Festo è un partner globale con più di 250 sedi in 61 paesi. Fondata nel 1925, questa azienda a conduzione familiare, che conta più di 21.000 dipendenti, ha stabilito nuovi standard nell'ambito della tecnologia dell'automazione.
Presso la sede di Hassel, in Germania, i diversi componenti venivano finora sottoposti a un controllo qualità di base. Tuttavia, si trattava di un processo di controllo complesso che richiedeva l'utilizzo di diversi sistemi di misurazione per garantire la qualità. Ad esempio, venivano utilizzati microscopi ottici per la misurazione delle forme e un sistema di misurazione a coordinate tattile per determinare le distanze (dimensioni delle altezze). Inoltre, con i sistemi a disposizione, non era possibile effettuare una misurazione circonferenziale per la definizione delle forme.
"È stato dimostrato che tale processo di misurazione non solo richiedeva tempi lunghi e implicava costi elevati, ma anche che non consentiva di raggiungere l'accuratezza desiderata dei nostri elevati standard qualitativi" ha affermato Horst Lang, responsabile della qualità generale del processo produttivo. Per questo motivo, ottimizzare i processi di controllo è stata una priorità assoluta. Le principali sfide consistevano quindi nel riunire diversi sistemi di misurazione in un unico sistema in grado di definire un solo processo di misurazione automatizzato, oltre che riuscire a effettuare misurazioni autonome senza dipendere da tempi e persone. L'utilizzo dei sistemi di misurazione InfiniteFocus di Bruker Alicona ha permesso di soddisfare tali esigenze.
Flessibilità e precisione: due aspetti fondamentali
La produzione e la tecnologia di misurazione devono essere entrambi flessibili. Per questo motivo, le opzioni di automazione offerte da InfiniteFocus rappresentano la soluzione ottimale per misurare in modo rapido e affidabile componenti diversi per forma, tipo, dimensione e spesso anche nei materiali. La gamma di superfici e materiali misurabili è pressoché illimitata. Inoltre, gli operatori possono effettuare misurazioni di microcomponenti e componenti di precisione con un unico sensore multifunzionale in modo tracciabile, ripetibile e ad alta risoluzione.
Ad esempio, dalla misurazione di una piastra magnetica, come quelle utilizzate da Festo nei sistemi di comando pneumatici ed elettrici per la tecnologia di propulsione, è possibile ottenere i risultati necessari in modo rapido, facile ed esatto. Nel caso di InfiniteFocus, più di 500 milioni di punti misura elaborano una misurazione dettagliata e accurata con tolleranze nell'intervallo μm o sub-μm quando si analizzano distanze di lavoro ampie. L'elevata densità dei punti di misura di Focus-Variation consente inoltre un'elevata risoluzione laterale e verticale costante su volumi da misurare di grandi dimensioni.
Secondo Horst Lang, è indispensabile ottenere l'esatta rappresentazione e la raffigurazione delle parti misurate. La tracciabilità dei risultati rappresenta uno degli aspetti fondamentali di questo sistema di misurazione. L'obiettivo di Festo è soddisfare esigenze particolari per automatizzare il più possibile il processo di misurazione. Ad esempio, con un singolo sistema di misurazione si possono misurare dimensioni geometriche diverse, come l'accuratezza delle forme e le rotondità, nonché le coordinate dei fori e le strutture superficiali. La difficoltà consiste nel misurare con accuratezza e parzialmente forme geometriche come raggi e profili dei bordi. "Anche in questo caso, i risultati di misurazione di InfiniteFocus sono ottimali" afferma soddisfatto Horst Lang.
Automazione in linea con il processo di ottimizzazione
Per soddisfare le esigenze di Festo, il sistema di misurazione InfiniteFocus è stato dotato di un'unità di rotazione girevole (AdvancedReal3D RotationUnit). Un supporto portacampione con illuminazione supplementare prodotto da Bruker Alicona consente di inserire 10 componenti, che possono essere misurati in un'unica operazione. In questo modo, è possibile risparmiare tempo nelle operazioni di fissaggio e rimozione dei singoli componenti.
"Per noi era importante misurare componenti con diverse geometrie, forme, materiali e dimensioni" ha affermato Lang. L'utilizzo di un unico sistema offre, tra l'altro, la possibilità di controllare diversi parametri. Inoltre, questo supporto portacampioni consente di fissare le parti, in modo tale che ciascuna misurazione sia riproducibile.
Oltre alla misurazione di piastre magnetiche, il sistema può essere utilizzato anche per ulteriori applicazioni, per esempio per misurare giunti snodati (componenti girevoli), elaborati componenti ad alta precisione per lo stampaggio a iniezione in plastica o alloggiamenti.
In questo caso, le diverse attività di misurazione, come quelle relative alle diverse altezze e alla rugosità nella sede della valvola, vengono effettuate grazie al sistema AdvancedReal3D RotationUnit di cui è dotato InfiniteFocus.
Horst Lang esprime massima soddisfazione nei confronti delle misurazioni realizzate con il software "AutomationManager", che vengono eseguite in modo completamente automatico e senza dipendere dall'operatore. "Dopo una giornata di formazione sul funzionamento del sistema e del software, i nostri dipendenti erano in grado di eseguire misurazioni in modo autonomo".
La misurazione viene avviata con la scansione di un codice a barre. Sulla base di questo codice a barre il sistema seleziona in automatico il programma di misurazione corretto ed elabora già le parole chiave. AutomationManager combina la registrazione e l'analisi automatica dei set di dati.
I set di dati e i parametri vengono poi visualizzati nella pagina dei risultati. I dati evidenziati in rosso o in verde indicano se il risultato e i parametri rientrano nei criteri di tolleranza o li superano. I risultati vengono esportati nei formati selezionati, come .csv o .pdf. Nel caso di Festo, il file export dei risultati viene effettuato anche tramite Q-DAS. Si tratta di un'interfaccia fondamentale, attraverso cui i dati vengono trasmessi, analizzati statisticamente e controllati per stabilire se è possibile procedere con la misurazione. La visualizzazione di tali dati e il loro collegamento ad altri sistemi sono estremamente importanti per Festo e sono conformi all'intero sistema di Bruker Alicona.
Normative e standard di base
Per Festo, la conformità agli standard è di fondamentale importanza. Tutte le attività di misurazione di Festo devono seguire standard riproducibili e chiari. In base alle normative VDA-5, le misurazioni eseguite devono quindi essere collaudate. Ciò significa, che i diversi componenti vengono misurati da più operatori e in questo modo è possibile ottenere un risultato certo. A tal proposito, anche in questo caso Bruker Alicona dispone di un'efficace procedura di collaudo.
Utilizzo del sistema di misurazione direttamente nella produzione
Presso la sala metrologica accanto alla produzione, è possibile anche in Festo introdurre il sistema di misurazione direttamente nella produzione (in-situ/off-line, ex-situ) in aggiunta alla misurazione SPC (controllo statistico di processo) in serie e automatizzata. Grazie a una tecnologia affidabile, alla resistenza alle vibrazioni e agli effetti dell'illuminazione, nonché al facile utilizzo di una soluzione a singolo pulsante e di una comunicazione da macchina a macchina (industria 4.0) per il controllo adattativo della produzione, il sistema di misurazione InfiniteFocus di Bruker Alicona consente di effettuare misurazioni rapide e ad alta precisione direttamente nella produzione. "In questo modo Festo e Bruker Alicona stanno gettando le basi per una metrologia industriale moderna e integrata" afferma con certezza Horst Lang.
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