Modern teknik i fokus på mättekniska demodagen

  • 17 september, 2019

  • Produktionstekniskt centrum

liten-1855

Demodagen samlade 60 personer från 29 olika arbetsplatser i vår närhet. Tillsammans diskuterade vi mätning och mätteknik, vi tog del av teknikdemonstrationer och vi avslutade dagen med en inventering av behov och intresse för kommande aktiviteter på området geometri och mätning. Som vanligt är erfarenhetsdelning, nya kontakter och glada återseenden viktiga bieffekter vid våra event här på Produktionstekniskt centrum.

Beröringsfria mätmetoder där mätobjekten skannas istället för konventionellt berörande mätning blir allt vanligare. Metoder baserade på skanning är väsentligt snabbare än konventionell mätning och har som regel mycket kompetenta verktyg för en lättförståelig grafisk presentation av mätresultaten.

De mätutrustningar som visades under demodagen är på många sätt ”hitech”, men de kommer självklart inte att ersätta alla de konventionella mätverktyg vi har idag. Kraven på våra komponenter, dugligheten i våra produktionsprocesser, samt karaktären hos produktionen – hög eller lågvolym, geometrisk komplexitet och komponentkostnaden kommer fortsatt att styra hur vi sätter upp mät- och kontrollprocesserna.

Helt klart är dock att de nya teknologierna kommer att vara starkt bidragande till såväl ökad produktivitet som kvalitet. Exempelvis genom att beröringsfri mätning kan utföras direkt i produktionsflödet och att automationen av mätningen gör att vi kan ha koll på alla produkter som tillverkas.

I framtiden kommer också all den data som genereras av mätningarna  att kunna återkopplas till smarta algoritmer för att styra maskiner och utrustning så att måttavvikelser automatiskt korrigeras i produktionen. Det gäller förstås inte alla typer av produktion, men ändå, vi har bara sett början av denna utveckling.

FÖRELÄSNINGAR OCH DEMONSTRATIONER

Peter Berg, Innovatum Projektarena, inledde dagen med en tillbakablick över mätteknikens utveckling de senaste 20 åren och en fundering om mätverktygens utveckling framåt.

Patrik Svantesson från GKN Aerospace, berättade sedan om hur de arbetar med mätning och kontroll på GKN, och om några av de utmaningar man har för framtiden. Det handlar bland annat om utlokalisering av mätning från kontrollrum till produktionsflöden, val av mätmetoder – där bla. fotogeometrisk mätning erbjuder stora möjligheter för datainsamling, val av mjukvaror och hur man ska tackla kompetensbehoven som följer med förändringarna.

Demopassen genomfördes i mindre grupper där vi på en introduktionsnivå tittade på tre principiellt olika teknologier för geometrimätning.

• Fotogeometrisk skanning – beröringsfri mätning där man låter mätobjektet fotograferas med en speciell kamerabaserad utrustning.
• Laser skanning – beröringsfri mätning där man låter en laserlinje svepa över mätobjektet för att generera ett punktmoln med mätdata
• Taktil analog skanning – innebär att man låter en mätprob släpas längs mätobjektets yta samtidigt som man registrerar mätvärden från proben.

Mätverktygens utveckling
liten-1848

Henrik Stranne, Hexagon Manufacturing Intelligence, visade laserscanning med scannerverktyget monterad på en absolut mätarm. Just mätarmen är mycket användbar och utvecklingen på armarna har gått mycket framåt. En bra egenskap med systemet Henrik visade är att man enkelt kan växla den skannande mätenheten till en vanlig mätprob för att på så sätt mäta sånt som skannern inte kan mäta bra, exempelvis vissa hål.

liten-1831

Stefan Francois och Marcus Wahlqvist från Cascade visade hur fotogeometrisk 3D-scanning för kvalitetskontroll går till. En helautomatiserad lösning och en manuell.

Kort beskrivet så använder de ett rotationsbord där de placerar mätobjektet. De har två kameror som fotograferar mätobjektet då det roteras på bordet. En särskild projektor lägger samtidigt ett raster på mätobjektets yta och rastret används för att knyta bildmaterialets pixlar till objektets geometri.

liten-1852

Per-Uno Olsson och Peter Peterson, Hexagon Manufacturing Intelligence, demonstrerade en Leica Lasertracker som tillsammans med en skanner ger en utrustning som kan användas för att skanna av stora ytor på stora avstånd, vill minnas att upp till 80 meter funkar!

liten-1839

Hans Gustafsson, Precuratum berättade om mätning i en konventionell mätmaskin. Mer specifikt fick vi se hur man gör en analog skanning på en detalj, exempelvis ett kugghjul. Analog skanning innebär att man med en mätprob följer mätobjektets yta. Metoden har mycket hög precision.

