Solution

III. Principaux défis

Les difficultés rencontrées par le client dans la production à grande échelle ont directement limité sa compétitivité sur le marché, ce qui s'est manifesté de manière spécifique :

1. Pertes importantes dues aux écarts de serrage et de positionnement: L'alignement manuel des flans à l'aide de comparateurs repose sur l'expérience des opérateurs, ce qui prend non seulement jusqu'à 5 minutes pour le serrage sur une seule machine-outil, mais n'atteint également qu'une précision de positionnement de ±0,1 mm, incapable de compenser l'impact d'une surépaisseur d'usinage irrégulière des flans. Auparavant, la moyenne mensuelle des rebuts de pièces brutes dus aux surépaisseur d'usinage insuffisante et hors tolérance dimensionnelle a atteint plus de 300 pièces. Sur la base d'un coût de 150 CNY par pièce, le coût annuel des pertes a dépassé 540 000 CNY.
2. Lag et limites de l'inspection hors ligne: L'inspection hors ligne ne porte que sur 5% des lots, ce qui ne permet pas de saisir en temps réel les variables dynamiques telles que la déformation thermique de la machine, l'usure de l'outil et la fluctuation de la tolérance des ébauches. Lors d'un incident, la concentricité de plus de 1 000 produits d'un lot était hors tolérance (> 0,1 mm) en raison de la déformation thermique de la broche de la machine-outil. Le problème n'a été découvert que lors d'une inspection hors ligne après l'usinage de tous les produits, ce qui a entraîné une perte directe de plus de 150 000 CNY, affecté le calendrier de livraison des constructeurs automobiles et exposé le client au risque de dommages-intérêts.

Le défi de la cohérence dans la production multi-lots: Le client doit changer plus de 20 modèles de moyeux de roue par mois. Dans le mode traditionnel, les paramètres d'alignement doivent être réajustés après chaque changement de modèle, avec un cycle de débogage de 2 à 3 heures. En outre, la précision du débogage varie d'un opérateur à l'autre, ce qui entraîne des écarts de cohérence importants dans les dimensions clés des mêmes modèles de produits, avec un taux de réclamation de 3% de la part des constructeurs automobiles.

IV. Les solutions

En ciblant les principales difficultés du client, notre société a mis en place une équipe technique spéciale et a personnalisé une solution intégrée de Palpeur de machine-outil + logiciel de mesure exclusif sur la base des paramètres d'équipement des 10 centres d'usinage verticaux du client (modèle : VMC850) et des processus d'usinage des moyeux de roue. La solution couvre l'ensemble du processus d'étalonnage des données avant l'usinage et de surveillance dynamique en cours de processus, avec les mesures spécifiques suivantes :

Adaptation rapide au changement de modèle pour les modèles multiples (Ajouté): Une base de données de modèles est personnalisée pour le client, avec des points de mesure, une logique de compensation et des normes de tolérance pour différents moyeux de roue prédéfinis dans le système. Il suffit d'appeler le programme de modèle correspondant sur le panneau de commande de la machine-outil lors d'un changement de modèle, sans avoir à refaire le débogage, ce qui réduit le temps de changement de modèle de 2 à 3 heures à moins de 15 minutes et améliore considérablement la flexibilité de la production.

Système de compensation dynamique pour le serrage et le positionnement: Après le serrage de l'ébauche, la machine-outil déclenche automatiquement le programme de mesure par palpage. Le palpeur collecte avec précision 4 points caractéristiques uniformément répartis sur la paroi intérieure du trou central du moyeu de la roue à l'aide d'un stylet en rubis, et le système calcule les coordonnées réelles du centre par ajustement. Il détecte simultanément 5 points de référence sur la face d'extrémité du montage (y compris les zones centrale et périphérique), analyse la planéité et l'écart de hauteur de la face d'extrémité et génère des données complètes sur l'écart de positionnement. Le système compare en temps réel les données mesurées avec les coordonnées de programmation théoriques, génère automatiquement les paramètres de compensation des trois axes X/Y/Z et les télécharge vers le système de contrôle de la machine-outil. L'ensemble du processus ne nécessite aucune intervention manuelle et permet de contrôler de manière stable la précision du positionnement du point de référence de serrage à ±0,02 mm.

Contrôle en temps réel en cours de fabrication (ajouté): Pour les modèles de moyeux de roue de grande valeur, une fonction supplémentaire de contrôle aléatoire des dimensions clés pendant l'usinage est configurée. La sonde mesure automatiquement les dimensions principales telles que le diamètre de l'alésage et la hauteur de marche après l'ébauche et avant la finition de l'usinage. Si l'écart dimensionnel dépasse le seuil prédéfini (±0,03 mm), le système interrompt immédiatement l'usinage et déclenche une alarme, tout en proposant des suggestions de compensation de l'usure de l'outil afin d'éviter la production de lots de produits non conformes.

V. Réalisations de l'application

Grâce à la mise en œuvre du palpeur de machine-outil DOP40, le client a réalisé des avancées significatives dans trois domaines : la qualité, l'efficacité et le coût, avec les résultats spécifiques suivants :

Réduction significative des coûts de production: Le taux de rebut des ébauches est réduit de 0,75% à 0,1%, ce qui permet de réduire la perte mensuelle de rebut d'environ 45 000 CNY et d'économiser plus de 540 000 CNY en coûts annuels. La charge de travail de l'inspection hors ligne est réduite de 70%, ce qui permet de libérer deux inspecteurs pour les affecter à des postes de production essentiels et de réduire indirectement les coûts de main-d'œuvre de 15%. L'usure de l'outil est plus uniforme grâce à la compensation dynamique, ce qui prolonge la durée de vie de l'outil de 20% et réduit encore les coûts des consommables.

Double amélioration de la qualité, de la précision et de la cohérence: La concentricité des dimensions des moyeux de roue est optimisée, passant de 0,1 mm à 0,04 mm, le faux-rond est contrôlé à ±0,03 mm, et le taux de qualification des dimensions du noyau passe de 96,51 à 99,81 TTP3T. La plage de fluctuation dimensionnelle des produits multi-lots est réduite de 60%, le taux de réclamation des constructeurs automobiles est inférieur à 0,2%, et le client a passé avec succès la certification améliorée du système de gestion de la qualité. Fournisseur de haute qualité par une entreprise automobile commune.

Optimisation substantielle de l'efficacité de la production: Le temps de serrage et d'alignement d'une seule machine-outil est ramené de 5 minutes à moins de 45 secondes, ce qui se traduit par une augmentation de 22% de la capacité de production par équipe (8 heures). L'efficacité du changement de modèle multiple est améliorée de 87,51 TTP3T, ce qui permet au client d'entreprendre 3 à 5 commandes de petits lots supplémentaires par mois, et le taux d'utilisation de la capacité passe de 851 TTP3T à 951 TTP3T.

VI. Évaluation des clients

“La solution de palpage de Qidu pour les machines-outils a résolu avec précision la contradiction entre la précision et l'efficacité dans notre production à grande échelle. L'automatisation et la haute précision du serrage et du positionnement nous ont complètement libérés de la dépendance à l'égard des opérateurs qualifiés, et l'amélioration constante du taux de qualification des dimensions clés nous a rendus plus compétitifs dans notre soutien aux constructeurs automobiles. Le service personnalisé et la réponse rapide de l'équipe technique nous ont permis d'acquérir une expérience approfondie de l'assistance technique professionnelle, et Qidu est un partenaire de coopération à long terme digne d'intérêt”.”— M. Zhang, directeur de la technologie de production du client