„Nejvyšší možná přesnost je základním předpokladem naší práce“ – tento vysoký nárok formuloval Jörg Osterkamp, jednatel společnosti Bott Werkzeug- und Maschinenbau GmbH. Společnost z Wolfeggu v oberschwäbském Allgäu optimalizuje své výrobní procesy pomocí měřicí a automatizační softwaru FormControl X od společnosti Blum-Novotest.
Alois Bott založil společnost Bott GmbH v roce 1987. On a jeho zaměstnanci využívali své dovednosti a know-how od samého začátku v nejrůznějších oblastech: pro firmy v okolí se vyrábějí speciální stroje, vlastně vyvinutá úhlová fréza je používána zákazníky k frézování okenních profilů.
V roce 2009 převzal Bott nástrojárnu blízké společnosti s stroji a zaměstnanci a tím dále rozšířil nabídku. Dnes tvoří tato nástrojárna, ve které se například vyrábějí řezné, razící a tvářecí nástroje pro automobilový průmysl, a stále se rozšiřující zakázková výroba hlavní zaměření společnosti. Kromě toho se nadále vyrábějí úhlové frézovací hlavy, ale také šnekové dávkovače s nádobovými váhami pro zákazníky, kteří chtějí míchat velmi přesné receptury.
Počet zaměstnanců se zvýšil na 45, společnost je nadále v rodinných rukou.
Na soustružno-frézovacím centru HERMLE C42 MT se nachází silný důkaz, že Bott dodává nejvyšší přesnost: zde si Hermle nechává vyrábět centrální komponentu svých strojů. Další díly, které se na tomto stroji vyrábějí, jsou tzv. kombinované příruby v různých velikostech, které jsou obráběny pro blízkou společnost. Tyto vysoce komplexní soustružno-frézovací díly byly důvodem, proč se specialisté na výrobu Bott rychle dohodli se společností BLUM na účasti jako beta testeři při vývoji měřicí a automatizační softwaru FormControl X.
Norbert Leins, CAD/CAM programátor a pracovní přípravář, uvádí důvody pro zavedení softwaru: „Na jedné straně by měla být stroj vybavený paletovým měničem co nejvíce automatizován a běžet 24 hodin denně, na druhé straně je během a po procesu obrábění nutné kontrolovat rozměry, které není snadné měřit ručně. A v neposlední řadě by měly být měřeny formy a polohové tolerance, což není možné s běžnými měřicími cykly.“
Na otočném frézovacím centru vyrobené polotovary z těžko obrábitelné nerezové oceli jsou na externím přípravném místě umístěny na paletu, kterou obsluhující pracovník umístil na přípravné místo. Při výměně palety zadává obsluha odpovídající NC program pro polotovar. Tak se naplní sklad palet a může být zahájena výroba. Nejprve měřicí čidlo zaznamená nulový bod palety a stroj poté začne vykonávat NC program. U zmíněného kombinovaného příruby trvá zpracování více než 20 hodin.
Proto je obzvlášť důležité chyby včas rozpoznat na stroji. Například před posledním dokončovacím procesem jsou relevantní rozměry měřeny měřicím sondou a podle toho je nástroj korigován pomocí FormControl X.
V průběhu této vysoce komplexní operace se ve společnosti Bott neustále kontrolují důležité rozměry. K tomu se měřicí sonda vyměňuje jako nástroj a měřicí body se projíždějí. „Dlouho nám chyběla možnost kontrolovat toleranci tvaru a polohy,“ vzpomíná Norbert Leins, „když se na nás společnost BLUM obrátila s nabídkou účastnit se beta testu pro FormControl X, okamžitě jsme souhlasili – protože FormControl X právě tyto vlastnosti měřit umí.
Software je velmi snadno použitelná a lze rychle vytvořit první měřicí programy jedním kliknutím myši.“ K tomu Leins v klientu FormControl X Config na předem importovaném 3D modelu definuje měřicí body. Integrovaný kontextový asistent automaticky rozpoznává geometrické oblasti a navrhuje typické měřicí body a standardní tolerance.
Měření se poté přenese na server a stroj si ho vyžádá k provedení měřicích bodů. Leinsovi se velmi líbilo, že může 3D modely vytvořené v SolidWorks doplnit o geometrie upínacích prostředků v CAM systému SolidCAM a tuto celkovou geometrii poté předat do FormControl X. Tak je upínací situace v FormControl X kompletně zobrazená a již při vytváření měřicích programů lze předejít kolizi měřicího sondy.
„Také souřadnicové systémy jsou převzaty z CAM programu,“ doplňuje Leins. V programu FormControl X uživatel definuje měřené body a měřené hodnoty, což zahrnuje u Botta mimo jiné průměry a šířky drážek, ale také rovinnost opracovaných ploch. „A musíme se vejít do pěti mikrometrů,“ doplňuje Florian Bott, vedoucí frézárny.
