„Inicjatywa Lean” uzupełnia luki w montażu i kontroli jego poprawności

W firmie Delphi-Delco, jednego z największych dostawców zapewniających najszerszą ofertę części i zespołów dla przemysłu motoryzacyjnego, kluczem do modernizacji procesu technologicznego opartego na robotach są pomiary momentu obrotowego oraz postępowanie z danymi pochodzącymi z tych pomiarów, oraz z nimi związanych.
Firma Delphi-Delco projektuje, uruchamia i produkuje całą gamę elementów wyposażenia pojazdów i gotowych modułów, jak też zapewnia opracowanie rozwiązań systemowych. Jest pionierem wielu innowacyjnych projektów wyposażenia wnętrz pojazdów, jak np.: ulokowanie radioodbiorników, odtwarzaczy taśm i płyt CD w tablicy rozdzielczej samochodu.
Projekt oraz wytwarzanie tych elementów i zespołów wyposażenia kabin w naturalny sposób obejmuje zastosowanie różnorodnych, skomplikowanych urządzeń produkcyjnych. Jednym z takich urządzeń jest zrobotyzowana maszyna do wkręcania wkrętów i śrub, zaprojektowana dla Delphi-Delco przez Janome America. Firma Janome, która znana jest przede wszystkim jako producent przemysłowych i domowych maszyn do szycia, przygotowała dla Delphi-Delco małego, skonstruowanego na zamówienie, robota wyposażonego w szereg manipulatorów. Służy on do montowania elementów wyrobów w zespoły i moduły za pomocą śrub i wkrętów.
Współpraca pomiędzy obiema firmami rozwinęła się na bazie inicjatyw podejmowanych przez Delphi-Delco zwanych „Inicjatywa Produkcyjna Lean” (eliminacja strat materiałowych i strat czasu przy realizacji procesów niepodnoszących wartości). Poprzez opracowanie i wdrożenie nowego rozwiązania firma Delphi-Delco chciała osiągnąć optymalizację wykorzystania urządzeń produkcyjnych i ich wyposażenia. Nowe rozwiązanie wymagało zaprojektowania systemu sterowania wartością momentu obrotowego, wymaganego od robota do wkręcenia określonej śruby lub wkręta oraz kontrolowania zastosowanej w montażu wartości momentu obrotowego.

Powyższa ilustracja pokazuje, w jaki sposób wprowadzono w firmie Delphi-Delco zasady „Inicjatywy Produkcyjnej Lean” wykorzystując kody kreskowe, robota — wkrętaka, HMI, lokalną wizualizację, sterowanie, kontrolę oraz system akwizycji i magazynowania danych

Zautomatyzowany wkrętak
Dla Delphi-Delco oznaczało to takie zorganizowanie montażu poszczególnych elementów na linii produkcyjnej, aby dla każdego kolejnego miejsca łączenia można było precyzyjnie ustawić moment obrotowy wkrętaka, ale też aby rzeczywista wartość momentu obrotowego w każdym punkcie łączenia była zmierzona i zapisana. Owe zapisy mogłyby wtedy zostać wykorzystane do weryfikacji procesu produkcyjnego.
Odziedziczone z wcześniejszego rozwiązania sterowniki (PLC) pracujące w Delphi-Delco, chociaż były w stanie komunikować się z robotem ustalając wartość wymaganego momentu obrotowego, nie były jednak w stanie wychwycić i dostarczyć potrzebnych danych o pracy robota Janome do baz danych używanych w celu weryfikacji procesu. Ponieważ większość PLC jest projektowana do wykonywania podstawowych funkcji logicznych i do wykonywania związanych z nimi funkcji sterujących, zazwyczaj nie są one używane do zbierania danych. Aby wyeliminować tę lukę komunikacyjną, Delphi-Delco zastosowała do systemu automatyzacji urządzenie Snap Ultimate I/O firmy Opto 22 z czytnikiem kodów. Zapewniło ono możliwość zbierania danych, wizualizację procesu i sterowanie urządzeniami produkcyjnymi.
Kluczem do nowego, zrobotyzowanego procesu wkręcania śrub jest zastosowanie automatycznego czytnika kodów kreskowych, kodów umieszczonych na montowanych elementach, do zapewnienia właściwego montażu. Przed wdrożeniem urządzenia Snap Ultimate I/O firma Delphi-Delco nie miała żadnego sposobu na odczytywanie kodów kreskowych z każdej części. Dla poprawnego prowadzenia procesu montażu inżynierowie musieli odczytywać kody i ręcznie programować moment obrotowy robota dla każdej końcówki – wkrętaka.
Obecnie, kiedy poszczególne elementy podjeżdżają pod robota, czytnik kodów kreskowych odczytuje kod danej części i wysyła ciąg znaków (w standardzie ASCII) identyfikujący część, do urządzenia Snap Ultimate I/O poprzez łącze szeregowe RS-232. Zastosowanie, wstępnie zaprogramowanej, tablicy przeglądowej w programie sterującym ioControl urządzenia Snap Ultimate I/O pozwala systemowi na potwierdzenie, że przygotowano do łączenia właściwe części dobrać do ich łączenia odpowiedni moment obrotowy. Urządzenie Snap Ultimate I/O komunikuje się następnie z komputerem nadrzędnym, który bezpośrednio steruje wartością momentu obrotowego każdej końcówki manipulatora robota Janome.
Po dokręceniu śruby (wkręta) miernik momentu obrotowego mierzy rzeczywistą końcową wartość momentu obrotowego. Otrzymane informacje są wysyłane do urządzenia Snap Ultimate, a następnie przekazywane do komputera nadrzędnego. Tego rodzaju weryfikacja jest niezwykle ważna w przemyśle motoryzacyjnym, z powodu obowiązujących w tej branży standardów, zarówno wewnętrznych jak i ogólnoprawnych. Bez udokumentowania wyniku czynności weryfikacji żadna część nie może opuścić fabryki.
Delphi-Delco wykorzystuje również mały interfejs operatora OptoTerminal-G70, którym posługuje się dyrekcja, a także inni pracownicy w hali produkcyjnej w celu uzyskania dostępu do danych lub też zatrzymania czy uruchomienia procesu montażu. Terminal jest montowany na robocie Janome i daje pracownikom dostęp do wszystkich potrzebnych informacji o procesie montażu, bez potrzeby chodzenia do sterowni i komputera nadrzędnego systemu automatyki.
Dzięki zastosowaniu nowego rozwiązania procesy montażowe w firmie Delphi-Delco są bliskie realizacji celów wytyczonych przez przedsięwzięcie „Inicjatywa Produkcyjna Lean”. Pierwsze analizy jakości (bez interwencji operatorskiej) wykazały poprawę wskaźnika jakości z poprzedniej wartości 87-92% do 99% obecnie. ce

www.opto22.com
Dystrybucja w Polsce: AB-MICRO www.abmicro.pl