Het automatiseren van sleeplinkinspectie met een op een robot gemonteerde scanner en PolyWorks|Inspector™ vermindert de werktijd met 95%
Saitama Kiki Co., Ltd. is sinds 1956 actief in de productiesector in Japan. Als Tier-1-leverancier variëren hun activiteiten van onderzoek en ontwikkeling tot productie en verkoop. Hun belangrijkste producten zijn kritieke veiligheids- en hydraulische onderdelen, zoals remmen voor grote voertuigen, stuurcomponenten en ophangingen.
Saitama Kiki heeft drie productiebases in Saitama en een fabriek in Yamagata. Ze begonnen in de jaren '70 met de productie van stuurcomponenten in Japan en vestigden in 2014 een fabriek in Thailand om producten te leveren die aan de verschillende behoeften van hun klanten voldoen.
De uitdaging
Saitama Kiki produceert 800 sleeplinks per dag voor verschillende soorten voertuigen. Sleeplinks zijn gebogen metalen stangen die deel uitmaken van een assemblage die de beweging van het stuurwiel op de wielen overbrengt.
Om de kwaliteit van de onderdelen te controleren, inspecteren ze een deelmonster van de dagelijkse productie. In het verleden werden onderdelen handmatig gemeten met een CNC CMM CRYSTA-Apex van Mitutoyo en werden de resultaten ingevoerd in de MCOSMOS-software van Mitutoyo om afwijkingen te berekenen. Fictieve punten en afmetingen moesten handmatig berekend worden aan de hand van andere elementen.
Sleeplinks zijn gebogen metalen stangen die een belangrijk deel vormen van de assemblage die de beweging van het stuurwiel op de wielen overbrengt.
Het duurde 20 minuten om een onderdeel te meten en 40 minuten om afwijkingswaarden te berekenen. Bovendien vereisten verschillende onderdelen verschillende metingen en verschillende procedurehandleidingen, waardoor het risico op menselijke fouten toenam. Voeg daarbij het constante tekort aan gekwalificeerd personeel om de metingen uit te voeren en de inspecties te voltooien, en u hebt een kwaliteitscontroleproces dat tijdrovend en foutgevoelig was.
De afdeling Productietechniek ontdekte dat deze uitdagingen vooral werden veroorzaakt door het handmatig uitvoeren van de metingen en het maken van berekeningen, en kreeg een verzoek van de buitendienst om de inspectie van de sleeplinks te automatiseren. Meer specifiek werd erom gevraagd de fictieve punten en afmetingen automatisch uit andere elementen te laten berekenen. Saitama Kiki deed een beroep op Toyota Systems Corporation, een distributeur, om een oplossing te vinden.
De oplossing
Bij de ontwikkeling van een geautomatiseerd systeem nam Toyota Systems Corporation het voortouw en vergeleek verschillende software. Met die resultaten op zak besloot de afdeling Productietechniek om de polyWorks|Inspector™-softwareoplossing te gaan gebruiken, die een vlakke, as- en middenpuntsuitlijning op basis van kenmerken biedt, goed/fout-tolerantietests, berekening van CAD-naar-gemeten afwijkingen, maandelijkse bugfixes en verbeteringen, en andere interessante functies. Belangrijker nog, terwijl Saitama Kiki door kon gaan met meten met de MCOSMOS-software van Mitutoyo door verschillende stappen van handmatige bewerkingen te gebruiken na het meten met hun CNC CMM van Mitutoyo, kon alleen PolyWorks|Inspector de hele reeks bewerkingen automatiseren door macrofuncties te ontwikkelen. Saitama Kiki kocht de PolyWorks-oplossing van PolyWorks Japan, een dochteronderneming van InnovMetric Software, makers van de PolyWorks® Metrology Suite.
Toyota Systems Corporation werkte samen met een systeemintegrator om de meting van de sleeplinks te automatiseren. Na verschillende mogelijkheden te hebben geëvalueerd, kozen ze voor een Creaform MetraSCAN 3D-R-scanner en een industriële robot om de metingen zonder menselijke tussenkomst uit te voeren. De besturingssoftware maakt gebruik van een PolyWorks-macro, en de reeks handelingen van meting tot inspectie kan nu automatisch worden uitgevoerd.
Saitama Kiki besloot de hulp van PolyWorks Japan in te roepen om de macro te ontwikkelen die de inspectie uitvoert. Het team van PolyWorks Japan begreep hun behoeften en ontwikkelde de macro met behulp van een STL-bestand van een gescande sleeplink en het bijbehorende CAD-bestand. Daarna gingen ze naar de fabriek en testten ze de macro ter plaatse met de scanner en de robot. Het nieuwe geautomatiseerde systeem was volledig onbemand en zeer efficiënt!
