24 lipca 2021

 

per5

Rozwój mechanizacji i automatyzacji w produkcji wielkoseryjnej skomplikowanych wyrobów doprowadził do znacznego skrócenia taktów produkcji, poniżej jednej minuty, a niekiedy nawet do kilkunastu sekund. Jednocześnie rozwinęły się nowatorskie systemy zarządzania produkcją i jakością. Wymagają one podawania informacji kontrolnych i pomiarowych w czasie taktu, w czasie rzeczywistym, teraźniejszym.

Aleksander Łukomski

Do pomiarów skomplikowanych i przestrzennych wyrobów opracowano kilka metod i odpowiednich przyrządów pomiarowych. Duże automatyczne maszyny pomiarowe mierzą np. nadwozie samochodu z dużą dokładnością, nawet +/- 0,01 mm. Potrzebują one na każdy pojedynczy pomiar co najmniej kilku sekund; dla przykładu przyjmijmy: 6. W kompletnym nadwoziu samochodu opuszczającym spawalnię takich punktów pomiarowych jest około 200, czyli potrzeba minimum 20 minut na zmierzenie nadwozia (na ogół jednak potrzeba znacznie więcej czasu). Do tego trzeba wyjąć nadwozie z linii produkcyjnej i przetransportować na stanowisko pomiarowe, zamontować na płycie, wyzerować układ itp., co zajmuje dalsze minuty. Maszyny pomiarowe, najczęściej kilka w wydziale spawalni, potrzebują specjalnego pomieszczenia odpowiednio oświetlonego, szczelnego i klimatyzowanego, a także często oddzielonego od hali produkcyjnej ze względu na drgania i hałas. Najczęściej te pomiary wykonuje się jako kontrolę wyrywkową.

W produkcji samochodów wykonuje się jeszcze inne pomiary, niszczące i nie niszczące, np. zrywanie zgrzein, w celu sprawdzenia ich wytrzymałości (i to mimo bezpośredniej kontroli założonych parametrów zgrzewania), kontrolę jakości wytłoczek, spasowania nadwozia i wiele innych.

Kilkanaście lat temu pojawiły się nowe bezdotykowe metody pomiarowe, oparte o systemy optycznego skanowania 3D, które skróciły czas pomiaru o połowę, w stosunku do wcześniej wykorzystywanych maszyn pomiarowych. Zapewniają one wysoką dokładność pomiaru, nawet do 0,005 mm. Technologia laserowa pomiaru używana w skanerach 3D polega na analizie załamania promieni lasera na powierzchni badanego obiektu.

W pomiarach i ocenie danych coraz częściej stosuje się również tomografię komputerową (CT). Metoda ta pozwala na całkowite zobrazowanie wyrobu bez jego niszczenia – zarówno konturów zewnętrznych, jak i wewnętrznych – i dzięki temu można przeprowadzić kontrolę geometrii oraz analizę kształtu wyrobu.

W produkcji wielkoseryjnej dużych i skomplikowanych wyrobów (np. samochodów) dążono do skonstruowania narzędzia pomiarowego typu „sprawdzian przechodni i nieprzechodni”, który w kilka sekund poda informację: „dobry – niedobry”, analizując wiele wymiarów i zależności jednocześnie, bez wyjmowania zespołu mierzonego z linii produkcyjnej. Problem polegał na tym, że mierzone detale w produkcji samochodów są znacznych rozmiarów i mają wiele punktów newralgicznych dla dokładności, które podlegają kontroli (np. ściana boczna samochodu może mieć tych punktów około 100).

Wśród nowych metod takiego pomiaru wyróżnia się urządzenie nazwane perceptronem. Nazwą „perceptron” określa się też proste, samouczace się sieci neuronowe; jest to również nazwa firmy, która zajmuje się budową komponentów takich urządzeń.

 

Cały artykuł dostępny jest w wydaniu 5/6 (164/165) Maj/Czerwiec 2021