Buscando el ajuste perfecto
Daimler AG se apoya en InnovMetric y Leica para un ajuste óptimo de piezas.
Daimler AG tiene una cartera de productos que incluye micro-autos, cupés de rendimiento, sedanes y camionetas, furgonetas versátiles y vehículos comerciales. La segunda planta más grande de Daimler AG en Alemania es la planta de Bremen, que emplea cerca de 14.000 personas y tiene una superficie de taller de 850.000 metros cuadrados. El SL y los roadsters SLK, así como todas las versiones de la clase C (sedán, camionetas, cupé y convertible) se producen allí.
Lo primero que se puede notar cuando se visita los interminables pasillos de la elegante y ultra-moderna planta de Daimler AG en Bremen es la ausencia casi completa de personas. Cientos de robots hacen el trabajo con una precisión quirúrgica, trayendo diferentes piezas metálicas en su lugar, soldándolas juntas, moviendo las piezas terminadas a la siguiente estación y transportando los productos acabados por encima para maximizar el uso del espacio. Vistos desde lejos, estos robots omnipresentes parecen estar bailando. Los pocos trabajadores de la fábrica que se pueden ver usan unas bicicletas "antiguas" para desplazarse entre las diferentes partes de la fábrica: aquí alta tecnología y baja tecnología conviven armoniosamente una al lado de la otra.
Los avances tecnológicos en los procesos de fabricación implican que formas más atrevidas de carrocería pueden pasar del tablero de dibujo de los diseñadores a la línea de montaje. En un pasado no tan lejano, los autos tenían formas relativamente sencillas, formas cuadradas, con partes individuales ajustadas unas con las otras a lo largo de líneas más o menos sencillas. Por otro lado, los autos modernos presumen formas mucho más complejas que los autos del pasado. Y la tarea de inspeccionar cómo estas piezas encajan entre sí se ha vuelto cada vez más compleja.
El Departamento de implantación y Optimización de procesos de Carrocería en Blanco (BIW) se encarga justamente de esta tarea: se le confió la tarea de inspeccionar cómo las diferentes piezas de la carrocería encajan entre sí. Más importante aún, con base en sus mediciones, la retro-alimentación se da a las instalaciones de producción para que los ajustes específicos previstos se puedan hacer en las herramientas.
Dirk Noffke, un técnico de metrología en Daimler AG Bremen, inspecciona la precisión dimensional de la salpicadera izquierda en la carrocería en blanco de un Mercedes SLK. La comparación entre los datos reales y los de CAD se muestra de manera real en el software PolyWorks Inspector.
El desafío
Henning Siemers, ingeniero operativo, está involucrado en las tareas de inspección y medición de BIW. Siemers explica: "Nuestro trabajo es asegurar la exactitud dimensional de toda la carrocería en blanco (BIW). Por supuesto, cada BIW comprende muchas piezas individuales, y todas se tienen que ajustar perfectamente. Nuestra primera responsabilidad es inspeccionar toda la BIW, tanto las piezas individuales como el vehículo completo, incluyendo los espacios entre los paneles, y luego analizar los datos obtenidos. Basándonos en nuestro análisis, luego regresamos a las instalaciones de producción y ajustamos las herramientas y nos aseguramos de que el producto que sale es un automóvil cuyas piezas encajan a la perfección."
La complejidad de las formas actuales de los autos y las tolerancias cada vez más altas llevaron los instrumentos a su límite.
En el pasado, el departamento del Ing. Siemer se apoyaba con instrumentos operados manualmente. "En retrospectiva, los autos solían ser hechos a partir de segmentos casi cuadrados que se encajaban perfectamente sin muchas complicaciones. Hoy en día, los autos tienen más curvas, con zonas redondas que de repente cambian de forma y se encuentran con paneles en todo tipo de ángulos y lineas. Además, los requisitos más altos para el ajuste casi perfecto entre los paneles individuales nos obligan a trabajar con tolerancias muy limitadas. ” Henning Siemers, Ingeniero Operativo.
La solución
Con formas de vehículos cada vez más complejas, Siemers y su equipo han estado “a la búsqueda de nuevas tecnologías que cumplan”, continúa Siemers. "Cada año, nuestro ingeniero de calidad, Karl-Heinz Boecker, asiste a la feria CONTROL en Sinsheim, Alemania, allí hace un par de años, tuvo su primer encuentro con el sistema Leica TScan cuando todavía era sólo un prototipo. Con base en las especificaciones anunciadas, sabíamos que esto podría ser algo para nosotros, pero queríamos esperar hasta que estuviéramos seguros que el producto estuviera realmente listo para el mercado. El principal problema que hemos visto con muchas de las otras soluciones de escaneo en el mercado es que el software no puede mantener el ritmo con el hardware. Recopilar todos esos puntos es relativamente simple, pero ¿qué se hace después? Estábamos bajo la impresión de que muchos fabricantes no pusieron la misma atención al software como lo hicieron con el hardware. "Hace unos meses, el equipo del Ing. Boecker organizó una demostración del producto Leica Geosystems en sus instalaciones. Un LTD840 Laser Tracker Leica acoplado a un Leica T-Probe y un Leica T-Scan - la combinación de punta - fue la elección. Y el sistema Leica cumplió.