Saitama Kiki produceert dagelijks ongeveer 800 sleeplinks voor grote voertuigen. Ongeveer 100 sleeplinks worden automatisch gemeten en geïnspecteerd met PolyWorks-macro's, de Creaform MetraSCAN 3D-R en een industriële robot.
De voordelen
Dankzij de volledige automatisering van sleeplinkinspectie zijn menselijke bediening en geavanceerde vaardigheden voor meetinspectie niet meer nodig, en kan de nieuwe bediening snel en gemakkelijk worden geïmplementeerd. Saitama Kiki gebruikt PolyWorks|Inspector-macro's om dagelijks gebruik te maken van automatische onderdeelmeting en goed/fout-tolerantietests.
Dhr. Akira Harada, vice-directeur van de afdeling Productie-engineering, verklaarde: "Voorheen was een speciale operator 20 minuten bezig met het handmatig meten van een item met behulp van een CNC CMM van Mitutoyo en 40 minuten met het berekenen van afwijkingswaarden met de MCOSMOS-software. We kunnen nu zowel de meting als de inspectie in ongeveer drie minuten uitvoeren, volledig automatisch en onbemand, dankzij onze op een robot gemonteerde scanner, onze PolyWorks-macro's en PolyWorks|Inspector. Als gevolg hiervan is het aantal items dat dagelijks wordt geïnspecteerd ongeveer 20 keer zo groot geworden, terwijl de werktijd en arbeidskosten aanzienlijk zijn verlaagd."
Zodra een sleeplink is gemeten met de op de robot gemonteerde scanner, importeert een PolyWorks|Inspector™-macro automatisch de gegevens die worden gebruikt om dimensionale analyses uit te voeren en eventuele defecten te rapporteren.
Hij vervolgt: "Hierdoor kan een toegewezen meettechnicus andere productietaken uitvoeren. Bovendien heeft dit automatische proces de noodzaak voor verschillende versies van procedurehandleidingen, evenals fouten en variaties in metingen, geëlimineerd. De meetresultaten worden nu uniform verkregen en zijn nauwkeuriger."
Dhr. Shinya Ueno, Specialist van de divisie Productie-engineering van de afdeling Productie-engineering, verklaarde: "Wij meten en inspecteren de kwaliteit van de productielijn als een van de verschillende werkprocessen. We kunnen nu meten zonder zelfs maar een computer aan te raken door PolyWorks|Inspector te gebruiken. De inspectieresultaten worden afgedrukt en de feedback over defecten kan automatisch worden toegepast om onze productieprocessen te verbeteren."
Implementatieplannen met PolyWorks|Inspector
Saitama Kiki overweegt:
- Met behulp van een aangepaste versie van hun PolyWorks|Inspector-macro's kunnen gelijksoortige producten automatisch worden gemeten en geïnspecteerd.
- De PolyWorks|Inspector-software aansluiten op de CNC CMM van Mitutoyo en meetreeksen maken om automatisch metingen uit te voeren.
- Opfrissen van het programma voor de overzeese fabriek in Thailand om inspecties te automatiseren met behulp van PolyWorks|Inspector-macro's.
Bedrijfsontwikkeling voor de toekomst
Saitama Kiki is gegroeid als fabrikant van apparatuur voor auto's en andere industrieën en is er trots op een succesvolle bijdrage te leveren aan de productie-industrie in Japan. Het bedrijf gelooft dat hun inspanningen om producten met toegevoegde waarde te produceren met hun knowhow op het gebied van ontwerp zullen bijdragen aan de verdere ontwikkeling van het bedrijf wanneer elektrificatie en zelfrijdende auto's in de nabije toekomst mainstream worden.
Saitama Kiki heeft de productiviteit en werkefficiëntie verbeterd en de bewerkingstijd aanzienlijk verkort door gebruik te maken van de PolyWorks-software en macro-ontwikkeling. Ze streven ernaar om al hun processen voor onderdeelinspecties te optimaliseren door de tijd die nodig is om onderdelen te meten te verkorten. Bovendien overwegen ze om de overdracht van meetresultaten rechtstreeks naar hun machinale bewerkingsmachines te automatiseren. Saitama Kiki zal de beste producten blijven leveren die hun klanten tevreden stellen op basis van geavanceerde productietechnologie en kwaliteitsborgingssystemen.
