Cosa rende una buona soluzione di misurazione per l'officina?

I tempi di risposta rapidi e il feedback diretto rendono attraente la tecnologia di misurazione integrata nella produzione. Affinché la soluzione abbia successo, l'ingegneria meccanica, l'ergonomia e il servizio devono risultare in un concetto globale che sia adatto al futuro.

Pubblicato in Quality Engineering Plus (nel settembre 2020)

Da un po' di tempo a questa parte, la tecnologia di misurazione sta subendo un cambiamento dalla stanza di misurazione all'ambiente di produzione o alla linea di produzione completamente automatizzata. La domanda eccitante ora è: cosa significa questo per la macchina di misura? O per dirla in modo un po' più ampio: Cosa significa questo per la soluzione di misurazione in futuro?

Molti produttori apprezzano i vantaggi della misurazione nella produzione. Il flusso di materiale è più facile da gestire, il risultato è disponibile molto più velocemente per le persone che possono intervenire immediatamente - i lavoratori. Questo riduce gli scarti, poiché il lavoratore può già contrastare le tendenze prima che sia troppo tardi.

Cosa distingue la produzione dalla sala di misurazione?

I requisiti della produzione differiscono in aspetti importanti dall'area della qualità, specialmente il funzionamento, l'ambiente e l'affidabilità richiesta. Idealmente, il lavoratore esegue la misurazione da solo nelle vicinanze della macchina di produzione. Un funzionamento semplice e un risultato immediatamente disponibile e facilmente leggibile lasciano il tempo per l'essenziale, la produzione. È qui che entra in gioco il software, con elementi operativi intuitivi e rapporti chiari e analisi delle tendenze. Ci sono già soluzioni che distinguono tra programmatore e operatore e automatizzano parzialmente la programmazione.

Seguire il flusso

Per le brevi distanze, la macchina di misura è vicina alla macchina di produzione e quindi è obbligatorio un ingombro ridotto. Con i moderni metodi di produzione e le tecnologie di progettazione come l'ottimizzazione della topologia e le simulazioni FEM, le macchine possono essere costruite in modo estremamente compatto e facile e il controllo e l'elettronica possono essere integrati nella macchina.

Una moderna macchina di misura di produzione è ottimizzata per uno spazio minimo (qui solo 2,3 m²) e progettata ergonomicamente per un facile utilizzo.

Ma spesso sono le piccole cose, come un cambio sonda abilmente integrato per la massima area di misura, a fare la differenza per l'operatore. Nel caso delle macchine a portale, per esempio, una finitura piana della piastra di base su tutti i lati può essere decisiva per un facile caricamento. Questo rende facile l'integrazione della macchina nella sala esistente in qualsiasi orientamento.

La metrologia al passo con la produzione

Nella produzione, il ciclo determina la velocità, mentre finora l'attenzione era concentrata sulla misurazione accurata e tracciabile. Come si fa ora, perché più precisa è la misurazione, più tempo è necessario? Fortunatamente, ci sono sistemi di misurazione ad alta precisione che possono mappare la misurazione attraverso il movimento molto veloce della testa e sensori ottici che misurano grandi aree in modo estremamente rapido con sufficiente precisione.

Classificazione schematica dei sistemi di misurazione secondo la velocità e la precisione.

E se questo non è ancora sufficiente, è possibile utilizzare un comparatore veloce o far funzionare le macchine di misura in una modalità più veloce. Qui, la ripetibilità è mantenuta e le tendenze possono ancora essere osservate. Le misurazioni sono abbinate a letture assolute accurate in misurazioni casuali.

Il futuro - La vita è ciò che accade mentre stai facendo piani

Anche la produzione sta cambiando profondamente. I rapidi cambiamenti di serie e il cambiamento demografico stanno alterando fondamentalmente le condizioni quadro. È quindi importante trovare una soluzione sostenibile:

• Flessibilità
  La retrofittabilità per la tecnologia dei sensori e il facile cambio di posizione offrono adattabilità in una nuova serie
• Capacità di automazione:
  Soluzioni di automazione preconfigurate dal produttore o pre-equipaggiamento rendono la macchina facilmente espandibile
• Capacità di monitoraggio
  Gli strumenti di monitoraggio online sono già standard e forniscono la base per la manutenzione predittiva

Affidabilità attraverso un servizio eccellente e pianificabile

La macchina più bella non serve a niente se sta ferma. Soprattutto nella produzione, si è abituati a pianificare con un'alta disponibilità e a rappresentarla in modo affidabile e prevedibile attraverso contratti di servizio. Alla fine, è il pacchetto complessivo che conta: naturalmente, un prezzo di acquisto attraente è importante, ma almeno altrettanto importanti sono i costi operativi ragionevoli (costo di proprietà) e la disponibilità non appena la macchina è in funzione regolarmente.

Oltre all'ingegneria meccanica affidabile, alla disponibilità di pezzi in tutto il mondo, i produttori offrono già programmi di servizio modulari che offrono molti vantaggi:

• Software attuale
• Tempo di risposta garantito
• Costi pianificabili
• Garanzie estese

Sono proprio questi aspetti che accompagnano l'utente nelle operazioni quotidiane.

Ingegneria meccanica robusta

Gli ambienti di produzione che incontriamo presso i nostri clienti sono tanto diversi quanto i pezzi stessi. Nella progettazione delle macchine, prestiamo attenzione ad alcuni aspetti nuovi nelle macchine da officina rispetto alla sala di misura.

• Comportamento alla temperatura:
  La scelta del materiale e del collegamento dei singoli componenti è essenziale affinché la macchina cambi nel modo più uniforme possibile. Gli errori residui sono poi registrati nella camera climatica in misurazioni elaborate (vedi illustrazione) e possono essere calcolati tramite compensazione durante la misurazione.
• Funzionamento 24/7:
  Qui vengono utilizzati i sistemi di azionamento e di guida più collaudati e robusti possibili. Anche la posizione di installazione può essere decisiva per la resistenza allo sporco, come il montaggio verticale dei sistemi di misurazione e delle aste di azionamento protette (vedi illustrazione).
• Vibrazioni:
  Molti anni di esperienza con i clienti dimostrano che i cuscinetti ad aria sono adatti anche per l'ambiente di produzione. In ambienti difficili, vengono utilizzate guide lineari a sospensione pneumatica, a smorzamento attivo o particolarmente robuste.

A sinistra: Una soluzione di misurazione della produzione viene sottoposta a test approfonditi in camere climatiche e stazioni di misurazione delle vibrazioni fino a quando non è adatta all'officina. A destra: i piccoli dettagli sono importanti, come le bilance e le unità di azionamento protette. Anche la posizione di installazione gioca un ruolo.

Non c'è un'unica soluzione, ed è per questo che noi e altri produttori offriamo un intero portafoglio di macchine e opzioni.

Alla fine, il pacchetto decide

Naturalmente, l'ingegneria meccanica di alta qualità con la tecnologia dei sensori su misura per la rispettiva applicazione è un prerequisito. Affinché questa diventi una soluzione di misurazione a tutto tondo, bisogna aggiungere dei punti importanti:

• Ergonomia: la soluzione è efficiente quando si adatta al flusso del materiale
• Concetto operativo: il lavoratore può utilizzare la soluzione in modo affidabile
• A prova di futuro: la macchina è facilmente adattabile a nuovi processi ed espandibile con la moderna tecnologia dei sensori
• Cost-Of-Ownership: un servizio affidabile e pianificabile con un software moderno facilita la vita quotidiana

Se la confezione è giusta, vi godrete la vostra soluzione di misurazione.