„Tato přesnost polohy je důležitá pro následný proces, ve kterém se obrobky brouší. Na jedné straně musíme nechat určitou toleranci pro broušení, na druhé straně to jde rychleji, čím méně tolerance je třeba odstranit. Přesné zpracování na soustružno-frézovacím centru tedy šetří hodně času.“ Přímo v blízkosti stroje stojí počítač, na kterém může obsluhující pracovník sledovat statistiky všech měřicích bodů a v případě odchylek okamžitě reagovat.
V softwaru BLUM se automaticky vypočítávají dráhy pohybu mezi měřicími body. Obsluha může definovat, zda má software provést inteligentní optimalizaci měřicí dráhy, aby se co nejvíce zkrátila doba měření, nebo zda se má jednoduše projet předem stanovený program. Poté následuje při programování simulace měřicího programu a kontrola kolizí – jak bylo popsáno na základě celé upínací situace.
Jednou z nejdůležitějších funkcí FormControl X je statistická procesní kontrola (Statistical Process Control, SPC). Tato funkce umožňuje sledovat vývoj měřených hodnot v průběhu času a automatizovat obráběcí proces na základě předem definovaných varovných a zásahových hranic. Každé měření je uloženo v serverové databázi softwaru a v případě potřeby zobrazeno v webovém rozhraní. Například lze sledovat opotřebení nástrojů nebo identifikovat jiné nepřesnosti, které vznikají z stroje nebo procesu. „Pokud je to žádoucí, FormControl X upravuje dodací hodnoty, aby kompenzoval opotřebení nástrojů,“ vysvětluje Leins. „Ve zobrazení SPC je přesně vidět, jak se nástroj v průběhu času opotřebovává, a lze včas přijmout příslušná opatření. Přiřazení měřicích výsledků k aktuálnímu dílu probíhá na základě jednoznačné ID.“
Alternativ nabízí FormControl X možnost, že nástroj bude automaticky vyměněn za sesterský nástroj, když opotřebení překročí předem definovanou varovnou hranici. To umožňuje dodržování tolerancí i v bezobslužném provozu. Pro měření a sledování nástrojů je v stroji nainstalován laserový měřicí systém LC52-DIGILOG od společnosti BLUM, kterým jsou měřeny jak frézovací, tak soustružnické nástroje. Tímto způsobem Bott zajišťuje, že procesy obrábění probíhají spolehlivě jak měřením nástrojů, tak měřením obrobků.
„FormControl X dělá bezobslužný provoz opravdu efektivním,“ říká Leins. „Pokud během této doby dojde k nějakému problému, často si toho všimneme až poté, co byly také následné díly vyrobeny chybně. S BLUM softwarem reaguje systém flexibilně. Pokud například není možné pokračovat po zlomení nástroje, je postižená paleta zablokována, načte se nová paleta a vymění se náhradní nástroj. Tak se využije další čas.“ A díky kompenzaci opotřebení zůstávají měřené hodnoty v požadované přesnosti.
„Přesto kontrolujeme bezobslužně vyrobené díly následující ráno náhodně na měřicím stroji,“ vysvětluje Leins dále. „To je částečně požadováno zákazníky pro dodací protokol. Kromě toho je pouze měřicí místnost teplotně stabilizována. Ale díky měřením pomocí FormControl X v stroji si můžeme být jisti, že na měřicím stroji měříme pouze kvalitní díly.“ V beta fázi odborníci z Bott ověřili měření FormControl X pomocí dalšího měření na měřicím stroji, ale brzy se ukázalo, že výsledky se shodovaly. „Tak jsme získali důvěru v software a měření v stroji,“ zdůrazňuje Leins.
Jörg Osterkamp shrnuje: „FormControl X splnil naše očekávání, dokázali jsme ušetřit 30 procent času v produkci a etablovat stabilní bezobslužný proces. Právě v dnešní době nedostatku kvalifikovaných pracovníků je to velmi důležité. Přesnost zpracování je pro nás základní podmínkou, kterou FormControl X splňuje. Kromě toho nám software přinesl zvýšené časy vřetena a především statistické řízení procesu, které nám poskytuje transparentnost a důvěru v proces, kterou potřebujeme.
FormControl X je aktuálně přizpůsobován starším řídicím systémům od společnosti BLUM, poté budeme software nasazovat na dalších strojích.
Také Norbert Leins je velmi spokojen: „Úspory v procesu jsou jedna věc. Pro mě je však ještě důležitější, aby proces běžel optimálně. Člověk může zapomenout zkontrolovat rozměr, stroj ne. A to, že i BLUM důvěřuje našim výrobním procesům, se projevuje už jen tím, že občas vyrábíme i díly pro BLUM snímače.“
Kontakt:
