Control de calidad en GEDIA, empresa proveedora de automoción

Transcripción

1 Ejemplo de aplicación Control de calidad en GEDIA, empresa proveedora de automoción Lugar / empresa: Attendorn, Alemania Sistema GOM: ATOS, ATOS ScanBox Software GOM: ATOS Professional, GOM Inspect Professional, GOM Inspect Área de trabajo de la empresa: Automoción GEDIA, empresa proveedora de automoción, adopta un nuevo enfoque del control de calidad. La compañía está reemplazando la tecnología de medición basada en sistemas táctiles y calibres con medición de coordenadas 3D óptica de superficie completa. La implementación de sistemas de metrología óptica aumenta la flexibilidad de GEDIA. Disminuye los costes y reduce los tiempos de medición.

2 Fundada en 1910, GEDIA Gebrüder Dingerkus GmbH desarrolla y fabrica componentes estructurales y ensamblajes para la fabricación automotriz de carrocerías. La empresa tiene su sede en Attendorn, Alemania, y cuenta con plantas de producción adicionales en Polonia, España, China y México. Todas las plantas fabrican piezas embutidas, estampadas y tensadas para la industria automotriz. La empresa también dirige centros de ingeniería en Francia, EE. UU. y Suecia. El liderazgo tecnológico como objetivo corporativo Hasta hoy, GEDIA se ha centrado en la medición táctil con el uso de dispositivos de medición de coordenadas y calibres para el control de la calidad de ensamblajes, así como para la fabricación de herramientas. No obstante, este enfoque de medición llegó a su límite con el crecimiento de la compañía y la expansión de sus emplazamientos, p. ej. en Attendorn. En particular, la inspección de las piezas de metal estampado se convirtió en un proceso que requería mucho tiempo y gran cantidad de mano de obra, ya que todas las piezas debían transportarse varios centenares de metros desde el taller de embutido o las plantas de soldadura hasta la sala de medición central. A fin de racionalizar el proceso, se tomó la decisión de que el sistema de medición sería el que se acercaría al componente, en lugar de transportar el componente al sistema de medición. No obstante, ello requería un equipo de medición móvil diseñado para el uso en la producción. El nuevo enfoque de control de la calidad es un paso importante en la consecución del objetivo de GEDIA de convertirse en líder de la industria en tecnología de producción. Como consecuencia, se está implementando a escala mundial el cambio de sistemas táctiles tradicionales a medición de coordenadas 3D óptica de superficie completa en todas las plantas de producción y todas las instalaciones relevantes, tales como talleres de embutido, plantas de soldadura y ensamblaje. (Fig. 1) La producción a mayor escala requiere tiempos de medición más cortos Al igual que muchas empresas que deben ajustar sus procesos para acomodar el aumento en la producción, GEDIA se enfrentó al desafío de encontrar la manera de recortar los tiempos de medición. Si bien la duración de los ciclos se acortaba y aumentaba la capacidad de producción, al mismo tiempo debía mantenerse la calidad. Fig. 1: GEDIA implementará la medición de coordenadas 3D óptica de superficie completa en todo el mundo en todas las plantas de producción y todas las instalaciones relevantes, tales como talleres de embutido, talleres de soldeo y ensamblaje.

