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Come i test di fine linea possono automatizzare il rilevamento dei difetti dei prodotti

Nel settore automobilistico, i test di fine linea utilizzano misure vibroacustiche per rilevare automaticamente e oggettivamente i pezzi difettosi nella linea di produzione. Scoprite come le misure automatizzate possono aiutarvi a ridurre al minimo i problemi di qualità. E capire anche come ottimizzare questo processo.

Ogni prodotto viene sottoposto a qualche forma di test alla fine del processo di produzione, ma alcuni test sono migliori di altri. Disponete delle capacità e delle funzionalità necessarie per eseguire i test EOL più approfonditi senza far esplodere il vostro budget?

Una tecnica secolare

Fin dall’antichità, infatti, la misurazione vibroacustica è stata un metodo di collaudo di fine linea affidabile per rilevare difetti e anomalie di produzione. Infatti, quando un ceramista ha appena terminato la produzione di una serie di vasi di ceramica, come può rilevare potenziali difetti invisibili nella struttura di questi oggetti delicatamente lavorati? Potrebbe picchiettare delicatamente ogni singolo vaso. E ascolta attentamente la risposta acustica. La struttura suona sana e integra? Oppure produce un tono sordo, che suggerisce la presenza di piccole bolle d’aria o di piccole crepe sotto la superficie impeccabile?

In effetti, dall’antichità alla rivoluzione industriale, fino alla moderna era digitale, le misure di rumore e vibrazioni hanno contribuito a rivelare molti difetti. In tempi moderni, le misure vibroacustiche effettuate con sensori calibrati sono diventate un metodo automatizzato e oggettivo per testare elevati volumi di pezzi prodotti in serie. Ma come si fa ad applicare e implementare i test automatizzati nel modo giusto?

Vista ravvicinata di un ceramista che realizza un vaso di ceramica
Ceramista che realizza a mano un vaso.

Perché è importante il test di fine linea

Proprio come per il nostro vaso artigianale, è possibile valutare la qualità di molti componenti e prodotti fabbricati utilizzando test di rumorosità e vibrazioni. Eppure, molte aziende non sono ancora consapevoli di questa opportunità. Alcune considerano il comportamento vibrazionale di un prodotto come una caratteristica secondaria. Concentrano la loro attenzione su altri attributi più tangibili del prodotto, come il design, la qualità della superficie o il colore. Ma ciò che si nasconde sotto la superficie lucida dell’oggetto è importante quanto il suo aspetto.

Infatti, è solo durante il funzionamento che un prodotto rivela la sua vera qualità. Funziona perfettamente secondo le aspettative o vibra in modo anomalo? Rumori e vibrazioni eccessive sono spesso il segno di un difetto di produzione che finora è passato inosservato. Dalle imperfezioni nella finitura di un dente di un ingranaggio agli squilibri di una parte di un cuscinetto, è possibile sentire e percepire i difetti, anche senza vederli.

Come si possono utilizzare i test di rumorosità e vibrazioni a proprio vantaggio e svelare i difetti dei componenti, già nelle prime fasi del processo di produzione?

Le misure vibroacustiche automatizzate offrono un metodo infallibile per verificare rapidamente la qualità di ogni singolo pezzo che esce dalla linea di produzione.

Un uomo lavora su un motore nella linea di produzione
Un uomo lavora su un motore nella linea di produzione

Che cosa si deve testare?

In realtà, ogni parte e pezzo mobile di una macchina meccanica può e deve essere testato per verificarne il comportamento vibro-acustico. Ciò include:

  • Parti e interi motori a combustione interna, di tutte le dimensioni e per tutte le applicazioni
  • Parti e interi motori elettrici, di tutte le dimensioni e per tutte le applicazioni, dai potenti motori di trazione fino al minuscolo motore del tergicristallo o al motore di regolazione del sedile.
  • Le parti di turbocompressori a rotazione estremamente rapida
  • Tutti i tipi di compressori per unità di condizionamento dell’aria o per frigoriferi

Le applicazioni del test sistematico di fine linea non si limitano ai componenti prodotti per l’industria automobilistica. Anche altri settori possono trarre vantaggio da questo metodo affidabile.

