Τι καθιστά το VMM την προτιμώμενη επιλογή για παραγωγή με υψηλή ποικιλία προϊόντων και χαμηλό όγκο;

Η σημερινή παραγωγή είναι πολύ διαφορετική από ό,τι ήταν πριν από 20 χρόνια. Σήμερα είναι σπάνιο να διαρκεί μήνες η παραγωγή του ίδιου εξαρτήματος σε μια γραμμή παραγωγής. Τώρα υπάρχει μια συνεχής ροή παραγγελιών και η παραγωγή είναι πολύ πιο ποικίλη. Μία μέρα, το έργο μπορεί να είναι μια παρτίδα ακριβών βραχιόνων. Την επόμενη μέρα, μπορεί να είναι μια παρτίδα πλαστικών περιβλημάτων και την επόμενη μέρα, ένα σύνολο προσαρμοστικών εξαρτημάτων για ένα πρωτότυπο. Αυτή η συνεχής ποικιλία ορίζεται ως παραγωγή με υψηλή ποικιλία και χαμηλό όγκο και παρουσιάζει ένα μοναδικό σύνολο προκλήσεων για την επιθεώρηση ποιότητας.

Οι παλαιότεροι, παραδοσιακοί μετρητικοί εξοπλισμοί βασίζονται στην έννοια της επαναληψιμότητας. Είναι εξαιρετικά αποτελεσματικοί για επαναλαμβανόμενες εργασίες, όπου μετράμε συνεχώς το ίδιο πράγμα. Ωστόσο, η ποικιλία αντιτίθεται στην επαναληψιμότητα. Όταν κάθε εργασία είναι διαφορετική, χρειάζεστε μετρητικά εργαλεία που έχουν σχεδιαστεί για γρήγορη προσαρμογή και δεν σας «τιμωρούν» όταν αλλάζετε από ένα εξάρτημα σε άλλο. Αυτός είναι ο τομέας όπου ξεχωρίζει η VMM, ή μηχανή βιντεομέτρησης.

Το πρόβλημα της μέτρησης σε περιβάλλοντα υψηλής ποικιλίας

Ξεκινώντας από περιβάλλοντα με υψηλή ποικιλία προϊόντων και χαμηλό όγκο παραγωγής, βλέπουμε την πραγματικότητα στην παραγωγική γραμμή. Οι χειριστές αναγκάζονται συνεχώς να αλλάζουν εργασίες καθώς ασχολούνται με διαφορετικά εξαρτήματα. Κάθε εξάρτημα έχει διαφορετικό σχήμα, κρίσιμα χαρακτηριστικά και απαιτήσεις ελέγχου. Με χειροκίνητα εργαλεία όπως τα διαστημόμετρα και τα μικρόμετρα, κάθε νέο εξάρτημα αποτελεί μια νέα εκπαιδευτική εμπειρία. Πρέπει να μάθουν πού να πραγματοποιήσουν τις μετρήσεις, πώς να κρατήσουν το εξάρτημα και πώς να καταγράψουν τα δεδομένα. Φανταστείτε να κάνετε αυτό για δέκα ή είκοσι διαφορετικές εργασίες σε μία εβδομάδα. Αυτό αποτελεί μια σημαντική και αναποτελεσματική απώλεια χρόνου.

Οι μηχανές συντεταγμένων μετρήσεων (CMMs) είναι εξαιρετικά ακριβείς, αλλά παρουσιάζουν και δικά τους μειονεκτήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Σχεδόν κάθε νέο εξάρτημα απαιτεί την κατασκευή ενός ειδικού στηρίγματος για τη στερέωσή του. Επιπλέον, αυτό απαιτεί χρόνο για τον προγραμματισμό του εξαρτήματος. Για μικρές παρτίδες εξαρτημάτων, ο χρόνος προετοιμασίας θα υπερβαίνει πιθανώς τον χρόνο που απαιτείται για την επιθεώρηση του εξαρτήματος. Και λαμβάνοντας υπόψη όλες τις διαφορετικές εργασίες που εκτελείτε κατά τη διάρκεια του μήνα, αυτή δεν είναι μια ιδιαίτερα βιώσιμη μέθοδος.

Σε αυτήν τη βιομηχανία, οι κατασκευαστές εκτιμούν μετρητικά εργαλεία που δεν απαιτούν υψηλό κόστος προετοιμασίας. Επιθυμούν να μπορούν να μεταβαίνουν από μία εργασία σε μία άλλη χωρίς να δαπανούν ώρες στην προετοιμασία προσαρμοστών, στηριγμάτων και προγραμματισμού. Οι μηχανές βιντεομέτρησης επαναστατούν αυτήν τη διαδικασία.

Περιμένετε λιγότερο, μετράτε περισσότερο

Οι μηχανές μέτρησης με βίντεο (VMMs) προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις CMMs (υπολογιστικές μηχανές μέτρησης), καθώς δεν απαιτούν φυσικά εξαρτήματα. Οι παραδοσιακές CMMs με αφή χρειάζονται να γνωρίζουν ακριβώς τη θέση του εξαρτήματος στο χώρο. Αυτό συνήθως σημαίνει ότι το εξάρτημα πρέπει να στερεωθεί ακλόνητα ή να τοποθετηθεί σε ειδικό διάταγμα. Σε περιπτώσεις μικρής παραγωγής, ο χρόνος που απαιτείται για τον σχεδιασμό και την κατασκευή του διατάγματος μπορεί να υπερβαίνει τον χρόνο της διαδικασίας επιθεώρησης.

Οι VMMs λειτουργούν διαφορετικά, χρησιμοποιώντας μια οπτική μέθοδο μέτρησης (OM). Απλώς τοποθετείτε το εξάρτημα στην πλατφόρμα. Όταν η κάμερα λαμβάνει μια εικόνα του εξαρτήματος, το λογισμικό ανιχνεύει αμέσως τη θέση του. Δεν χρειάζεται να το στερεώσετε με σφιγκτήρες ούτε να κατασκευάσετε ειδικό διάταγμα. Αυτό είναι όλο: το τοποθετείτε και προχωράτε στη μέτρηση. Αυτή η ευελιξία, δηλαδή η δυνατότητα μέτρησης εξαρτημάτων χωρίς την επιβάρυνση της προετοιμασίας, εξοικονομεί πολύ χρόνο. Στην πραγματικότητα, μειώνει το «στενό σημείο» της επιθεώρησης και την ευθυγραμμίζει με τη ροή της παραγωγής.

Γρήγορος προγραμματισμός για αλλαγή εξαρτημάτων

Μια επιπλέον πρόκληση για την παραγωγή με υψηλή ποικιλία είναι ο προγραμματισμός. Για τις παραδοσιακές μηχανές μέτρησης συντεταγμένων (CMM), ο προγραμματισμός μιας διαδικασίας μέτρησης για ένα νέο εξάρτημα είναι κάπως τέχνη. Πρέπει να ορίσετε το σύστημα συντεταγμένων, να καθορίσετε τις θέσεις ανίχνευσης και να ορίσετε τις διαδικασίες μέτρησης. Για ένα εξάρτημα που θα κατασκευαστεί δέκα φορές, ο προγραμματισμός του φαίνεται υπερβολικός ως προς την προσπάθεια.

Οι μηχανές μέτρησης με βίντεο εξαλείφουν αυτήν την προσπάθεια. Το λογισμικό τους έχει σχεδιαστεί για να είναι εύχρηστο. Οι χρήστες μπορούν να δημιουργήσουν διαδικασίες μέτρησης με έναν μικρό αριθμό κλικ πάνω στα χαρακτηριστικά. Το λογισμικό περιλαμβάνει επίσης αυτόματη μέτρηση για βασικά γεωμετρικά σχήματα, γεγονός που σημαίνει ότι ένα νέο εξάρτημα με πολύπλοκη γεωμετρία μπορεί να ελεγχθεί γρήγορα χωρίς την ανάγκη χειροκίνητου προγραμματισμού. Ο χρήστης του λογισμικού επικεντρώνεται στη μέτρηση και όχι στον προγραμματισμό του λογισμικού.

