Що робить відеовимірювальну машину (ВВМ) переважним вибором для виробництва з великою номенклатурою й малою партією?

Сучасне виробництво дуже відрізняється від того, що було 20 років тому. Зараз уже рідко доводиться витрачати місяці на виготовлення одного й того самого компонента на конвеєрі. Тепер замовлення надходять постійним потоком, а виробництво набагато різноманітніше. Сьогодні завданням може бути партія точних кронштейнів, завтра — серія пластикових корпусів, а післязавтра — набір спеціальних компонентів для прототипу. Саме така постійна різноманітність і визначається як виробництво з високим асортиментом та низьким обсягом, що створює унікальний набір викликів для контролю якості.

Старіші традиційні вимірювальні інструменти побудовані на принципі повторюваності. Вони дуже ефективні для рутинних завдань, коли вимірюється одне й те саме знову й знову. Але різноманітність — це протилежність повторюваності. Коли кожне завдання відрізняється, потрібні вимірювальні інструменти, розроблені для швидкої адаптації й не «каруючі» вас за переключення між різними деталями. Саме тут відеовимірювальна машина (VMM) показує свої переваги.

Проблема вимірювання в умовах високого асортименту

Починаючи з умов високого асортименту та низького обсягу виробництва, ми бачимо реальність на виробничій дільниці. Оператори постійно змушені змінювати завдання, виконуючи роботу з різними компонентами. Кожен компонент має власну форму, критичні характеристики та вимоги до інспекції. За допомогою ручних інструментів, таких як штангенциркулі й мікрометри, кожна нова деталь стає новим навчальним завданням: операторам доводиться вчитися, де вимірювати, як тримати деталь та як документувати отримані дані. Уявіть, що це потрібно робити для десяти, двадцяти різних завдань протягом одного тижня. Це велика неефективна «чорна діра» часу.

Координатно-вимірювальні машини (КВМ) відрізняються надзвичайною точністю, але мають й власні недоліки, які слід враховувати. Для практично кожної нової деталі потрібно виготовити спеціальний пристрій для її фіксації. Крім того, це вимагає часу на програмування деталі. У разі малих партій деталей час підготовки, як правило, перевищуватиме час, витрачений на їх інспекцію. А з урахуванням різноманітності завдань, які ви виконуєте протягом місяця, такий метод є малоефективним.

У цій галузі виробники цінують вимірювальні інструменти, для яких не потрібно витрачати час на підготовку. Вони хочуть мати змогу швидко переходити від одного завдання до іншого, не витрачаючи годин на налаштування шаблонів, пристроїв для фіксації та програмування. Відеовимірювальні машини кардинально змінюють цей процес.

Чекайте менше — вимірюйте більше

Відеовимірювальні машини (VMM) мають значну перевагу над КВМ (комп’ютеризованими вимірювальними машинами), оскільки їм не потрібні фізичні пристосування. Традиційними КВМ із тактильними щупами потрібно точно знати положення деталі в просторі. Зазвичай це означає надійне закріплення деталі або розміщення її в спеціальному тримачі. Під час виготовлення невеликих партій час, витрачений на проектування й виготовлення такого тримача, може перевищувати час самого процесу контролю.

Принцип роботи VMM інший: вони застосовують оптичний метод вимірювання (OM). Достатньо просто розмістити деталь на платформі. Коли камера робить знімок деталі, програмне забезпечення одразу визначає її положення. Не потрібно фіксувати деталь затискачами чи виготовлювати спеціальний тримач. Ось і все: поклали — і виміряли. Така гнучкість, тобто можливість вимірювати деталі без додаткових підготовчих операцій, економить багато часу. Насправді це зменшує «вузьке місце» у процесі контролю й узгоджує його з загальним потоком виробництва.

Швидке програмування для заміни компонентів

Додатковою проблемою для виробництва з високим асортиментом є програмування. Для традиційних координатно-вимірювальних машин (КВМ) створення програми вимірювання для нової деталі — це майже мистецтво. Необхідно встановити систему координат, визначити точки дотику щупа та задати послідовність вимірювань. Якщо деталь має бути виготовлена лише десять разів, програмування здається надмірним зусиллям.

Відеовимірювальні машини усувають цю проблему. Їхнє програмне забезпечення розроблене з орієнтацією на зручність користування. Користувачі можуть створювати вимірювальні процедури за кілька кліків по елементах деталі. Програмне забезпечення також має функцію автоматичного вимірювання базових геометричних форм, що означає: нову деталь складної геометрії можна швидко проконтролювати без необхідності ручного програмування. Користувач програмного забезпечення зосереджується на вимірюванні, а не на його програмуванні.