Las desviaciones de los datos CAD se muestran visualmente utilizando el software PolyWorks Inspector, con desviaciones que se muestran ya sea usando una paleta de colores o vectores. La información se analiza con el fin de dar instrucciones de corrección, que luego se aplican directamente a las herramientas.
¡La solución de software PolyWorks y el Leica T-Scan fueron la poderosa combinación!
"Ya sabíamos que el Leica T-Scan era un gran sensor, y nos demostraron que PolyWorks estaba a la altura lo cual hace una combinación perfecta. Este software es muy potente, y sabíamos que escogimos el bueno camino", declaró Siemers.
El cambio es bueno
Desde la entrega del sistema, el sistema Leica TProbe / T-Scan se ha utilizado, entre otras cosas, para medir los espacios entre paneles, inspeccionar los agujeros de referencia y similares. Siemers también ha estado probando diferentes aplicaciones para el sistema Leica T-Scan. "Una de las nuevas aplicaciones que hemos encontrado es la calibración en línea. En el pasado, las BIWs fueron inspeccionadas siendo colocadas dentro de una estación de la red y midiéndose usando un equipo CMM convencional. Cuando se tienen 150 paletas y se quiere medir con altas tolerancias, se alcanza rápidamente los límites con los métodos tradicionales. Es por eso que queríamos poder medir en línea, tanto las paletas como las herramientas, y aquí es donde el sistema Leica T-Scan entra en juego. Otra aplicación que nos interesa es la inspección de toda la trayectoria del robot, y es algo que planeamos hacer en el futuro cercano ".
Los beneficios
Cuando se le pregunta que ha cambiado desde la implantación del sistema Leica T-Scan y PolyWorks, Siemers es muy especifico: "Apoyándome en el escaneo, tengo información mucho más útil. La calidad del análisis de piezas ha mejorado, estamos en condiciones de llegar a la raíz de un problema mucho más rápidamente, por lo tanto, llegamos a soluciones específicas para lo que se necesita cambiar, por ejemplo, interviniendo al nivel de las herramientas, en un punto específico, y cambiando los parámetros basados en los resultados observados en PolyWorks ".
Los beneficios del sistema Leica T-Probe / T-Scan y PolyWorks son múltiples. "Nos gusta mucho la portabilidad. Con el equipo de Leica Geosystems, puedo reunir toda la información que necesito en tan sólo 2-3 horas y posteriormente realizar el análisis. De esta manera, no estoy parando la producción demasiado tiempo porque el sistema nos permite trabajar en paralelo: mientras que un operador está tomando las mediciones, otro ya puede estar clasificando los resultados ".
El combo Leica T-Probe / T-Scan mide dentro de un rango de 15 m, dando a los técnicos un volumen de 30 m en el que pueden operar. Esto le da a Henning Siemers y a su equipo la tranquilidad de saber que, si los parámetros de mediciones cambian en el futuro, están bien equipados para trabajar en un volumen de medición lo suficientemente amplio como para poder usarse con varios BIWs a la vez.
El hecho de que el sistema es modular es importante para el equipo de Siemers. "Compramos un Leica T-Probe, al mismo tiempo que el Leica T-Scan. La medición inalámbrica táctil es de gran valor para nosotros cuando medimos piezas que se pueden fácilmente torcer como el capó. Realizamos una medición rápida con el Leica T-Probe para obtener una idea aproximada acerca de la condición de la pieza. Si tuviéramos que empezar a escanear inmediatamente, se necesitaría más tiempo para darse cuenta de que el capó esté torcido. Con el Leica T-Probe, recopilar sólo algunos puntos nos deja inmediatamente saber lo que estamos haciendo. Y estamos haciendo todo esto dentro de PolyWorks, simplemente pasando del Leica T-Probe al Leica T-Scan ".
Gracias al gran volumen de operación del sistema Leica T-Scan, que puede inspeccionar el objeto de medición en un rango de 15 metros, todo un lado de la carrocería en blanco puede ser inspeccionado sin reposicionar el láser tracker de Leica. El operador va y viene a lo largo del vehículo, y el Láser Tracker de Leica mantiene un bloqueo sobre el Leica T-Probe / T-Scan dentro de todo el volumen de medición.
