Solução

III. Desafios fundamentais

Os pontos problemáticos enfrentados pelo cliente na produção em grande escala restringiram diretamente a sua competitividade no mercado, manifestando-se especificamente em

1. Perdas elevadas causadas por desvios de fixação e posicionamento: O alinhamento manual de peças em bruto com mostradores baseia-se na experiência dos operadores, o que não só demora até 5 minutos para a fixação numa única máquina-ferramenta, como também só atinge uma precisão de posicionamento de ±0,1 mm, incapaz de compensar o impacto da margem de maquinagem irregular das peças em bruto. Anteriormente, o desperdício médio mensal de peças em bruto devido a subsídio de maquinagem insuficiente e fora de tolerância dimensional atingiu mais de 300 peças. Com base no custo de uma única peça em branco de 150 CNY, o custo anual das perdas excedeu 540 000 CNY.
2. Atraso e limitações da inspeção fora de linha: A inspeção offline apenas recolhe amostras de 5% dos lotes, não conseguindo captar variáveis dinâmicas como a deformação térmica da máquina, o desgaste da ferramenta e a flutuação da tolerância das peças em bruto em tempo real. Houve um incidente em que a concentricidade de mais de 1.000 produtos de um lote estava fora de tolerância (>0,1mm) devido à deformação térmica do eixo da máquina-ferramenta. O problema só foi detectado durante a inspeção offline depois de todos os produtos terem sido maquinados, o que resultou numa perda direta de mais de 150.000 CNY, afectando o calendário de entregas dos fabricantes de automóveis e expondo o cliente ao risco de danos liquidados.

Desafio da consistência na produção de vários lotes: O cliente precisa de mudar mais de 20 modelos de cubos de roda todos os meses. No modo tradicional, os parâmetros de alinhamento têm de ser ajustados novamente após cada mudança de modelo, com um ciclo de depuração de 2-3 horas. Além disso, a precisão da depuração varia entre os diferentes operadores, levando a grandes desvios de consistência nas dimensões-chave dos produtos do mesmo modelo, com uma taxa de reclamação de 3% dos fabricantes de automóveis.

IV. Soluções

Visando os principais pontos problemáticos do cliente, a nossa empresa criou uma equipa técnica especial e personalizou uma solução integrada de Apalpador para máquinas-ferramenta + Software de medição exclusivo com base nos parâmetros do equipamento dos 10 Centros de Maquinação Vertical do cliente (Modelo: VMC850) e nos processos de maquinação de cubos de roda. A solução consegue uma cobertura completa do processo de calibração de pontos de referência antes da maquinação e monitorização dinâmica durante o processo, com as seguintes medidas específicas

Adaptação rápida de alterações de modelos para modelos múltiplos (Adicionado): Uma base de dados de modelos é personalizada para o cliente, com pontos de medição, lógica de compensação e padrões de tolerância de diferentes cubos de roda pré-definidos no sistema. Apenas o programa do modelo correspondente precisa de ser chamado no painel de operação da máquina-ferramenta durante a mudança de modelo, sem necessidade de re-depuração, reduzindo o tempo de mudança de modelo de 2-3 horas para 15 minutos e melhorando consideravelmente a flexibilidade da produção.

Sistema de compensação dinâmica para fixação e posicionamento: Após a fixação da peça em bruto, a máquina-ferramenta acciona automaticamente o programa de medição da sonda. A sonda recolhe com precisão 4 pontos de caraterísticas uniformemente distribuídos na parede interna do furo central do cubo da roda através de um estilete de rubi, e o sistema calcula as coordenadas reais do centro através do encaixe. Detecta simultaneamente 5 pontos de referência na face da extremidade de montagem (incluindo as áreas central e de extremidade), analisa a planicidade e o desvio de altura da face da extremidade e gera dados completos de desvio de posicionamento. O sistema compara em tempo real os dados medidos com as coordenadas teóricas de programação, gera automaticamente parâmetros de compensação de três eixos X/Y/Z e carrega-os para o sistema de controlo da máquina-ferramenta. Todo o processo não requer intervenção manual, controlando de forma estável a precisão do posicionamento do ponto de referência de fixação dentro de ±0,02mm.

Monitorização em tempo real durante o processo (Adicionado): Para os modelos de cubos de roda de elevado valor, está configurada uma função de inspeção aleatória adicional para dimensões-chave durante a maquinagem. A sonda mede automaticamente as dimensões principais, como o diâmetro do furo e a altura do passo, após a maquinagem de desbaste e antes da maquinagem de acabamento. Se o desvio dimensional exceder o limite pré-definido (±0,03mm), o sistema pára imediatamente a maquinação e dispara um alarme, fornecendo simultaneamente sugestões de compensação do desgaste da ferramenta para evitar a produção de produtos não conformes em lote.

V. Resultados da aplicação

Com a implementação do apalpador tátil para máquinas-ferramenta DOP40, o cliente conseguiu avanços significativos em três dimensões: qualidade, eficiência e custo, com os seguintes resultados específicos

Redução significativa dos custos de produção: A taxa de sucata em branco é reduzida dos 0,75% originais para 0,1%, reduzindo a perda mensal de sucata em cerca de 45.000 CNY e poupando mais de 540.000 CNY em custos anuais. A carga de trabalho de inspeção offline é reduzida em 70%, libertando 2 inspectores para posições centrais de produção e reduzindo indiretamente os custos de mão de obra em 15%. O desgaste da ferramenta é mais uniforme devido à compensação dinâmica, aumentando a vida útil da ferramenta em 20% e reduzindo ainda mais os custos com consumíveis.

Dupla melhoria da qualidade, precisão e consistência: A concentricidade das dimensões do cubo da roda principal é optimizada de 0,1 mm para 0,04 mm, a excentricidade final é controlada em ±0,03 mm e a taxa de qualificação das dimensões do núcleo é aumentada de 96,5% para 99,8%. A gama de flutuação dimensional de produtos de vários lotes é reduzida em 60%, a taxa de reclamação dos fabricantes de automóveis é reduzida para menos de 0,2%, e o cliente passou com sucesso a certificação actualizada de Fornecedor de alta qualidade por uma empresa comum do sector automóvel.

Otimização substancial da eficiência da produção: O tempo de fixação e alinhamento de uma única máquina-ferramenta é reduzido de 5 minutos para menos de 45 segundos, com um aumento de 22% na capacidade de produção por turno (8 horas). A eficiência da mudança de vários modelos é melhorada em 87,5%, permitindo ao cliente efetuar mais 3-5 encomendas de pequenos lotes por mês, e a taxa de utilização da capacidade é aumentada dos 85% originais para 95%.

VI. Avaliação dos clientes

“A solução de sonda tátil para máquinas-ferramenta da Qidu resolveu com precisão a contradição entre precisão e eficiência na nossa produção em grande escala. A automação e a alta precisão de fixação e posicionamento libertaram-nos completamente da dependência de operadores qualificados, e a melhoria constante da taxa de qualificação das dimensões-chave tornou-nos mais competitivos no apoio aos fabricantes de automóveis. O serviço personalizado e a resposta rápida da equipa técnica proporcionaram-nos uma experiência profunda de apoio técnico profissional, e a Qidu é um parceiro de cooperação a longo prazo digno de nota.”— Sr. Zhang, Diretor de Tecnologia de Produção do Cliente