Оптические измерительные системы — лазерные технологии на производстве «Simrax»

Компания «Simrax», голландское подразделение группы компаний «Freudenberg», производящая уплотнения для амортизаторов и водяных насосов, сократила процент возврата и резко подняла качество своей продукции, установив лазерную систему измерения расстояния.

Несколько слов о «Simrax»

Компания «Simrax» (г. Керкраде, Нидерланды) специализируется на уплотнительных изделиях и занимается производством и реализацией уплотнений для амортизаторов и водяных насосов. «Simrax» является дочерним предприятием компании «Freudenberg Dichtungs- und Schwingungstechnik GmbH & Co.KG», филиалы и представительства которой по всему миру работают для нужд автомобильной, обувной, кожевенной и текстильной промышленности, а также коммунально-бытовой отрасли и строительства. В Голландии в штат компании «Simrax» входит около 180 человек.

Предыстория

Уплотнение амортизатора состоит из трех частей: металлической части (кольца или обоймы), пружины и резиновой заготовки. Эти части соединяют в одно изделие в цеху уплотнений для амортизаторов. Цех работает в три смены и производит уплотнения нескольких типов в количестве около 150 000 штук в сутки. Уплотнения поставляют таким предприятиям автомобилестроения, как «Monroe», «Volkswagen», «Stabilus» и «Koni». По своим собственным формулам компания «Simrax» получает смеси из различных видов резины, из которых нарезают заготовки необходимых размеров. Для надежного сцепления с резиной на последующих этапах металлические кольца покрывают слоем специального материала. В цеху уплотнений для амортизаторов также производится вулканизация: резина под высокой температурой запрессовывается на металлическое кольцо. Остывшее уплотнение подается в вырубной пресс, где оно обрезается до необходимых размеров и оснащается пружиной. За этим следует автоматическая проверка пружины с последующей повторной проверкой уплотнения вручную. Заключительным этапом производственного процесса становится еще одна проверка, как правило, выборочная. В общей сложности на изготовление одного изделия затрачивается четыре минуты.

Поставка бракованной продукции

Компания «Simrax» столкнулась с необходимостью повысить качество работы вырубного пресса, работающего в цеху уплотнений для амортизаторов. Уплотнения по короткой конвейерной ленте подаются в вырубной пресс, где обрезаются до необходимых размеров. В идеале изделия, поступая из приемного бункера, должны правильно выкладываться на конвейер. Но порой все происходит иначе: уплотнения переворачиваются или резина выступает за край — и уплотнения складываются в прессе вдвое. Сложность при этом заключается в выявлении изделий, поступающих в пресс в неправильном положении. В результате либо изделия обрезаются неправильно, либо — что еще хуже — заказчику поставляется брак. Для решения этого вопроса и повышения качества продукции компания «Simrax» занялась поисками подходящего дополнительного устройства.

На заводе «Freudenberg» в Великобритании, головном предприятии голландского цеха, работал новый вырубной пресс, оснащенный технологиями Omron. «Для определения характеристик уплотнения, а также пружины на нем наши британские коллеги используют систему компании Omron, —  рассказывает Роджер Зунтьенс (Roger Zoontjens), электромеханик цеха «Simrax», где изготавливают уплотнения для амортизаторов. — Я решил проверить, не подойдет ли эта система и для нашего пресса. В нашем случае она оказалась малоэффективной, и мы вместе с Omron начали искать более подходящее решение».

Решение

Специалисты Omron опробовали различные варианты у себя на производстве в Хуфдорпе, и наиболее подходящим решением явилось измерение расстояния при помощи лазерной системы. Способ подачи изделий на конвейер не изменился, но если лазер обнаруживает неправильно выложенное изделие, то пресс автоматически останавливается и работники перекладывают изделие или убирают бракованное уплотнение. В результате все изделия подаются в пресс в правильном положении и качество товара значительно улучшается.

Простое программирование

«Simrax» ежедневно выпускает изделия нескольких серий с различными геометрическими параметрами. Расстояние, измеряемое при помощи лазера, варьируется в зависимости от вида изделия. Задать правильные геометрические параметры на панели управления техническому отделу отнюдь не сложно. «ПЛК Omron программируются очень легко, — поясняет Роджер Зунтьенс. — Программное обеспечение открыто и универсально, поэтому абсолютно не важно, какое оборудование задействовано. Даже если станок сконструирован не мной, я без проблем смогу запрограммировать ПЛК. Для этого даже не обязательно знать технические характеристики оборудования. Всю дополнительную документацию при желании можно загрузить с сайта. Исходя из моего личного опыта, могу сказать, что это — отличительная черта продукции Omron.

Жалоб больше нет

Из-за перевернутых изделий вырубной пресс останавливается чаще, чем раньше. Работодателю все это кажется дополнительными временными затратами. Но их более чем восполняет предотвращение поставки бракованных изделий и увеличение сбыта качественной продукции в процентном отношении. «Нет ничего хуже жалоб со стороны заказчика, — рассказывает Марк Гоф, инженер-технолог цеха уплотнений «Simrax». — Мы же даем заказчику понять, что для улучшения и поддержания качества поставляемых ему изделий принимаются все необходимые меры. Нет ничего важнее качества и довольного заказчика. Более того, эти капиталовложения принесли приличные деньги, ведь теперь брак действительно не возвращают».

Другие области применения

Этот положительный опыт вдохновил компанию «Simrax» на применение лазерных технологий и в самом прессе. «Мы искали способ подсчета количества выпущенных изделий, — вспоминает Роджер Зунтьенс. — Раньше мы полагались на приблизительный подсчет исходя из количества заготовок. Но отследить количество фактически заполненных заготовок мы не могли, — итоговый объем выпуска можно было оценить лишь на заключительном этапе производства. Как и в случае с вырубным прессом, в поисках решения мы скооперировались со специалистами Omron, и они предоставили нам оборудование на пробу. Лазерная технология замечательно справилась со своими задачами даже при высоких температурах. Помимо измерения расстояния лазер позволяет определить, произведено заполнение заготовки резиной или нет. Если отклонение слишком велико, то ПЛК выдает сигнал и незаполненная заготовка при подсчете не учитывается. Теперь «Simrax» знает фактическое количество изделий, прошедших весь производственный цикл».

Безопасность

Лазер отличается высоким уровнем безопасности (категория 2), но для еще большей безопасности компанией «Simrax» предусмотрен дополнительный сигнал отключения. «Таким образом, луч лазера никогда не попадет в глаза работников, — объясняет Рождер Зунтьенс. — Более того, лазер запрограммирован на работу исключительно в режиме вырубки, а при всех остальных операциях, таких как прогрев оборудования или исходное позиционирование, он отключен. Запрограммировать систему Omron для работы в таком режиме не составляет никакого труда».

Решив самые неотложные вопросы, компания «Simrax» больше не поставляет бракованных изделий и планирует поиски новых возможностей для усовершенствования. Измерительной системе можно найти применение и на других прессах. Некоторые возможности, предоставляемые измерительной системой, например предупреждение разлома заготовок вследствие приложения двойных нагрузок, помогут предприятию добиться еще большей экономии средств. Качество, таким образом, повышается шаг за шагом.