Automobilių tvirtinimo sprendimai Vokietijoje veikiančioms pirmaujančių tiekėjų surinkimo linijoms

Projekto apžvalga

Vadovaujantis vokiškas pirmosios pakopos automobilių tiekėjas – specializuojantis šasis ir variklių perduodamos galios moduliuose premium europietiškoms OEM įmonėms – susidūrė su kartotiniais kokybės nuokrypiais ir montavimo linijos sustojimais galutinėje surinkimo stadijoje. Tryse didelės našumo gamybos linijose Volfsburge ir Nekarsulme kasdien per pametį buvo atliekama daugiau nei 12 000 tvirtinimo operacijų, kurios remdavosi senaisiais varžtų ir veržlių deriniais, negalėjusiais išlaikyti nuolatinės spaustuvės jėgos dinaminėje sukimo sekos sąlygomis. Su metine gamyba, viršijančia 450 000 automobilių vienetų, net 0,3 % gedimų norma reiškė didelius pakartotinio darbo sąnaudas, garantinius rizikos veiksnius ir nepriklausomų auditų neatitikimus pagal IATF 16949 reikalavimus.

Iššukių analizė

Pagrindiniai iššūkiai buvo daugiasluoksniai: Pirma, standartiniai DIN 933 varžtai parodė netolygią sriegio trintį dėl kintamo cinkavimo sluoksnio storio, todėl sukimo momentui į tempimą būdingas išsisklaidymas viršijo ±15 % – žymiai daugiau nei ±8 % leistinas nuokrypis kritiniams pakabos sujungimams. Antra, plokščiosios poveržlės neturėjo pakankamos paviršiaus kietumo (HV120), todėl automatinio priveržimo metu įvyko plastinė deformacija, o tai pažeidė pradinio apkrovimo išlaikymą temperatūrinės ciklinės apkrovos sąlygomis. Trečia, sekamumas buvo fragmentuotas: tvirtinamieji elementai buvo pristatomi maišytose partijose be partijų lygio dokumentacijos, todėl buvo pažeista ISO 9001 8.5.2 straipsnio nuostata apie identifikavimą ir sekamumą. Šios problemos sukėlė kartotinius kliento PPAP atmetimus bei vidines proceso pajėgumo (C _pK ) rodiklius žemesnius nei 1,0 sujungimo vientisumo matavimams.

Sprendimas

Pateikėme visiškai integruotą, sertifikuotą tvirtinamųjų sistemą, specialiai suprojektuotą aukšto greičio robotiniam surinkimui. Sprendimas apėmė:

• Specialūs aukštosios stiprumo varžtai: M12×1,25 × 45 mm klasės 10,9 varžtai su valdoma fosfato–cinko danga (storis 8–12 µm), patvirtinti ASTM B633 druskos purškimo bandymu (720 val.). Kiekvienas partijos pavyzdys buvo visiškai išbandytas mechaniniu būdu (tempimo stiprumas ≥1000 MPa, takumo riba ≥900 MPa) ir patikrintas mikrošiurkštumo metodu (HV300±15).
• Kietinti žiedai: DIN 125-A žiedai iš Ck45 plieno, kietinti iki HV320–360 ir fosfatuoti tam, kad būtų užtikrinta tepamumo vientisumas. Paviršiaus šiurkštumas (Ra ≤ 0,8 µm) užtikrino pakartotinus trinties koeficientus (µ _bendr. = 0,12 ± 0,015) per daugiau nei 50 000 ciklų.
• Visiškos sekamosios sistemos struktūra: Kiekviename varžtų padėklyje (ne atskiruose elementuose) įgraviruoti lazeriu QR kodai, susieti su realiuoju ERP duomenų srautu, įskaitant kaitinimo numerį, tempimo bandymo ataskaitą, dangos sertifikatą ir ISO 9001 sertifikavimo būseną – viskas prieinama per gamybos aikštelės planšetinius kompiuterius.

Visi komponentai gaminami mūsų Solingen’e esančioje ISO 9001 ir IATF 16949 sertifikatuotose gamybos patalpose, kuriose veikia specializuotos automobilių gamybos ląstelės ir dirbtinio intelekto valdoma vaizdo kontrolė, skirta tikrinti sriegių geometriją ir galvutės žymėjimų skaitomumą.

Įgyvendinimo procesas

Įdiegimas vyko etapais, mažinant riziką, per 10 savaičių. Pirmasis etapas apėmė bendrą procesų žemėlapio sudarymą kartu su tiekėjo PFMEA komanda, kad būtų nustatyti 7 kritiniai tvirtinimo punktai (pvz., valdymo rankenos sukimosi ašis, pakabos rėmo tvirtinimas). Antrasis etapas apėmė sukimo momento patvirtinimą naudojant kalibruotus Kistler daugiakomponenčius jutiklius ir skaitmeninio dvynio modeliavimą, imituojant jungčių atsipalaidavimą esant vibracijų profiliams, atitinkantiems 150 000 km nuvažiuotą atstumą. Trečiasis etapas apėmė operatorių mokymą, įrankių kalibravimo atnaujinimus (Bosch PSB 1800 EC įrankiams) ir integraciją su tiekėjo MES sistema realaus laiko statistinės proceso kontrolės (SPC) informacinėms lentoms. Gamybos sustojimų nebuvo; pereinamasis laikotarpis buvo įvykdytas numatytomis techninės priežiūros pertraukomis.

Projekto rezultatai

Po visiško įdiegimo per tris mėnesius buvo pasiekti matomi pagerinimai:

• Veržiamosios jėgos svyravimai sumažinti nuo ±14,2 % iki ±6,3 %, pasiekiant klasifikaciją C _pK = 1,42 visuose stebimuose sujungimuose;
• Montavimo linijos sustojimai dėl varžtų susijusių gedimų sumažėjo 92 % (nuo 17,4 iki 1,3 kartų per savaitę);
• PPAP patvirtinimo laikas sutrumpintas 65 %, o naujausioje VDA 6.3 audito ataskaitoje nebuvo nustatyta jokių neatitikčių;
• Metinis sąnaudų vengimas įvertintas 385 000 € dėl mažesnio broko, perdarymų ir garantinių atsargų;

Svarbiausia, sprendimas leido be trukdžių padidinti mastą – dabar jis diegiamas dar penkiose Tier-1 gamybos įmonėse Vokietijoje, Lenkijoje ir Slovakijoje.

Klientų atsiliepimai ir santrauka

„Tai nėra tik varžtų keitimas – tai patikimumo užtikrinimo priemonė“, – teigė tiekėjo gamybos inžinerijos skyriaus vadovas. „Sertifikuotos medžiagos vientisumo, įmontuotos sekamosios informacijos ir taikomosios trinties kontrolės derinys pakeitė mūsų jungčių vientisumo užtikrinimą iš reaktyvaus tikrinimo į prognozuojamą pasitikėjimą. Didinant elektromobilių (EV) platformų gamybą, šis partnerystės ryšys suteikia mums pagrindinę pasiruošimo laipsnį didesnio sukimo momento ir daug aliuminio turinčioms surinkimo operacijoms.“ Šis projektas dar kartą patvirtina, kaip tiksliai suprojektuoti automobiliniai varžtai , remiantis griežta ISO 9001 sertifikuotų varžtų protokolais, veikia kaip misijai kritinės reikšmės užtikrinimo priemonės – o ne kaip paprasti prekiniai gaminiai – šiuolaikinėje automobilių pramonė gamyboje ir surinkimo linijos varžtavimo procese puikumui.