3 No obstante, la medición táctil relativamente lenta de las piezas, que a menudo tienen formas complejas, desemboca en largos tiempos de ocupación y procesos complejos de logística, e incluso en estos casos solo se comprueban determinados aspectos de la pieza. A fin de gestionar las cantidades de producción en aumento y un incremento constante de los requisitos de medición, GEDIA se vio obligada a externalizar un número cada vez mayor de tareas de medición a proveedores externos de servicios. La situación tenía dos inconvenientes principales: además de tener como resultado costes elevados, significaba que el conocimiento interno de la empresa debía compartirse con terceras partes. En consecuencia, el objetivo del nuevo enfoque del control de calidad consistía en reubicar todo el proceso de medición y digitalizar de vuelta la experiencia con destino a la mano de obra propia. Con esta intención, los expertos en control de calidad y tecnología de medición de GEDIA tomaron en consideración cuatro criterios principales: los sistemas debían arrojar mediciones de superficie completa y ser a la vez móviles y veloces. La empresa también quería recuperar la competencia de medición por completo dentro de la empresa. El enfoque de tecnología de medición óptica Tras varios recorridos de prueba con dispositivos móviles táctiles montados sobre brazos articulados, quedó claro que la metrología táctil no podría satisfacer las necesidades de la empresa. Había llegado el momento de repensar por completo qué tecnología de medición habría que usar. GEDIA inició la transición de la metrología táctil a la metrología óptica invirtiendo en un escáner ATOS 3D para una medición de coordenadas 3D óptica de superficie completa. Fue un primer paso importante hacia el objetivo principal de la empresa de mantener su liderazgo tecnológico. (Fig. 2) Con su rápido suministro de datos de medición precisos, el digitalizador ATOS 3D óptico de alta resolución cumplía los criterios de la empresa. Adaptado a varios tamaños y características de superficie de los componentes de GEDIA, e incluso para tareas de medición complejas, el sistema óptico ofrece: Coordenadas 3D precisas con alta calidad de datos Inspección paramétrica y evaluación con seguimiento Desviación de superficie completa de CAD de pieza a pieza Evaluación según dibujos 2D Secciones de inspección, dimensionamiento geométrico y tolerancia (GD&T), así como análisis de tendencias Informes de medición completos y presentados de forma clara X:0.10 Slotted Hole Z:0.29 Edge Point Dev. dn dt Check Surface Point Nominal Actual Dev. Check X Y Z Fig. 2: GEDIA inició la transición de la metrología táctil a la metrología óptica invirtiendo en un escáner ATOS 3D para una medición de coordenadas 3D óptica de superficie completa. Los datos de medición pueden analizarse de inmediato y compararse directamente con los datos CAD. Las desviaciones de CAD se resaltan en color y las áreas problemáticas pueden reconocerse fácilmente, lo cual permite que se realicen mejoras específicas en el proceso de fabricación.

4 Fig. 3: Los sistemas de medición óptica facilitan las correcciones para lograr la eficiencia de la herramienta y, como resultado son necesarias menos repeticiones para aprobar la herramienta. Usado en la medición de herramientas, moldes y piezas de metal estampado, el sistema manual de ATOS demostró rápidamente que GEDIA podría beneficiarse en gran medida de las tecnologías de medición óptica. Desde el desarrollo de prototipos hasta la medición de la producción en serie, el análisis de piezas, la digitalización de incluso la soldadura virtual de ensamblajes, todo esto puede realizarse gracias a la aplicación de una única tecnología, a diferencia del método táctil mucho menos versátil. Los informes de medición claros y fáciles de leer generados a partir de los datos de superficie completa brindan un beneficio adicional: a diferencia de las páginas llenas de tablas de los informes de ensayo con puntos de medición individuales, proporcionan una legibilidad y claridad mejoradas. Ello reduce el tiempo necesario para discutir los resultados y contribuye a la rápida y eficiente aplicación de cualesquiera pasos de corrección que deban implementarse. Una ventaja adicional de la medición de superficie completa es que facilita las correcciones para lograr la eficiencia de la herramienta y, como resultado, se necesitan menos repeticiones para aprobarla. Gracias a la medición de los contornos definitivos de la herramienta con el escáner ATOS, también es posible mantener actualizados los datos CAD de la herramienta. Ello permite la copia del fresado de las herramientas basadas en datos ATOS. (Fig. 3) Próximo paso: metrología óptica automatizada Las experiencias en GEDIA enseguida desembocaron en una exigencia adicional: a fin de flexibilizar el proceso y hacerlo más eficiente en términos de costes y tiempo, GEDIA quería disponer de un sistema de medición óptica automatizado que siguiera siendo móvil.

5 Cuando se demostró que la célula de medición de diseño personalizado para GEDIA con equipo GOM integrado era el paso hacia la dirección correcta (Fig. 4), la empresa decidió adquirir una célula de medición automatizada estandarizada: la ATOS ScanBox (Fig. 5). A diferencia de la solución personalizada, la ATOS ScanBox se ofrece con todos los elementos requeridos para la digitalización y la inspección 3D plenamente automatizadas. El sistema completo incluye hardware, software, servicio mundial de atención al cliente, equipo de seguridad y documentación. Como resultado, el proveedor de la industria automotriz no debe preocuparse de planificaciones o inversiones adicionales; todo lo necesario para hacer funcionar la célula de medición llave en mano es espacio en la planta y una fuente de energía eléctrica. Un aspecto de especial importancia para GEDIA es que, con GOM, la empresa coopera con un socio único en los procesos de planificación, instalación, formación y apoyo técnico. Incluso la certificación de seguridad que suele exigirse puede eliminarse: la carcasa industrial de la célula de medición asegura que no hay riesgo para la seguridad del personal. Gracias a la protección contra colisiones, se evitan los daños a ensamblajes y componentes. Células de medición estandarizadas en emplazamientos múltiples La primera ATOS ScanBox adquirida por GEDIA se usa para el control de la calidad relacionado con la producción en el taller de embutido en Attendorn. El núcleo de la célula de medición, desarrollado precisamente con dichas aplicaciones de producción en mente, es el sensor 3D guiado por robot ATOS Triple Scan. Otra ventaja del proveedor automotriz es que el personal de producción puede hacer funcionar directamente la ATOS ScanBox, ya que todos los procesos de medición e inspección, incluido el informe de medición, pueden llevarse a cabo de forma sencilla y rápida. Esto es posible gracia a la solución de software estándar VMR (virtual measuring room o sala de mediciones virtual), que reproduce el Fig. 4: La primera solución automatizada en GEDIA: una célula de medición personalizada con equipo GOM integrado. Fig. 5: La ATOS ScanBox estandarizada se presenta con todos los elementos necesarios para la digitalización e inspección 3D totalmente automatizadas. En el taller de embutido de GEDIA en Attendorn, ha ayudado a reducir los tiempos de medición a más de la mitad en comparación con las antiguas soluciones táctiles.

6 entorno real de la ATOS ScanBox hasta el detalle más pequeño. Como resultado, el robot puede operarse con simples comandos de arrastrar y soltar, y sin el panel de control del robot. En la VMR, incluso es posible la programación fuera de línea sin piezas reales gracias al uso de datos CAD. En el taller de embutido en Attendorn, la ATOS ScanBox ha ayudado a reducir los tiempos de medición a más de la mitad en comparación con las antiguas soluciones táctiles. Esto ha superado las expectativas de GEDIA. Además, los clientes pueden trabajar sin calibres de medición caros gracias al uso de la tecnología de medición óptica. Una segunda ATOS ScanBox ya está en uso para comprobar la calidad de uno de los productos más importantes de GEDIA, la parte trasera totalmente ensamblada de un coche alemán de gama alta. Incluso los componentes mayores encajan en la célula de medición. Por lo que respecta al tamaño distinto de las piezas medidas, la serie ATOS ScanBox se compone de cuatro modelos. GEDIA ya se encuentra en la fase de planificación de una tercera ATOS ScanBox para su taller de embutido en Polonia, y pronto se prevén ScanBoxes adicionales para las plantas de España y Hungría. Aunque las células de medición se usan en emplazamientos distintos, GEDIA todavía es capaz de centralizar su gestión de la calidad: los procesos de medición e inspección con la ATOS ScanBox están estandarizados y, por lo tanto, pueden aplicarse de forma uniforme en distintas ubicaciones. Como resultado, el proceso entero de control de la calidad se convierte en rastreable y transparente. En el futuro, GEDIA completará la reorganización de su control de calidad y equipará todos los emplazamientos exclusivamente con sistemas de medición óptica, el paso final de GEDIA para convertir en realidad su objetivo corporativo de liderar la industria en el ámbito de la tecnología de producción. Copyright 2016 GOM GmbH All rights reserved! Rev. A (es)