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智能生产系统解决汽车零部件厂商的报废率问题

来源:本站   发布时间: 2021-09-06 09:05:03   浏览:617次  字号: [大] [中] [小] [收藏]
PROMESS的旋转压机(REMAP)帮助零部件供应商IFA集团降低了至少90%的工废。
<使用PROMESS REMAP的设备让IFA集团能够重新定义产品的装配工艺过程,并借此将生产节拍从46秒降低到了27秒>
知名的IFA集团为乘用车、卡车和工业设备等提供驱动轴,在德国、波兰、中国、美国都设有工厂。
IFA集团的主要产品之一是万向节和等速万向节,保证了驱动轴不间断的进行扭矩的传递。等速万向节与万向节的主要区别在于,等速万向节允许更大的倾角,即使有一定的轴弯曲,等速万向节也能够保证转速稳定,而万向节则可能会有一定的转速变化。
万向节的重要性不言而喻,噪音、尺寸、重量都会受其产品质量的影响。在发生车辆碰撞的时候,接头还有助于部件的溃缩,从而保护乘员的生命。IFA为此开发了各种不同种类的接头,涵盖各种应用场合。
 
问题介绍
盘式等速万向节是该公司最先进的产品之一,在很多高档车型上都有使用到,该产品在位于北美南卡罗莱纳州Ladson的IFA工厂进行生产。 
<装配开始的时候,REMAP先向产品施加一个1kN的小压力,然后开始旋转,在装配过程中,压力、位置、扭矩等都会进行实时监控>
每个接头由一个轴向开槽的内环和外环组成,中间有6颗钢球,关节发生转动时,这些钢球在开槽里面转动,稳定的进行力的传动。
通常来说,前轮驱动的、四轮驱动的和独立后悬挂的车辆都会使用到等速万向节,万向节通常装在短轴上,上面还安装有旋转制动器和车轮,通过Press-fit的方式进行花键压装。
起初,Ladson工厂使用的是德国工厂的装配工艺,但是,花键的装配一直是他们的一个痛点。
Ladson工厂的负责人之一Joey Watkins提到:“最初我们的压装设备在进行花键装配的时候有大约20%的不合格率。传统的方式是使用气液增压缸先施加一个小压力,然后转动1到2秒之后进行压装行程,但是这个转动过程并不能保证花键能够匹配起来,从而导致了花键的损坏,这种情况困扰了我们好多年。”
直到有一天,Watkins先生偶然的在一份宣传材料上看到了PROMESS的REMAP系统,电伺服压装与旋转,集成位移、压力、扭矩传感器。
Watkins先生说:“当我看到宣传册的时候,我就意识到,我需要在我们的应用上使用REMAP系统。于是我就联系了PROMESS,与我们的集成商一起开发一个‘智能’解决方案,解决我们的生产难题。”
 
自动化装配解决方案
6个月后,Watkins先生有了第一台12工位转台的原型机,在重要的花键装配质量工位上使用了PROMESS的REMAP。
操作工在进行手动上料之后,转台就将零件运送到各个工位进行装配,在REMAP工位这里,REMAP会首先在零件上施加一个1kN的压力,然后开始进行转动,在这个过程中实时进行压力、位移、扭矩的监控。
“在转动的过程中,我们需要找到一个扭矩的突跳。”Watkins先生解释到,“这就说明花键的齿已经对上了,然后我们就再稍微压装一下,确保花键可靠啮合了,接着将产品转回原点位置。在进行最终压装之前,我们需要确保轴承套、端盖、衬套等都安装在合适的位置。”
“REMAP搭配MotionPRO,使我们具备全过程监控能力。”Watkins先生继续说道,“保存下来的数据,使我们能够回看之前的装配数据,分析工艺参数的合理性,对我们帮助太大了。同时,我们的很多客户也使用PROMESS的系统,我们可以直接把生产过程的数据库发给我们的客户,客户也能够看懂这些数据,这样我们就可以直接开始讨论使用什么样的工艺参数更合适了,客户也对我们的质量控制能力更加认可。”
当然,幸运的是,Watkins先生与客户之间的讨论会议减少了很多,因为,在使用了REMAP系统之后,产品的报废率从之前的20%降低到了2%,而且,这还不是REMAP带来的唯一的好处。
<产品的报废率从之前的20%降低到了2%>
“使用了REMAP系统之后,我们重新定义了我们产品装配工艺过程,竟然将产品的生产节拍从46秒降低到了27秒!而且,实际上,设备的自动化装配过程只需要18到22秒,只不过,操作工跟不上设备的节拍了……”
于是,IFA Ladson使用6套REMAP系统替代了4套旧的德国人的生产系统,将年产量从80万提升到150万,而且,新的生产系统能够生产3种不同的产品,换型时间不超过30分钟。
 
利用PROMESS产品开发新方案
<使用REMAP装配的盘式等速万向节>
在感受到PROMESS产品的“魅力”之后,Watkins先生和他的团队又开发了4套12和30kN的压装设备,使用到了PROMESS的EMAP系统,同样也使用的MotionPRO控制器,并且已经成为了Ladson工厂的标准压装解决方案。
同时,基于之前的12工位设备,他们也设计了新的8工位设备,同样使用REMAP系统。区别是,新的8工位设备如果要生产另外一种产品,需要8个小时的换型时间,但是设备的投资成本大大降低了。
值得注意的是,IFA北美设计了一种新的等速万向节,对装配过程的要求更高,需要在装配过程中,根据测量参数的变化实时调整工艺参数。当然,这个需求也同样在PROMESS产品的能力覆盖范围内,可以说是一次投资,长久有效。
Watkins先生最后提到“如果没有PROMESS的支持,我们根本就无法利用这些旧设备进行这些先进产品的装配,这也是为什么PROMESS现在已经成为了我们在测量和压装上的首选解决方案。”
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