Výrazné zkrácení času kontroly a možnost měření tvaru
Každý rok zve strojírenská firma GE Oil and Gas zákazníky na den otevřených dveří do svého závodu v italské Florencii. Letos se mohlo 800 zákazníků na vlastní oči přesvědčit o výsledcích projektu zavedení nové technologie v GE Oil and Gas. Souřadnicový měřicí stroj (CMM) DEA Global vybavený systémem REVO® společnosti Renishaw předvedl, jak lze takřka bleskově měřit díly rotoru.
Jak popisuje Claudio Bartali (projektový ředitel výrobní technologie): „Ukázka byla působivá – čas potřebný na kontrolu typického rotoru se zkrátil čtyřnásobně. To však nebyl hlavní důvod, proč jsme spustili tento projekt a rozhodli jsme se spolupracovat s firmou Renishaw na dovybavení CMM systémem REVO. Ta nejdůležitější část teprve přijde, až začneme využívat velký objem podrobných dat ze systému REVO a porovnávat tvar kontrolovaných povrchů s trojrozměrnými CAD modely.“
Montáž doplňkového vybavení, kterou prováděli přímo zkušení inženýři společnosti Renishaw, nahradila předchozí hlavici, spínací dotekovou sondu, řídicí jednotku DEA a software PC-DMIS® systémem Renishaw Renscan5™ – pětiosou skenovací hlavou REVO, UCC retrofitřídicí jednotkou UCC2 a softwarem MODUS™.
Saverio Chiari (ředitel pro výrobní technologii) byl potěšen tím, jak snadný byl přechod na novou technologii. „Servis Renishaw je velmi dobrý – je silně zaměřen na zákaznickou podporu a jeho pracovníci nám s přechodem na systém REVO velmi pomohli.“ S požadavkem na 100% kontrolu je spojena potřeba systémů CMM a programovacích systémů, které se dokážou přizpůsobovat neustálým změnám. V závodě GE ve Florencii se stroj DEA Global používá ke kontrole rozměrů na dílech, jež se liší svou velikostí a tvarem až do průměru 1 000 mm.
Nová měřicí metoda systému REVO
REVO je kontaktní skenovací sonda s 2 integrálními měřicími osami, jež mohou při použití 3 os CMM pracovat v režimu reálného 5-ti osého měření. Sonda umožňuje zcela odlišnou metodu kontroly rozměrů rotoru. Například horní strana se měří metodou, kterou Renishaw nazývá „skenování hrany“ – rychlými pohyby nad horní obrobenou stranou po dobu asi 2 sekund, během níž se zaznamená několik tisíc bodů. Původní metoda spočívala ve spínacím dotekovém měření ve čtyřech bodech a trvala přibližně 30 sekund. Ideální výpočet na základě těchto dat umožňuje, aby software rekonstruoval rovinu ze všech bodů a potvrdil polohu povrchu a jeho vztah k ostatním povrchům. V blízké budoucnosti má být tento velký objem dat používán k výpočtům, zda povrch není deformovaný a případně které části povrchu přesně neodpovídají ideálnímu CAD modelu daného dílu.
Nový způsob kontroly i bez nového stroje
Paolo Trallori (ředitel pro kalibraci a metrologii) vysvětluje, proč se firma rozhodla pro přechod na REVO: „Potřebovali jsme změnit proces kontroly, avšak ne za cenu nákladů na nový stroj. Lehká hlavice REVO je při měření velmi hbitá a vzhledem k rychlosti pohybu os stroje už není limitujícím faktorem. Stroj je teď často už jen „nosičem“ systému REVO. Ve většině případů to znamená, že se podařilo pohyby kontroly zrychlit oproti předchozímu postupu 50krát až 100krát.“
A Paolo Trallori pokračuje: „Některé pohyby, jako skenování vnějšího průměru rotoru, jsou limitovány rychlostí stroje, ale i v takovém případě zkracuje systém REVO celkový čas kontroly. Tím, že udržuje stálý kontakt s povrchem v plynulém, rychlém pohybu, místo aby se pohyboval nahoru a dolů a snímal jednotlivé body, potřebný čas je stále výrazně kratší. Během tohoto pohybu navíc nasbíráme tisíce bodů. A počkejte, až začneme analyzovat tyto údaje pro rozpoznávání odchylek měřeného povrchu od CAD modelů. To pak budeme schopní certifikovat kvalitu součástek z hlediska tolerance tvaru a prostých rozměrových tolerancí.“
GE Oil and Gas se rozhodla, že sama otestuje přesnost nového systému, a provedla přímé srovnání mezi metodou spínacího dotekového snímání a systémem REVO. „Přesnost snímaných bodů byla přinejmenším na stejné úrovni, avšak při výrazně vyšších rychlostech. Navíc získáme podstatně větší počet změřených bodů,“ uzavírá Paolo Trallori.
Integrace do vysoce flexibilního výrobního systému
Jak to formuloval Saverio Chiari: „Dalo by se říci, že jsme překročili hranice systému ’navrženo k výrobě‘ a začali používat systém ’navrženo ke kontrole‘.“ Systém Renscan5 byl plně integrován do výrobních systémů firmy GE Oil and Gas a software Renishaw MODUS provádí kontrolní pohyby generované CAD/CAM systémem Unigraphics.
Kompatibilita softwarů MODUS a DMIS je přitom velmi důležitá. Trojrozměrný CAD model vytvořený původně v návrhu dílů se používá ve všech fázích, především při obrábění dílu, ale také při jeho následné kontrole. Každá komponenta je během celého procesu sledována na základě sériového čísla a o všech výrobních krocích se pořizuje kompletní záznam. Firma GE Oil and Gas nyní postoupí o krok dál a součástí záznamu se stanou i vysoce kvalitní data, na jejichž základě bude možné dále zdokonalovat strojní obrábění.
Další plány
Tým společnosti GE Oil and Gas už má jasno v tom, jak bude projekt pokračovat – naskenovaná data se začnou využívat k porovnávání tvarů a systémem REVO budou dovybaveny i další stroje CMM. Systém se v současnosti instaluje do druhého stroje, DEA Scirocco, s menším objemem pro menší rotory. Poté bude na řadě další velký portálový stroj pro velmi velké díly rotorů. Tyto stroje kontrolují ostatní díly z výrobního sortimentu firmy GE Oil and Gas, a tak bude využito kompletní spektrum kontrolních postupů systému REVO.
Claudio Bartali uzavírá: „Systém REVO nám přinesl daleko lepší a komplexnější metodu rychlé kontroly. Nyní můžeme implementovat standardy kvality pro měření tvaru – to je něco, co pro nás dřív bylo nepředstavitelné.“
O společnosti GE Oil and Gas
Florencie je hlavním sídlem firmy GE Oil and Gas, jež se může pochlubit celosvětovou základnou instalovaných strojů a vybavení v počtu více než 20 000 kusů. Mezi její projekty patří největší světové kompresní vlaky na LNG, zpětné vtlačování plynu s vysokým obsahem síry, zvyšování bezpečnosti a produktivity ropovodů a plynovodů po celém světě a zařízení na výrobu ropy a plynu z hlubokomořských zdrojů.
GE Oil and Gas je jedním z největších výrobců turbín, kompresorů, čerpadel, statického vybavení a měřicích systémů v oboru. Zákazníci si jí cení jako dodavatele produktů nejvyšší kvality. Vysokou úroveň výroby zajišťuje systém řízení kvality, jenž integruje metodologii GE Six Sigma a standardy kvality ISO 9001.
