Новая технология сбора данных обеспечивает скорость, точность, масштабируемость и безопасность

В мире автогонок время и точность неразрывно связаны друг с другом и управляются секундами. Неудивительно, что компания Roush Yates Engines (RYE) из Мурсвилля, штат Северная Каролина, и ее производственное подразделение Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS) придерживаются этого кредо, которое, в свою очередь, влияет на то, как компания оценивает и выбирает оптимальные способы использования технологий в своем мире. Производственные операции -класса. Итак, когда RYE исследовала способы повышения точности, целостности и пропускной способности своих данных измерений, решение развернуть DataSure 4.0, решение для сбора данных, разработанное The L.S. Starrett Co., Атол, Массачусетс, сводились к, как вы уже догадались, секундам.

RYE является эксклюзивным производителем двигателей Ford Performance для высших уровней NASCAR, включая Кубок NASCAR и серию Xfinity, а также IMSA Michelin Pilot Challenge. Кроме того, RYMS занимается производством деталей с ЧПУ и имеет опыт многоосевой обработки металлических и пластиковых деталей со сложной геометрией. Собственное производство RYMS включает в себя обработанные детали для программ Ford FR9 V8 NASCAR, Ford Mustang 5,2 л V8 и других приложений для автоспорта, а также для аэрокосмической, оборонной и других отраслей промышленности.

Система управления качеством RYMS сертифицирована по AS9100 Rev D и ISO 9001, а также соответствует требованиям Международной сертификации по торговле оружием (ITAR) и модели зрелости кибербезопасности (CMMC).

Чтобы помочь в достижении своей производительности и целей компании, RYE выбрала измерительные инструменты и метрологические системы Starrett, чтобы обеспечить соответствие критическим проектным спецификациям на уровне, ожидаемом и требуемом инженерами. Автоспорт, оборона, аэрокосмическая и медицинская промышленность требуют соблюдения строгих стандартов для достижения стабильного качества. Добавьте к этому сложные требования к высокопроизводительным и надежным деталям, и процессы испытаний и измерений станут еще более требовательными.

В RYE есть две лаборатории контроля качества с инструментами, необходимыми для измерения и проверки широкого спектра деталей, производимых и поставляемых для ее гоночных двигателей, а также для внешних клиентов.

Целостность данных является жизненно важной частью точности в производстве. Если данные измерений, снятые с датчиков, записываются, передаются или протоколируются неправильно, может возникнуть несколько проблем. Детали могут быть утилизированы, производительность продукта может пострадать, производственный труд и машинное время могут быть потеряны, а также будет потрачено чрезмерное время на регистрацию данных вручную, что также увеличивает вероятность ошибки. Кроме того, ни одна из данных не может быть официально задокументирована или проверена для SPC и отслежена в соответствии с требованиями заказчика без надежной автоматизированной системы, которая может собирать данные измерений в соответствии с производством на уровне Industry 4.0 и делать их доступными для интеграции с другими данными предприятия.

Понимая это и необходимость достижения максимальной целостности данных, RYE пересмотрела свой процесс проверки и сбора данных вместе со Starrett, разработчиком систем сбора данных для приложений измерения контроля качества. Старретт проанализировал традиционный процесс сбора данных RYE и определил, что RYE выиграет от новейшей технологии сбора данных — ее системы DataSure 4.0 (DS4).

«Мы постоянно ищем способы улучшить и ускорить наш процесс сбора данных», — сказал Алекс Мароти, специалист по контролю качества/программист и руководитель отдела автоматизации в RYE. «Машинисты и инспекторы записывали некоторые измерения в протоколы, которые затем нужно было вводить в электронные таблицы на компьютере, что отнимало время и могло приводить к ошибкам, поскольку операторы могли неправильно читать показания приборов или записывать неверные значения».

Стремясь перейти к надежной, бесшовной цифровой автоматизации и более эффективно использовать свои данные на всех своих объектах, RYE разрешила Starrett запустить DS4 в середине 2020 года. Компания RYE решила постепенно внедрять DS4, начав с приложения с несколькими цифровыми индикаторами, предназначенного для проверки двигателя.

«DataSure 4.0 (DS4) — это первая беспроводная система, которую мы когда-либо использовали для сбора данных на нашем производственном участке посредством проверки в процессе производства, поэтому мы хотели начать с малого, проверить результаты и завоевать доверие нашей команды», — сказал Тодд Инглиш, вице-президент по стратегическому партнерству и маркетингу в RYE.

У RYE есть два объекта площадью 80 000 футов ² . (7 432 м ² ) на производственных предприятиях в Мурсвилле, где приложение DS4 работает на площади 40 000 футов ² . (3716 м ² ) Зона обработки с ЧПУ, передающая данные примерно на 200 футов (61 м). В этой области есть как минимум 15 станков с ЧПУ, поэтому шум и сигналы вездесущи, но, несмотря на расстояние и потенциальные внешние помехи, DS4 работает без сбоев через удаленный шлюз и антенну.