Αντιμετώπιση διαφόρων μεγεθών εξαρτημάτων

Στην παραγωγή με υψηλή ποικιλία προϊόντων, είναι δύσκολο να προβλεφθεί το επόμενο εξάρτημα που θα παραχθεί. Μπορεί να είναι ένα μικρό εξάρτημα, για παράδειγμα ένας συνδετήρας που χωράει ανάμεσα στα δάχτυλα, ή μπορεί να είναι ένα μεγάλο εξάρτημα, για παράδειγμα ένα περίβλημα μερικών ιντσών μήκος. Ένα καλό μετρητικό όργανο είναι σε θέση να αντιμετωπίσει και τις δύο ακραίες περιπτώσεις και να διατηρήσει την ακρίβειά του.

Οι βιντεομετρικές μηχανές έχουν σχεδιαστεί με αυτήν την ευελιξία στο νου. Διαθέτουν εργαστηριακές πλατφόρμες που προσαρμόζονται σε όλα τα μεγέθη. Το οπτικό τους σύστημα μεγέθυνσης επιτρέπει την ξεκάθαρη παρατήρηση των λεπτομερειών, καθώς και των μεγάλων χαρακτηριστικών. Ορισμένες διαθέτουν ακόμη και διπλό σύστημα μεγέθυνσης με ευρύ πεδίο και υψηλή ανάλυση σε μία μόνο διάταξη. Αυτό σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να υπάρχουν ξεχωριστές μηχανές για μικρά και μεγάλα εξαρτήματα· μία μόνο VMM επαρκεί για όλα. Για ένα εργαστήριο με μεγάλη ποικιλία προϊόντων, αυτό αποτελεί πρακτικό πλεονέκτημα.

Αξιόπιστη ακρίβεια χωρίς την ανάγκη συνεχούς επαναβαθμονόμησης

Ανεξάρτητα από το χρησιμοποιούμενο μέσο μέτρησης και την τεχνική μέτρησης, η ακρίβεια έχει καθοριστική σημασία. Σε περιβάλλοντα υψηλής ποικιλίας (high mix), τα εξαρτήματα που πρέπει να μετρηθούν μπορεί να αποτελούνται από διαφορετικά και μεταβλητά υλικά, όπως για παράδειγμα μέταλλο, πλαστικό και κουμπί. Καθένα από αυτά τα υλικά αλληλεπιδρά με τα μέσα μέτρησης με ιδιαίτερο τρόπο. Οι αισθητήρες επαφής (touch probes) μπορούν να παραμορφώσουν ελαστικά υλικά, ενώ οι χειροκίνητες μετρήσεις επηρεάζονται από το επίπεδο δεξιοτήτων και την κόπωση του χειριστή.

Η μέτρηση με μεγέθυνση δεν έρχεται σε επαφή με το εξάρτημα, αλλά πραγματοποιείται με χρήση φωτός και καμερών υψηλής ανάλυσης. Αυτό σημαίνει επαναλαμβανόμενα αποτελέσματα, είτε πρόκειται για επεξεργασμένο χάλυβα είτε για μαλακό πλαστικό. Δεν υπάρχει παραμόρφωση του αισθητήρα, καμία παραμόρφωση και καμία μεταβλητότητα λόγω του χειριστή. Μόλις η μηχανή έχει βαθμονομηθεί, διατηρεί αυτή την ακρίβεια, καθώς η μεταβλητότητα που προκαλείται από μαλακά ή σκληρά εξαρτήματα εξαλείφεται σχεδόν πλήρως. Αυτή η συνοχή είναι ζωτικής σημασίας όταν παράγετε προϊόντα για απαιτητικές βιομηχανίες, όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία ή η βιομηχανία ιατρικών συσκευών. Δημιουργεί εμπιστοσύνη στα δεδομένα ποιότητας της επιχείρησής σας.

Εργαστηριακό περιβάλλον: μέτρηση με μεγέθυνση, πρακτικά παραδείγματα.

Η αξία δεν είναι μόνο θεωρητική, αλλά και πρακτική, στα χέρια των χρηστών. Ένας πελάτης δήλωσε ότι άλλαξε τη μηχανή ελέγχου ποιότητας του. Ανέφερε ότι βοήθησε να μειωθεί ο χρόνος επιθεώρησης κατά 40 τοις εκατό, ενώ η ακρίβεια παραμένει υψηλή. Ένας άλλος πελάτης δήλωσε ότι η μηχανή εκτελεί εξαιρετικά καλά τόσο μικρά εξαρτήματα όσο και μεγάλα τεμάχια εργασίας, χωρίς καμία παραχώρηση στην ακρίβεια. Αυτή η ικανότητα υψηλής ποικιλομορφίας είναι ακριβώς αυτό που αναζητούν.

