PMD Profiler säkerställer felfri tillverkning av fordonschassin
Applikationsrapport
Ford fortsätter i sin grundares anda och fokuserar på innovativa teknik- och automationslösningar för att kombinera och öka kvalitet och effektivitet inom fordonstillverkning. Detta gäller även fabriken i Valencia i Spanien där ifms konturgivare PMD Profiler noga kontrollerar produktionen av Ford Kuga.
Även på den gamla goda tiden insåg Henry Ford vikten av att upprätthålla en strikt kvalitetsstyrning och använda komponenter av högsta kvalitet över allt och med så små avvikelser som möjligt för att säkerställa effektiv massproduktion och konsekvent fordonskvalitet. De principerna följer man fortfarande men idag är chassitillverkning ännu mycket mer komplex och mångfacetterad. Kvalitetsstyrning inom modern fordonstillverkning omfattar flera rigorösa förlopp.
Man stötte på en särskild utmaning vid tillverkningen av Ford Kuga som tillverkas parallellt med andra modeller på Fords fabrik i Valencia i Spanien. Det faktiska arbetssteget omfattar svetsning av en liten helt plan förstärkningsplåt på en större enhet. Maskinoperatören sätter in en större chassikomponent i ett roterande arbetsbord innan en mindre metallplåt placeras ovanpå, förklarar Mario Eschweiler, Manufacturing Engineer Bodyside på Ford Europe. Han var den som ansvarade för motsvarande kvalitetsstyrningsprojekt från Fords anläggning i Köln i Tyskland. I det här steget är det viktigt att tillförlitligt kunna avgöra om den lilla metallplåten är korrekt positionerad. Dessutom måste man kontrollera om två eller fler förstärkningsplåtar inte har laddats samtidigt. Under nästa steg, vrids det roterande arbetsbordet och en robot svetsar och tar bort båda komponenterna.
För att i slutändan kunna säkerställa att fordonets kvalitet är korrekt in i minsta detalj måste varje produktionssteg utföras exakt. Bildkälla: Ford Werke GmbH.
En uppgift som kamerasystem inte klarar
På grund av den fasta produktionssekvensen, kunde inte en konventionell fotoelektronisk avståndsgivare för närvarodetektering användas. Anledningen: Det var inte möjligt att installera givaren utan att den hamnade i vägen för maskinoperatörerna eller robotarna. Vid förklaringen av valet av passande lösningar, menar Eschweiler: Induktiva och mekaniska givare kunde inte heller användas av samma skäl. Ensidig induktiv dubbelplåtsdetektering fungerade inte på grund av den lilla delens små mått och inte heller på grund av tillhörande positioneringsegenskaperna. Dessutom: De små måtten och den plana ytan var redan en krävande utmaning. De kraftigt varierande ljusförhållandena på grund av solljus under dagen och konstgjort ljus på natten gjorde uppgiften ännu mer komplicerad. De inledande testerna visade att de här kraven blev för mycket för konventionella kamerasystem, förklarar Eschweiler. Under driftsättningsfasen, genererade de testade kameralösningarna en felläsningskvot på en procent och ännu mer. Det var emellertid ett annat krav som gjort användning av kamerasystem omöjlig: Vi kunde inte säkerställa att endast en förstärkningsplåt sattes in i taget. Allt som allt var detta en perfekt utmaning för PMD Profiler från ifm.
Bild 1: Kraftigt varierande ljusförhållanden på grund av solljus under dagen och konstgjort ljus på natten gjorde uppgiften ännu mer komplicerad PMD Profiler löste det problemet också. Bildkälla: Ford Werke GmbH. Bild 2: PMD Profiler detekterar om den lilla metallplåten är korrekt positionerad eller inte. Bildkälla: Ford Werke GmbH.
PMD Profiler säkerställer tillförlitligt korrekt användning och montering av komponenter. I detta syfte projicerar den optoelektroniska linjeskannern en laserlinje på arbetsytan som ska testas och bestämmer höjdprofilen genom att mäta det reflekterade ljuset. Om höjdprofilen matchar den profil som specificerats vid teach-programmering, detekterar PMD Profiler korrekt montering. Om profilen avviker från ett fritt definierbart toleransvärde, genererar givaren en felsignal. Med en mätnoggrannhet på 500µm detekterar PMD Profiler minimala avvikelser och därigenom även när den tunna förstärkningsplåten saknas eller om för många har satts in. Korrekt justering av komponenten kan testas genom att jämföra den faktiska höjdprofilen med den specificerade höjdprofilen. PMD Profilers arbetsprecision matchas av deras tolerans i fråga om arbetsmiljö: Immunitet mot ströljus, avståndsoberoende och flexibilitet vid positionering av komponenten längs med laserlinjen.
En tekniskt robust lösning
Både vid den inledande testinställningen och funktionsdemonstrationerna av ifms tyska fordonsexperter samt vid den faktiska testfasen som övervakades av ifms spanska dotterbolag, kunde linjeskannern övertyga projektdeltagarna på Ford. Resultatet: Genom användning av PMD Profiler har vi lyckats lösa uppgiften på ett tekniskt skickligt sätt och samtidigt minimerat driftstopp på grund av tillförlitlig feldetektering, säger Eschweiler. Idag löser vi den här uppgiften perfekt under driften. Den här punkten understryks av det faktum att antalet fel per tusen var blott 0,2 under den första månaden av normal drift. Det är sannolikt att detta var verkliga felaktiga laddningar där Profiler korrekt pekade ut den felaktiga laddningen.
Slutsats
Med PMD Profiler lyckades Ford att tillförlitligt säkerställa kvaliteten i tillverkningssteget. Den tyska projektledaren menar emellertid att detta inte enbart berodde på den höga kvaliteten hos linjeskannern: Vi upplevde konsekvent, kompetent och personligt stöd från branshexperterna på ifm under hela projektet både här i Tyskland och även på plats i Spanien. Som jag ser det är det en avgörande faktor, som bidrog till att hitta den perfekta lösningen och implementera den framgångsrikt.