Робота з різноманітними розмірами деталей

У виробництві з високим асортиментом важко передбачити, яку деталь буде виготовлено наступною. Це може бути невелика деталь, наприклад, роз’єм, який можна тримати між пальцями, або велика деталь, наприклад, корпус довжиною кілька дюймів. Якісний вимірювальний інструмент повинен впоратися з обома цими крайніми випадками й залишатися точним.

Відеовимірювальні машини розроблені з урахуванням саме такої гнучкості. Вони оснащені столиками, що підходять для всіх розмірів. Їх оптична система зі змінним зумом дозволяє чітко розглядати як дрібні деталі, так і великі елементи. Деякі моделі навіть мають подвійну систему збільшення з широким охопленням та високою роздільною здатністю в одному конфігураційному варіанті. Це означає, що не потрібно мати окремі машини для вимірювання малих і великих деталей — одна відеовимірювальна машина (VMM) виконує всі завдання. Для виробничого цеху з великою різноманітністю продукції це практична перевага.

Надійна точність без потреби постійної повторної калібрування

Незалежно від використовуваного вимірювального інструменту та методу вимірювання, точність має першочергове значення. У середовищах з високою номенклатурою деталей, які підлягають вимірюванню, можуть бути виготовлені з різних і різноманітних матеріалів, наприклад, металу, пластику та гуми. Кожен із цих матеріалів має унікальну взаємодію з вимірювальними інструментами. Так, контактні щупи можуть деформувати гумові матеріали, тоді як ручне вимірювання залежить від рівня кваліфікації та стомленості оператора.

Вимірювання за збільшенням не торкається деталі, а замість цього використовує світло й високороздільні камери. Це означає стабільні результати — незалежно від того, чи йдеться про закалену сталь чи м’який пластик. Жодного відхилення щупа, жодного відхилення взагалі та жодних відмінностей у роботі оператора. Після калібрування пристрою його точність зберігається, оскільки варіації, спричинені м’якими або твердими деталями, практично зникають. Така стабільність є критично важливою під час виробництва для вимогливих галузей, таких як авіакосмічна, автомобільна чи виробництво медичних пристроїв. Вона забезпечує довіру до ваших даних щодо якості.

Вимірювання за збільшенням на виробничій дільниці: практичні приклади.

Ця цінність є не лише теоретичною, а й практичною — у руках користувачів. Один із клієнтів зазначив, що вона повністю змінила їхню машину для контролю якості. Вони заявили, що завдяки ній час інспекції скоротився на 40 %, при цьому точність залишається високою. Інший клієнт відзначив, що машина добре справляється як із малими компонентами, так і з великими заготовками, без жодного зниження точності. Саме така висока гнучкість у роботі з різноманітними деталями є саме тим, що вони шукують.

Власники майстерень скажуть вам, що час — це найбільш критичний ресурс у їхньому бізнесі. Будь-що, що мінімізує час підготовки, спрощує програмування та забезпечує стабільні й надійні результати, є безцінним. Саме це є головною причиною того, що власники майстерень переходять на технологію відеовимірювання.

Розроблено для багатофункціональності.

Гнучкість є основоположною в технологіях вимірювання за допомогою відео, і саме це робить їх настільки корисними. Завдяки їхньому дизайну вам не доведеться виконувати мільйон ітерацій одного й того самого зразка. Вам не доведеться марнувати зайвий час на програмування, і вам не доведеться спеціально конструювати пристосування для кожної окремої задачі. Ви зможете просто розмістити зразок, виконати вимірювання й перейти до наступного зразка. Ця, на перший погляд, простота є результатом передової оптичної інженерії та розумного програмного забезпечення, яке виконує більшість трудомістких завдань.

Гнучкість для компаній, що виробляють продукцію у високоваріативному виробництві невеликими партіями, — це не просто бажане, а фундаментальне вимога. Вона дозволяє їм приймати ширший спектр замовлень, оперативно реагувати на зміни вимог замовників та підтримувати стабільний рівень якості.

Висновок

Тенденція до виробництва великої номенклатури при невеликих обсягах не зникає. Навпаки, вона стає стандартом у виробництві. Ті виробничі дільниці, які успішно працюють у такому середовищі, інвестують у гнучкі рішення. Відеовимірювальна машина — яскравий приклад такого рішення. Вона усуває необхідність у трудомісткій фіксації деталей. Її легко програмувати. Вона підходить для деталей будь-яких розмірів. І, нарешті, вона надійна: забезпечує однаковий рівень точності навіть на різних матеріалах та деталях з різною геометрією.

Для сучасних виробничих операцій функціональність VMM виходить далеко за межі простого вимірювального інструменту. Це гнучка система, яка забезпечує збереження вашого рівня якості та дозволяє безперебійно переходити від одного завдання до іншого. Саме тому її особливо рекомендують для завдань з великою номенклатурою та невеликими обсягами.