Οι ιδιοκτήτες εργαστηρίων θα σας πουν ότι ο χρόνος είναι ο πιο κρίσιμος πόρος στην επιχείρησή τους. Οτιδήποτε ελαχιστοποιεί τον χρόνο προετοιμασίας, καθιστά απλό τον προγραμματισμό και παρέχει συνεπή και αξιόπιστα αποτελέσματα είναι ανεκτίμητο. Αυτός είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο οι ιδιοκτήτες εργαστηρίων μετακινούνται προς την τεχνολογία μέτρησης με βίντεο.

Σχεδιασμένο για πολυτέλεια.

Η ευελιξία είναι θεμελιώδης για τις τεχνολογίες μέτρησης με χρήση βίντεο, και αυτός είναι ο λόγος που είναι τόσο χρήσιμες. Η σχεδίασή τους σημαίνει ότι δεν θα χρειαστεί να εκτελέσετε εκατομμύρια επαναλήψεις του ίδιου δείγματος. Δεν θα χρειαστεί να δαπανήσετε περιττό χρόνο στον προγραμματισμό, ούτε να κατασκευάσετε εξειδικευμένα εξαρτήματα (jigs) για κάθε εργασία. Θα μπορείτε απλώς να τοποθετήσετε το δείγμα, να πραγματοποιήσετε τη μέτρηση και στη συνέχεια να προχωρήσετε στο επόμενο δείγμα. Αυτή η φαινομενικά απλή προσέγγιση είναι αποτέλεσμα προηγμένης οπτικής μηχανικής και εξυπνότερου λογισμικού, το οποίο αναλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος των επίπονων εργασιών.

Για τις εταιρείες που παράγουν προϊόντα με υψηλή ποικιλία και χαμηλό όγκο, η ευελιξία δεν είναι μια επιθυμητή πρόσθετη δυνατότητα· είναι μια θεμελιώδης απαίτηση. Τους επιτρέπει να αναλαμβάνουν ένα ευρύτερο φάσμα εργασιών, να ανταποκρίνονται σε μεταβαλλόμενες ανάγκες των πελατών και να διατηρούν συνεχή ποιότητα.

Συμπέρασμα

Η τάση προς την παραγωγή μεγάλης ποικιλίας προϊόντων σε μικρές ποσότητες δεν θα εξαφανιστεί. Αντιθέτως, αποτελεί πλέον το πρότυπο για τη βιομηχανική παραγωγή. Οι εργαστηριακές μονάδες που ευδοκιμούν σε αυτό το περιβάλλον είναι εκείνες που επενδύουν σε προσαρμόσιμες λύσεις. Ένα μηχάνημα μέτρησης βίντεο αποτελεί ενδεικτικό παράδειγμα. Εξαλείφει την ανάγκη για χρονοβόρα στερέωση των εξαρτημάτων. Είναι εύκολο στον προγραμματισμό του. Δέχεται εξαρτήματα όλων των μεγεθών. Τέλος, είναι αξιόπιστο. Παρέχει το ίδιο επίπεδο ακρίβειας σε διαφορετικά υλικά, ακόμη και σε εξαρτήματα με διαφορετικές γεωμετρίες.

Για τις σύγχρονες βιομηχανικές εργασίες, η λειτουργικότητα του μηχανήματος μέτρησης βίντεο (VMM) εξυπερετεί πολύ περισσότερους σκοπούς από την απλή μέτρηση. Πρόκειται για ένα ευέλικτο σύστημα που διασφαλίζει το επίπεδο ποιότητας που έχετε θεσπίσει και σας επιτρέπει να μεταβαίνετε ομαλά από μία εργασία σε άλλη. Για τους λόγους αυτούς, συνιστάται ιδιαίτερα για εργασίες μεγάλης ποικιλίας προϊόντων σε μικρές ποσότητες.