Мароти рассказал, как разрабатывался план развертывания DS4 в системе крепления двигателя. «Ранее инженеры использовали систему крепления индикатора с восемью циферблатами. Новый план состоял в том, чтобы использовать восемь электронных цифровых индикаторов Starrett W2900-01 вместе с DS4, чтобы привязать и упорядочить оба значения для этого конкретного индикатора, чтобы упростить ввод и просмотр данных».

Результаты применения DS4 к креплению двигателя были впечатляющими. «По сравнению с нашей предыдущей методологией мы значительно улучшили точность и время сбора данных, но, что более важно, данные были переданы в цифровом виде», — сказал Мароти. «Система DS4 эффективно устранила рукописные показания датчиков и расшифровку значений в электронных таблицах».

RYE также оценила DS4 с точки зрения экономии труда, определив, сколько секунд было сэкономлено на одно измерение. «Мы обнаружили, что DS4 экономит от 8 до 10 секунд на измерение, и мы делаем несколько тысяч измерений в день, таким образом экономя более семи часов труда каждый день», — сказал Мароти. Менеджер по производству RYMS Дженнифер Лафевер указала на другие преимущества, связанные с системами. «Мы практикуем постоянное совершенствование в RYE с помощью нашей программы Kaizen, в которую DS4 вносит свой вклад, помогая нам быть быстрее, точнее и эффективнее».

DS4 использует новейшую беспроводную сетевую технологию, которая использует коротковолновые радиочастоты для соединения сотовых телефонов, компьютеров и беспроводных электронных устройств, обеспечивая гораздо более высокую скорость, большую пропускную способность и большую дальность для более высокой пропускной способности данных. По словам Старретта, дальность действия DS4 в 10–20 раз больше, чем у любой другой системы сбора данных на рынке. Она способна передавать данные буквально на сотни ярдов и даже более мили, что идеально подходит для крупных производственных операций или нескольких объектов.

DS4 отличается более высокой скоростью передачи данных и высокоскоростным соединением со временем передачи данных менее 50 мс, а также имеет сеть со сверхнизкой задержкой, которая позволяет без задержек обрабатывать большие объемы данных даже при полной мощности. Пользователи DS4 могут использовать несколько удаленных шлюзов и повторителей, которые служат центральными или распределенными точками для сбора данных, в отличие от обычных систем, которые имеют только один шлюз.

DS4 построен на безопасной собственной беспроводной платформе. Передаваемые данные шифруются с использованием многоуровневого подхода, который предотвращает доступ к данным извне, будь то пассивный или активный. «Мы храним данные о наших физических компонентах в нашей сети под строгим контролем безопасности, чтобы соответствовать требованиям CMMC и ITAR, и мы полностью уверены, что DS4 соответствует критериям», — сказал Лафевер.

С помощью DS4 можно настроить новую топологию сети для простых или сложных ситуаций, а также можно использовать распределенные удаленные шлюзы. Данные передаются от датчиков, которые имеют либо встроенные радиопередатчики, либо внешние конечные узлы, к шлюзам и работают на мобильных платформах Android или iOS и компьютерах на базе Windows, включая ноутбуки, настольные ПК, тонкие клиентские ПК и серверы. Компоненты повторителя и моста DS4 можно напрямую подключать к ПЛК и другому высокоскоростному последовательному оборудованию автоматизации для сбора данных в реальном времени или удаленного управления машиной.

DS4 совместим со всеми электронными цифровыми приборами Starrett, а также электронными приборами других производителей инструментов и работает с приборами с возможностью беспроводной связи, такими как штангенциркули Starrett W798, микрометры W733.1 и индикаторы W2900. Он также совместим с электронными измерительными приборами Starrett и других производителей инструментов благодаря внешнему монтажу концевых узлов Starrett DataSure на измерительных приборах.

Признавая положительное влияние DS4 на производство, RYE имеет более масштабные планы по сбору данных. «В конечном счете, мы хотим еще больше использовать DS4, интегрировав его в нашу систему ERP для полного комплексного решения для обработки данных, которое поможет нашей организации более агрессивно двигаться к цифровой фабрике Индустрии 4.0», — сказал Инглиш. RYMS также расширит использование DS4 для других отраслевых приложений, в частности, в аэрокосмической, медицинской и оборонной отраслях, расширив использование DS4 во всех своих измерительных операциях при обработке с ЧПУ.

Как RYE узнает, когда DS4 полностью реализует свой потенциал в организации? «По победам на гоночной трассе и за ее пределами мы поймем, что это работает», — сказал Мароти.

Для получения информации о двигателях Roush Yates посетите сайт www.roushyatesmfg.com или позвоните по телефону 704-662-7165. Для получения информации о L.S. Starrett Co., посетите сайт www.starrett.com или позвоните по телефону 978-249-3551.