Пример из практики: Advics Manufacturing

3Внедрение системы с числовым программным управлением в корпорации Advics Manufacturing Ohio Inc. позволило полностью изменить процесс измерения контура деталей тормозной системы автомобиля. Теперь задача, которую раньше выполнял специалист за 45 минут, решается рабочим широкого профиля за три с половиной минуты. Компания Advics Manufacturing Ohio, основанная в 1987 году и расположенная в 40 милях к северо-востоку от Цинциннати (штат Огайо, США), насчитывает более 500 сотрудников и производит суппорты дисковых тормозов и узлы АБС. Продукция поставляется на автомобилестроительные предприятия разных стран мира и устанавливается в более чем двадцати моделях автомобилей. Благодаря ее качеству компания признана лидером в производстве компонентов тормозных систем на территории Северной Америки.

Руководство Advics видит свою цель в создании продуктов, повышающих безопасность, комфорт и экологическую культуру потребителей. В подтверждение этому в компании внедрена программа постоянного усовершенствования, влияющая на каждую операцию. Одним из направлений развития стало измерениеи контроль отверстий суппорта. Цель заключалась в том, чтобы увеличить количество видов суппортов, проходящих проверку отверстий, а также частоту проверок, и в результате значительно повысить производительность измерений/контроля отверстий суппортов.

Суппорт тормоза охватывает тормозной диск, а в его корпусе размещены поршни, которые упираются в тормозные колодки. Когда гидравлическое давление от педали тормоза передается на главный тормозной цилиндр (с усилителем, если это предусмотрено конструкцией), поршни прижимают тормозные колодки к диску, и за счет силы трения происходит торможение. В суппорте есть отверстия, в которые вставляются поршни. Между поршнем и отверстием должна сохраняться герметичность, чтобы не нарушилась целостность гидравлической системы. Для герметизации используется уплотнительное кольцо, которое вставляется в канавку, проточенную в отверстии. Это кольцо представляет собой прокладку квадратного сечения.

Взаимодействие внешней стороны уплотнителя с канавкой отверстия, а также его внутренней стороны со стенкой поршня имеет огромное значение как для герметизации, так и для обеспечения так называемого «возврата». Возврат происходит по причине изгиба уплотнительного кольца из-за силы трения, когда поршень движется и тащит за собой кольцо (на ничтожно малое расстояние). Края уплотнительного кольца имеют специальные скосы и другие особенности для усиления этого эффекта. В результате при отпускании педали тормоза уплотнительное кольцо возвращается в исходное положение, помогая обратному движению поршня. Это явление позволяет избавиться от скрежета, возникающего при контакте тормозных колодок с диском при отпущенной педали.

Специалисты Advics Quality Group выяснили, что у канавок отверстий есть несколько важных особенностей, которые необходимо измерять, контролировать и отслеживать. Частота измерения отверстий в компании Advics Manufacturing Ohio была установлена в ходе выполнения программы постоянного усовершенствования. Процедура требует проведения измерений при каждой смене инструмента. При выработке требований к частоте учитывались дополнительные измерения, производимые между сменой инструментов и необходимые для отслеживания изменений, возникающих из-за износа инструмента и других факторов. Каждый год 15 обрабатывающих центров Advics Manufacturing Ohio производят миллионы тормозных суппортов разных типов, и поэтому общее число измерений отверстий очень велико.

Для проверки канавок в отверстиях суппортов в компании Advics используются контурографы. В 2004 г. компания впервые применила для измерения канавок отверстий контурограф Mitutoyo CV-3000. Данное оборудованиепредлагают высокую скорость перемещения (до 80 мм/с по оси X [привод]; до 30 мм/с по оси Z2 [колонна]) и включают точную дуговую шкалу по оси Z1 (детектор), позволяющую напрямую регистрировать дуговую траекторию наконечника щупа, чтобы минимизировать ошибки. Щупы устройства снабжены функцией автоматической остановки для защиты от столкновений, что обеспечивает безопасность измерений при быстрых перемещениях. Ручное измерение всех параметров цилиндра с помощью модели Contracer в среднем занимает около 45 минут, поэтому было необходимо найти способ избежать перегрузок при выполнении измерений.

После установки ручной модели контурографаCV-3000 компания Advics создала прочные взаимоотношения с центром прикладных решений Mitutoyo M3. Сотрудники Advics передали в центр M3  образцы деталей и попросили рекомендаций  по повышению производительности измерения отверстий. Через несколько недель им был предложен подход, основанный на использовании модели  контурографа CV-3000CNC с числовым программным управлением. У этой машины максимальная скорость привода достигает 200 мм/с, а погрешность линейного перемещения составляет ±(1+4L/200) мкм. Управление осуществляется с помощью простого пульта.

Специалисты центра M3 предложили объединить использование контурографа CV-3000CNC с инновационной системой работы с деталями, включающей штриховое кодирование,  создания продвинутых программ измерений и высокоэффективные процедуры анализа/отчетности и архивации/сетевой передачи данных. Компания Advics сочла решение перспективным. Финальная разработка выполнялась совместно специалистами обеих компаний, и система была установлена.

Advics разработала модульную систему крепления, где каждое фиксирующее приспособление предназначалось для суппортов определенного типа. Эти различные крепления могут устанавливаться на одном основании, пригодном и для контурографа CV-3000CNC. К каждому креплению приписан штрих-код, соответствующий определенному типу суппорта. Все, что требуется от оператора, это загрузить в контурограф CV-3000CNC сочетание крепление/деталь, а затем с помощью сканирующего устройства считать штрих-код. Код автоматически указывает контурографу CV-3000CNC, какую программу необходимо запускать. Затем оператор подтверждает загрузку нужной детали, и процесс выполняется автоматически.

Программирование осуществляется с использованием Formtracepak – собственного программного обеспечения Mitutoyo для анализа контуров. Formtracepak полностью поддерживает управление измерительной системой, анализ шероховатости поверхности, анализ контура, контроль допусков для контуров и создание отчетов по результатам измерений. И контурограф, и программное обеспечение Formtracepak взаимодействуют с MeasurLink – запатентованным программным обеспечением Mitutoyo для статистической обработки данных и управления контроля качества, которая выполняет статистический анализ и выводит результаты измерений в реальном времени для статистического контроля производственного процесса.