör den genom att detektera felaktigt (ökat) vinkelvärde. Ett annat exempel: En skruv med fel gänglängd.

Den intelligenta Nexo tillsammans med dess streckkodsläsare kan generera ett nytt ID som består av flera enskilda ID-inmatningar. På så sätt kan du med en ID-kod dokumentera att olika delar skannades vid montering av en produkt. Denna ID-kod utgör sedan tillsammans med åtdragningsresultatet en del av slutdokumentationen för denna montering. När det gäller spårbarhet kan högre transparens i åtdragningsprocessen säkerställas. Om ett produktfel uppstår kan felets orsak avgöras genom en granskning av de insamlade data. Detta möjliggör återkallning av en individuell artikel, vilket begränsar mängden artiklar som behöver återkallas.

Sammanfattningsvis: det är inte den centraliserade PLC:n som säkerställer att nödvändiga delar identifierades, att de användes i korrekt ordning och att de slutligen drogs åt med angivna specifikationer eller att inga skruvar saknades innan delen gick vidare till nästkommande monteringsstationer. Detta styrs av Nexo – den intelligenta, sladdlösa skruvdragaren.