Rozwiązywanie problemów jakościowych z automatu

Kontrola jakości wyrobów podczas ich wytwarzania to jedno z kluczowych zagadnień pojawiających się w nowoczesnych systemach produkcyjnych. 
Kontrola operacyjna połączona z ciągłością pracy technologicznej – bez spadku wydajności produkcji – niewątpliwie wymaga stosowania automatyzacji. Odpowiednio zastosowane rozwiązania tworzone pod kątem konkretnego odbiorcy bezpośrednio przekładają się na jego rozwój.
Dotyczy to nie tylko firm, które decydują się na automatyzację procesów produkcyjnych od podstaw. Skuteczna okazuje się również modyfikacja i modernizacja istniejących – rozwiązuje bowiem problem kontroli jakości danych elementów w procesie wytwarzania.
Jak stosowanie takich rozwiązań przekłada się na codzienne realia produkcyjne?

Wieloletni partner biznesowy firmy Mikrostyk (produkcyjnej elementy metalowe) podjął decyzję o przeniesienie całego projektu, który realizował u konkurencyjnego dostawcy. Transfer narzędzi do produkcji jest bardzo specyficznym projektem, ponieważ bardzo często firma docelowa nie otrzymuje pełnej informacji o stanie technicznym narzędzi zbudowanych przez konkurencję. Akceptacja przejęcia transferu wymaga bardzo dużego zaangażowania sztabu pracowników z działu technicznego oraz produkcyjnego, aby dokonać  dogłębną analizę problemu w celu znalezienia możliwości jego rozwiązania.
Testy wykazały, że narzędzie nie spełnia swojej roli – pełna, stuprocentowa kontrola oraz weryfikacja wszelkich detali wykazała, że nie jest w stanie spełnić ono oczekiwań związanych z osiągnięciem idealnej płaszczyzny danego elementu.
Niezwykle istotne znaczenie miała właśnie drobiazgowość i szczegółowość przeprowadzanej analizy. Weryfikacja wykazała bez wątpliwości, żeprzy wykroju danego elementu dochodzi do utraty jego płaskości. To było natomiast szczególnie istotne dla ostatecznej oceny produktu.
Teoretycznie w takiej sytuacji zazwyczaj możliwe są dwa rozwiązania. Pierwsze to budowa nowego narzędzia, którego działanie nie budziłoby zastrzeżeń. Drugie – gruntowna przebudowa działającego obecnie i jego modernizacja tak, by wyeliminować zastrzeżenia. Problem okazał się jednak znacznie bardziej złożony. Symulacje procesu z nowego tudzież zmodernizowanego narzędzia wykazywały możliwość uzyskania satysfakcjonującej płaskości niemniej jednak proces nie kończył się na wykrawaniu. Następnym etapem produkcji było zabezpieczanie komponentu powłoką antykorozyjnie poprzez cynkowanie detali w procesie bębnowym. Ten etap stanowił bardzo duże ryzyko, iż detal który spełniał po produkcji wymagania rysunkowe zostanie w skutek procesu pokrycia zniekształcony.

Gdyby analiza procesu zakończyła się na etapie wykroju detalu, Klient mógłby podjąć błędną decyzje inwestycyjną.  Zakup nowego narzędzia zmniejszyłby skalę problemu ale nie wyeliminował bardzo żmudnego i kosztownego procesu selekcji. Znacznie droższego aniżeli wartość generowanego odrzutu. Ponadto, jak dobrze wiemy, nawet 1 detal niezgodny w partii może stanowić źródło zatrzymania linii u klienta oraz cały szereg bardzo kosztownych działań.
W sukurs przyszedł sztab inżynierów tłoczni, związany z jej działem automatyzacji i zaproponował w związku z tym inne rozwiązanie idealnie wpisujące się w potrzeby oraz możliwości odbiorcy. Po konsultacjach z Klientem opracowano specjalistyczne urządzenie w pełni kompatybilne z procesem produkcyjnym, a precyzyjnie weryfikujące stan płaskości. Ponadto wykorzystując fakt, iż komponenty będą w 100% kontrolowane na płaskość, urządzenie zostało dodatkowo wyposażone w system wizyjny do kontroli powłoki galwanicznej po obu stronach detalu oraz system kamer sprawdzający czy detal mieści się w założonych tolerancjach. Dodatkowe funkcje urządzenia to również pochodna głębokich analiz poszczególnego ryzyka w kolejnych etapach procesu produkcyjnego. W konsekwencji przy nie dużo większym nakładzie inwestycyjnym, bez konieczności zmniejszania efektywności lub też zwiększania gabarytów urządzenia, stworzona została maszyna, która w 100% zabezpiecza klienta od uzyskania komponentu niezgodnego ze specyfikacją i eliminuje jakąkolwiek ingerencje czynnika ludzkiego.  

