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Procesos Inteligentes para la Montaje Upstream

La tendencia hacia la consolidación de proveedores y la compra de módulos o ensamblajes en lugar de partes está bien establecida y se está acelerando en una amplia gama de industrias. Comenzó en el sector aeroespacial, donde típicamente hasta 70% de cada avión producido hoy es fabricado por proveedores. Es común que el equipo de control de calidad de un fabricante de aeronaves sea residente a tiempo completo en los principales proveedores, donde participan activamente en la resolución de problemas de rendimiento del producto y del flujo de trabajo. El objetivo en la industria aeroespacial es hacer el montaje final en las instalaciones del fabricante, y poco más. Toda la fabricación real se está empujando lo más río arriba posible, tan pronto como sea posible.

Claramente, el futuro pertenece a aquellos que pueden hacer la transición de las partes a las asambleas al mismo tiempo que cumplen con los estándares de calidad y productividad que también están creciendo rápidamente. La buena noticia es que las tecnologías están disponibles para facilitar la transición, y tal vez incluso hacer que el nuevo modelo de operación de montaje en sentido ascendente sea más rentable que el anterior.

Estas tecnologías son la base para sistemas de ensamblaje inteligentes basados ​​en una combinación de servocontrol, detección de fuerza y ​​posición en tiempo real, y un rápido monitoreo y retroalimentación por computadora. Esta combinación ofrece a los proveedores toda una gama de nuevas soluciones a los problemas de fabricación perenne.

Un ejemplo de la industria del automóvil ilustra el impacto que pueden tener las tecnologías de montaje inteligente. Los brazos de control automotriz están hechos de componentes que no pueden ser producidos económicamente con tolerancias muy cercanas, pero requieren precisión geométrica para lograr un funcionamiento adecuado. Consisten en una estampación triangular, resistente y dos cojines de caucho-amortiguados que se presionan en el lugar en cada esquina.

Los diseñadores automotrices normalmente especifican la geometría del ensamblaje terminado, pero lo dejan al proveedor para averiguar cómo producirlo. Esto se conoce como especificando una dimensión "fantasma", y es bastante común en muchas industrias.

La solución tradicional es construir herramientas muy precisas que se ajusten continuamente para compensar las variaciones impredecibles en las partes componentes del conjunto. La alternativa es "press-hope-measure-sort-scrap" que es tan eficiente como suena.

La solución 'inteligente' utiliza dos Promess Electic PreServo prensas para el control de la fuerzasses (EMAP) montados en cada esquina del brazo de control. El conjunto se encuentra en la junta de rótula preinstalada y el perno de amortiguador y los EMAP luego instalan los casquillos en un proceso de "push-measure-push" controlado por sensores de fuerza y ​​posición y un ordenador rápido que realiza análisis y realimentación en tiempo real.

Dado que el proceso se controla en tiempo real en base a la posición real del casquillo, es completamente independiente de las variaciones en la elasticidad del casquillo y todos menos los mayores errores en las dimensiones del buje y del brazo de control. Mediante el análisis de firmas, que compara la firma de fuerza / posición de la operación actual con la de una operación de bueno conocido, es posible producir "clones" virtuales del buen conjunto conocido con 100% assurance.

Todos los elementos de este sistema inteligente están disponibles en el mercado. Las EMAP son esencialmente prensas de husillo de bolas con servomotor equipadas con sensores de fuerza y ​​posición. El control es un CNC estándar, basado en PC, que ejecuta un algoritmo de análisis de firmas que se ha utilizado literalmente en cientos de aplicaciones. Todo lo demás es esencialmente estándar.

Uno de los beneficios menos obvios del paso a la asamblea ascendente es la libertad que da al proveedor. El modelo de construcción a impresión a menudo bloquea al productor en una "vaina rígida de tolerancia" inflexible que define la calidad en términos del número de ceros en la tolerancia de tamaño. Con un sistema de ensamblaje inteligente, sin embargo, el tamaño real de las partes componentes se hace mucho menos importante porque el sistema puede compensar una amplia gama de variación y aún así producir 100% de conjuntos funcionales. Usando tal sistema a menudo es realmente posible abrir el rango aceptable de la tolerancia para las piezas de componente y aún satisfacer objetivos de calidad funcionales rigurosos para el montaje acabado.

Para el proveedor de piezas tradicional que hace el movimiento hacia el montaje en sentido ascendente, la elección de un sistema de montaje inteligente puede suavizar significativamente la transición. La inteligencia integrada del sistema puede ayudar a compensar la falta de experiencia de ensamblaje dentro de la fuerza de trabajo del proveedor y reducir, o incluso eliminar, la necesidad de contratar expertos en ensamblaje para manejar los nuevos requisitos.

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