Автоматизация контроля качества сложных деталей: что нужно для повышения производительности

Недавнее исследование, проведенное компанией Creaform, пролило свет на главные причины проблем производительности в сфере контроля качества. 172 респондента, главным образом инженеры ОТК (39%) с различным опытом работы (0–5 лет (34%), 5–10 лет (27%), 10–15 лет (15%) и более 15 лет (24%)) ответили на ряд вопросов, связанных с процессом контроля качества.

51% опрошенных указал в качестве главного источника проблем сложность деталей (геометрию и текстуру поверхности), 24% – скорость измерения, а еще 24% – отсутствие у сотрудников необходимой квалификации.

Детали становятся сложнее, обученных сотрудников все труднее найти, а измерительное оборудование не только малодоступно, но еще и медленно работает. Так как же преодолеть эти проблемы и начать производить больше деталей лучшего качества за меньшее время?

В данном материале приводятся практические рекомендации, которые помогут руководителям и инженерам ОТК решить проблемы, снижающие производительность, и автоматизировать контроль геометрии для решения метрологических задач у производственной линии и на конвейере.

 

Как выбрать оптимальную технологию для измерения сложных форм и текстур поверхностей?

В сфере контроля качества сложность заключается в измерении различных форм, размеров и типов поверхностей – производимые детали становятся все более разнообразными. От сложности также зависит время программирования, поскольку контроль сложных 3D-форм возможен только при измерении всей поверхности объекта. Таким образом, контроль всех данных, описывающих сложную геометрию, требует определенных трудозатрат. Такие затруднения, отрицательно влияющие на производительность, необходимо устранять.

Для успешного контроля качества деталей в процессе производства нужна технология, которая отличается высокой гибкостью, то есть способна измерять поверхности из любых материалов и с любыми текстурами без подготовки. Такие возможности предоставляют 3D-сканеры метрологического класса.

Рекомендации

Один из лучших способов оценить функциональность измерительного прибора – это испытать его в работе с различными сложными формами и поверхностями на разных этапах производственного процесса, например, до и после механической обработки или до и после покраски. Еще один вариант испытания – измерение образца детали, представляющего 80% производимых деталей. Более того, следует испытывать детали со сложной геометрией и те, с которыми могут возникнуть трудности. Способность прибора выполнять измерения разной степени сложности играет ключевую роль.

Производственные условия – это еще один важный аспект при оценке эффективности измерительного инструмента. Руководители служб контроля качества должны определить, в каких условиях (контроль на линии, в техпроцессе, проверка первого и последнего образцов, срочные задачи или стадии разработки) будет использоваться устройство, и оценить его работу в таких условиях. Следует отметить, что если прибор хорошо справляется с измерениями в определенных условиях, но такие условия появляются редко, – для предприятия этот инструмент будет не слишком ценен.

 

Преимущества

Испытание измерительного инструмента в работе с различными сложными формами и поверхностями на разных этапах производственного процесса позволяет оценить его надежность независимо от условий. Так, когда такие измерения требуются срочно, руководитель ОТК может быть уверен, что справится с задачей.

 

Как свести время программирования к минимуму?

Интеграция продукта, от совместимости аппаратного и программного обеспечения до финальных результатов измерений, – это ключ к решению сложной и неприятной проблемы долгого времени программирования. В самом деле, гораздо проще добиться улучшения производительности и эффективности, когда все инструменты функционируют в рамках одной архитектуры. Обучение новым программам занимает время, а работа с разными интерфейсами требует большой сосредоточенности. Таким образом, сокращение времени программирования представляет особую ценность при решении проблем, сказывающихся на производительности.

 

Новое поколение 3D-сканеров – альтернатива КИМ

Традиционные автоматизированные координатно-измерительные машины (КИМ) подразумевают использование тактильных датчиков в управляемой среде. Медленная технология, более приспособленная для метрологических лабораторий, не поможет решить проблемы производительности. Однако новое поколение 3D-сканеров, способных выполнять функции КИМ, которые устанавливаются на роботизированную руку и обеспечивают ту же точность, что и традиционные КИМ, может стать ключом к решению этих проблем. Промышленные роботы, оснащенные 3D-сканерами, обеспечивают точные и быстрые измерения, хорошо справляясь с контролем качества в условиях производственного цеха.