Było to rozwiązanie optymalne dla Klienta. Nie tylko rozwiązywało problem płaszczyzny – ta weryfikowana była automatycznie i nie pozostawiała cienia wątpliwości, co do jakości końcowego produktu – ale i umożliwiała obniżenie kosztów. Właściciel linii  technologicznej mógł bowiem ograniczyć wydatki związane z pracą operatora wykonującego manualne testy stopnia płaskości wszystkich elementów.
Rozwiązania szyte na miarę potrzeb 
Urządzenie dedykowane do tego procesu jest zbudowane z tzw. kosza wibracyjnego. Do niego – automatycznie – trafiają wszystkie wyprodukowane elementy. Istnieje również możliwość umieszczania ich tam manualnie. Opuszczając kosz, produkty przenoszone są na transporter oraz wibrator liniowy. Ten obraca je również na drugą stronę – dzięki temu każdy produkt zostaje zweryfikowany przez kamery pod każdym kątem. Dochodzi również do precyzyjnego badania płaskości wiązką światła.
Produkty, które nie spełniają założeń zostają odrzucone. Towar prawidłowy kierowany jest natomiast wprost na wagę, na której ulokowany jest karton do pakowania. Tutaj również cały proces odbywa się bez czynnika ludzkiego. Wagaodmierza liczbę elementów, która ma znaleźć się w danym opakowaniu. Cykl pracy maszyny zatrzymuje się automatycznie – dzieje się tak, gdy karton zostaje odpowiednio napełniony. Rolą operatora jest w tej sytuacji wyłącznie odbiór opakowania, jego zabezpieczenie, a następnie wysyłka do Klienta. Firma zyskuje w ten sposób pewność, że to transportu przekazane jest zestawienie wyłącznie stuprocentowo zgodnych elementów. Prawdopodobieństwo eliminacji jednostkowych wadliwych wyrobów jest ograniczone do stopnia nieosiągalnego przy tradycyjnie stosowanych metodach.

Kreatywność, elastyczność i zaangażowanie producenta rozwiązań wspierających procesy produkcyjne musi przejawiać się na poziomie analizy jak i na etapach wykonawczych.
Gdyby obszar analiz zakończył się na etapie produkcji detalu z maszyny, decyzja inwestycyjna okazałaby się nie optymalna. Nowe narzędzie produkcyjnie nie zapewniałoby pewności, że detal na końcu linii technologicznej będzie zgodny. Zamiast inwestować w drogie narzędzie klient na podstawie przedstawionych mu analiz zdecydował się na drobną naprawę narzędzia, która znacznie zmniejszyła poziom odrzutu a resztę zaplanowanych środków przeznaczył na zautomatyzowany system kontroli jakości. Alokując te same środki zapewnił sobie bezpieczeństwo i efektywność na swoich liniach montażowych oraz niższe koszty produkcji.
Proponowane rozwiązania są – jak widać na przykładzie – szyte na miarę potrzeb, oczekiwań oraz możliwości firm decydujących się na współpracę.
Szczególnie istotne z punktu widzenia inżynierów Dostawcy jest zawsze konsultacja oraz współpraca z Klientem na poziomie ustalenia szczegółów. Dogłębne poznanie potrzeb umożliwia uchwycenie detali. A to one dziś decydują o jakości ostatecznego produktu oraz – co za tym idzie – wynikach finansowych przedsiębiorstw.
Źródło: Artykuł powstał we współpracy z Mikrostyk Automatic Device, www.madevice.pl.