Hur är det då med användningsområden, styrkeområden och begränsningar för de olika teknologierna?

Finns förstås inga enkla svar på de frågorna, som vanligt beror det på…men några huvuddrag kan ändå nämnas.

Styrkor – fotogeometrisk och laserbaserad skanning

  • Är beröringsfria och lämpar sig väl för automation
  • Kan användas för mätning på mycket stora komponenter och på stora avstånd
  • Har snabba mätförlopp jämfört med taktila (konventionella berörande) mätmetoder
  • Kan också användas för att helt digitalisera geometrier hos komponenter som ej skapats med CAD verktyg.
  • Är mycket användbara i utvecklingsskedet – exempelvis för att förstå hur verktyg ska kompenseras för att ta hand om krymp-  eller återfjädringsproblem. Men också för att kunna mäta exempelvis slitage i verktygen under driftsperioden.
  • Fotogeometriska och laserbaserade metoder har stora överlapp i tillämpning. Och om man jämför dem så:
    – är laserbaserade metoder mindre känsliga för reflektion, ytstruktur och glans
    – är fotogeometrisk mätning något bättre på att fånga riktigt komplex geometri
    – är fotogeometrisk mätning den snabbaste
    – är det jämt skägg då det kommer till noggrannhet, och det beror mest på aktuell tillämpning

Styrkor – Analog skanning/ Taktil mätning i mätmaskin

  • Taktil mätning och analog skanning har högsta noggrannheten, så för många applikationer är det enda lösningen.
  • Vid taktil mätning finns inga optiska problem eller problem med blänk.
  • För mätning av vissa geometrier såsom små och djupa hål är taktil mätning den enda lösningen. Laser eller fotogeometrisk mätning funkar inte.
  • Är fortfarande normen inom många områden där skanningsbaserat teknologi inte kvalificerats som mätmetod.

BEHOV OCH INTRESSE FÖR FORTSATTA AKTIVITETER KOPPLAT TILL GEOMETRI OCH MÄTNING

Vi avslutade demodagen med ett gemensamt pass där vi diskuterade vilka behov som finns ute på företagen. Till stöd hade vi bilden här intill. Enkäten vi delade ut gav ytterligare viktig input.

Nedan ser du vår summering. Vi hoppas kunna möta några av frågeställningarna i kommande aktiviteter här hos oss!

 

  • Utvecklingen där tvådimensionella ritningsunderlag som bärare av produktkrav ersätts av CAD modeller med samma information, så kallad (MBD) Model Based Definition är för många en utmaning. Kompetensmässigt, men också genom att kompabilitet måste finnas mellan olika programvarorna som används i kedjan från kravsättning till att en mätning kan utföras och utvärderas.
  • Information om hur man kan arbeta med geometrisäkring generellt, och hur man lägger upp sin strategi för geometri och mätning är också efterfrågat.
  • Arbete med system för mätdatahantering och analys av mätdata efterfrågas som ett intressant område
Input till diskussion
  • Kravsättningen – som regel toleranser- upplevs ofta som bristfällig eller inte tillräckligt genomtänkt. Kan vara att krav fattas, toleranser satts för snävt eller att man helt enkelt inte förstår avsikten med kravsättningen. Ej genomarbetad kravsättning påverkar också kostnad och lönsamhet.
  • Kompetenshöjande aktiviteter anses behövas då det gäller ”Form & Läge” (kravsättning), Ritningsläsning och Toleranskedjeberäkning.
  • Efterfrågan finns att se fler demonstrationer av mätteknik. Skanningstekniker uppfattas vara mycket intressanta, men det finns också önskemål om konventionella mätmetoder, även handverktyg.
  • Vi konstaterar också önskemål om att förstå mer om hur en automation av mätprocessen kan se ut och man vill se innovativa kombinationer av mätmetoder.
  • Slutligen konstaterar vi intresse av nätverk för aktiva inom geometrisk mätning och kontroll.

Med detta, ett stort tack till alla deltagare och till er som presenterade och demonstrerade, gött jobbat helt enkelt!

För arrangörerna,

Peter Berg – Innovatum Projektarena

Kommande aktiviteter vid Produktionstekniskt centrum

  • Vid PTC anordnas regelbundet olika typer av aktiviteter. Du hittar dem i vårt kalendarium
  • Nu närmast är det Automationsdagen 2019 som äger rum den 10 oktober
  • Har du ideer och önskemål om aktiviteter du vill se hos oss i PTC, kontakta vår verksamhetsledare Tommy Christensen på tommy.christensen@innovatum.se

Denna aktivitet finansierades med med från Västra Götandsregionen i projektet Framtiden fabrik

Västra götalandsregionen