Standaryzacja procesów elektromechanicznych w globalnej produkcji urządzeń AGD

Zastosowanie elektromechanicznych serwopras zastępuje tradycyjne systemy pneumatyczne, co pozwala na poprawę stabilności procesów, przejrzystości danych oraz zmniejszenie zużycia energii w masowej produkcji dóbr konsumpcyjnych. Przejście na standaryzowane zestawy mechatroniczne umożliwia producentom optymalizację cyfrowego łańcucha dostaw (digital supply chain) poprzez integrację monitorowania procesów w czasie rzeczywistym z globalnymi standardami produkcyjnymi.

Elektryfikacja precyzyjnych procesów montażowych
Przejście z siłowników pneumatycznych na elektromechaniczne w automotive data ecosystem oraz produkcji urządzeń AGD wynika z potrzeby uzyskania wyższej powtarzalności i efektywności energetycznej. Serwoprasy przekształcają moment obrotowy generowany elektrycznie bezpośrednio w siłę liniową za pomocą przekładni śrubowych, eliminując straty energii związane ze sprężonym powietrzem.

W zakładzie BSH w La Cartuja w Hiszpanii, który produkuje pralki od 1979 roku, wdrożenie mechatronicznego zestawu prasującego pozwoliło na usprawnienie krytycznego montażu uszczelnienia między wałem bębna a zbiornikiem wody. Dzięki zastosowaniu siły elektromechanicznej zakład uzyskał redukcję rozrzutu procesowego w porównaniu do systemów pneumatycznych. Ponieważ linia montażowa nie posiada nadmiarowych stacji prasujących, niezawodność sprzętu jest kluczowym wymogiem zapobiegającym przestojom w produkcji.

Integracja techniczna i standaryzowana konfiguracja
Podsystem mechatroniczny składa się z siłownika elektromechanicznego, czujnika siły, serwomotoru, sterownika napędu oraz komputera przemysłowego. Komponenty te są dostarczane jako wstępnie zmontowany pakiet z fabrycznie zainstalowanym oprogramowaniem operacyjnym. Takie modułowe podejście skraca czas projektowania, umożliwiając konfigurację cyfrową i programowanie wizualne zamiast złożonej integracji opartej na kodzie.

Standaryzację w globalnej sieci BSH – obejmującej zakłady w Niemczech, Polsce, Turcji, Chinach i Indiach – ułatwiają następujące parametry techniczne:

Przejrzystość danych i zapewnienie jakości
Istotną zmianą w procesie produkcyjnym jest przejście w stronę kontroli jakości opartej na danych. Zintegrowane oprogramowanie w sposób ciągły rejestruje dane dotyczące siły i przemieszczenia, zapewniając natychmiastową informację zwrotną OK/NOK (wynik pozytywny/negatywny) bezpośrednio na stacji.

W celu przeprowadzenia zaawansowanej analizy system wykorzystuje otwarte protokoły komunikacyjne. Dane są przesyłane przez TCP/IP do lokalnych aplikacji oraz eksportowane jako pliki JSON na serwer w chmurze. Ta przejrzystość pozwala na analizę trendów i definiowanie precyzyjnych stref tolerancji, co pomaga w identyfikacji wad części, zanim doprowadzą one do błędów montażowych.

Wyniki wdrożenia i zrównoważony rozwój
Od czasu pierwszego projektu pilotażowego w 2021 roku firma BSH wdrożyła 21 zestawów mechatronicznych na całym świecie. W zastosowaniach takich jak montaż łożysk kulkowych, użycie konfiguracji dwuzestawowej – w której jedna jednostka pozycjonuje element od dołu, a serwoprasa działa od góry – zastąpiło ograniczniki mechaniczne, zwiększając precyzję.

Wdrożenie sprzętu w zakładzie La Cartuja wykazało wydajność na poziomie ponad 99% (first-pass yield) bezpośrednio po trzydniowym okresie rozruchu. Poza przepustowością, elektryfikacja tych stanowisk wpisuje się w długoterminowe cele zrównoważonego rozwoju. Zastąpienie siłowników pneumatycznych napędami serwo redukuje całkowite zapotrzebowanie linii produkcyjnej na energię poprzez wyeliminowanie ciągłego poboru mocy niezbędnego do utrzymania ciśnienia sprężonego powietrza.

Pod redakcją Evgeny Churilov, Induportals Media-zaadaptowane przez AI.

www.boschrexroth.com