 

Рекомендации

При испытании нового оборудования следует обратить внимание на комплексные решения. Программная платформа так же важна, как и состав аппаратного обеспечения. Значим каждый этап: от распаковки инструмента и запуска компьютера до заключительного отчета по контролю качества. Еще один важный момент, на который стоит обратить внимание при выборе решения для контроля качества, – это возможность удаленной работы или работы в автономной виртуальной среде (т.н. цифровой двойник). Убедитесь, что виртуальная среда достоверно и точно отображает реальность.

Задавайте вопросы во время демонстрации процесса, чтобы убедиться, что все необходимые инструменты включены в комплексное решение.

Эффективные интегрируемые решения должны быть оснащены функциями и мощностями, которые значительно дополнят работу измерительного инструмента. Например, операторы должны иметь возможность использовать разные техники сканирования, чтобы оптимизировать работу 3D-сканера: перпендикулярное сканирование для уменьшения шума на границах, фотограмметрию для увеличения точности при измерении объема, а также настройку скорости и разрешения сканирования для уменьшения времени сканирования и обработки.

 

Преимущества

Приобретение комплексного решения с интегрированными аппаратными и программными компонентами помогает сократить трудозатраты, связанные с программированием. Достоверная и точная среда с цифровым двойником, которая представляет собой виртуальную модель измерительного устройства, может стать мощным инструментом для значительного сокращения времени программирования. Виртуальная среда может использоваться не только для моделирования, но и для подготовки. В самом деле, проведение подготовки и проверок в виртуальной среде уменьшает трудозатраты при первом запуске робота с использованием программы. Несмотря на то, что определенные явления, такие как блики и отражения на материале, невозможно смоделировать в виртуальной среде, рекомендуется сначала подготовить программу и настроить параметры лазера, в том числе скорость, время выдержки, разрешение сканирования, в цифровом двойнике.

Хорошо интегрированное решение с использованием цифрового двойника может дополняться функциями, специально разработанными для устройства. С такими специальными функциями программирование упрощается и занимает меньше времени. Последнее поколение решений с интеграцией аппаратного и программного обеспечения может создавать оптимальные пути движения роботизированной руки для определенных 3D-сканеров (в интерактивном или автоматическом режиме) в удобном интерфейсе, который хорошо справляется со многими задачами, в том числе с работой со сложными трехмерными фигурами. Иными словами, интегрированные решения делают технологии более доступными для обычных пользователей, поскольку решают проблемы, связанные с программированием, и упрощают взаимодействие человека и робота.

Система автоматизированного контроля качества Creaform MetraSCAN-R
Автоматизированная система 3D-сканирования Creaform MetraSCAN 3D-R была впервые представлена в России компанией iQB Technologies на выставке Testing & Control 2019

 

Итоги: кратко

Сложность деталей по-прежнему остается основной проблемой, влияющей на производительность в сфере контроля качества. Эту проблему поможет решить гибкость. Гибкое решение, такое как метрологический 3D-сканер, – это инструмент, способный измерять разнообразные сложные формы и поверхности без подготовки. Он также может использоваться в разных условиях, например, при контроле качества на линии и в техпроцессе, проверке первого и последнего образцов, для срочных задач и на стадиях разработки. Более того, гибкие решения, как правило, производительны и просты в использовании. Таким образом, гибкое решение позволяет забыть о проблемах, связанных со сложностью, а также со скоростью и трудозатратами, которые уже были отмечены в исследовании.

Итак, скорость и трудовые ресурсы – два других важнейших фактора, влияющих на повышение производительности в области контроля качества. Эта тема будет рассмотрена в продолжении статьи – следите за публикациями!

 

Автор Илья Крупенников

Источник

 

Теги: 

Автоматизация контроля качества сложных деталей, 3D-сканеры метрологического класса, Автоматизированная система 3D-сканирования Creaform MetraSCAN 3D-R, компания iQB Technologies, функции КИМ

Другие материалы:

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи или пресс-релизы
со ссылками и изображениями. info@additiv-tech.ru