Anche i singoli componenti e le parti non in movimento sono soggetti di prova adatti. Il metodo chiamato test di risonanza acustica consiste nell’eccitare il pezzo, ad esempio colpendolo con un piccolo dispositivo ad impatto e ascoltando la sua risposta acustica e vibratoria. Questo metodo aiuta a identificare imperfezioni come cricche, cavità, trattamenti termici impropri, materiali sbagliati o mancanti e molto altro ancora.

Come implementare il test vibroacustico di fine linea

Ora avete capito perché dovreste implementare i test di fine linea. Ma come si fa?

Come per molti altri metodi di rilevamento dei difetti, è meglio affidarsi alle conoscenze e all’esperienza di un partner fidato. Se volete soddisfare le esigenze dei test di qualità industriali, dovreste porgli domande quali:

  • Quali sensori devo usare e dove devo posizionarli?
  • Come posso catturare il segnale di interesse utilizzando meccanismi di attivazione altamente sofisticati?
  • Quali funzioni di analisi e algoritmi di valutazione applicare?
  • Come posso costruire un banco di prova?
  • Come si progetta il ciclo di test?
Vista di una linea di produzione di motori per auto
Produzione di parti di motori per auto.

Presentazione di Simcenter Anovis

Le domande di cui sopra sono quelle che gli esperti Siemens possono aiutarvi a risolvere quando implementate il programma Simcenter Anovis.

Simcenter Anovis. Simcenter Anovis è un sistema di test di qualità industriale robusto e affidabile. È facile da integrare nei banchi di prova di fine linea e nelle linee di produzione. Aiuta a garantire la qualità dei prodotti a costi di produzione inferiori, prevenendo le interruzioni della linea di produzione e identificando in modo affidabile i difetti.

Oltre al semplice rilevamento dei difetti, Simcenter Anovis fornisce anche informazioni più profonde e preziose sulle caratteristiche del prodotto. Queste informazioni favoriscono il miglioramento o l’innovazione del prodotto. Infatti, indicano chiaramente la possibile causa principale del problema identificato. Queste informazioni non sono preziose solo per il team di produzione, che di conseguenza implementa i miglioramenti lungo la linea di produzione. Sono utili anche per i team di ricerca e sviluppo, in quanto rappresentano un input affidabile e reale per i futuri miglioramenti del prodotto.

Simcenter Anovis è un sistema completo, non un kit di strumenti fai da te. L’implementazione di Anovis comprende:

  • consulenza tecnica gratuita, che illustra i vantaggi e definisce i limiti del rilevamento dei difetti vibroacustici
  • adattamento dell’hardware e del software modulare in base alle vostre attività e alle vostre esigenze di processo
  • realizzazione di studi di fattibilità per garantire l’applicabilità di nuovi compiti
  • messa in servizio presso il costruttore del banco di prova e/o nell’ambiente di produzione, compresa la parametrizzazione iniziale della comunicazione del sistema e l’analisi dei segnali
  • formazione degli operatori e servizi al cliente, adattati ai requisiti degli standard di produzione industriale
L’implementazione dell’ispezione di qualità per le apparecchiature di test di fine linea è fondamentale per evitare costi aggiuntivi legati alla rilavorazione, al ritiro dei prodotti o alla perdita di fiducia da parte degli stakeholder e dei clienti.

Come funziona Simcenter Anovis?

In primo luogo, il sistema Simcenter Anovis raccoglie dati da una vasta gamma di sensori su un’ampia larghezza di banda. Questi dati includono vibrazioni da accelerometri o vibrometri laser, suoni da microfoni, velocità di rotazione da tachimetri ad alta precisione, temperatura e coppia. Naturalmente, tutti questi dati vengono accuratamente registrati con l’hardware Anovis.

Quindi, il software dedicato Simcenter Anovis per il controllo del banco prova avvia un’analisi intelligente dei segnali sui dati. Esegue controlli precisi di pass/fail per ogni oggetto in prova. Con il software, gli utenti possono anche analizzare i segnali registrati, utilizzando metodi di analisi intelligente nei domini di frequenza, ordine, angolo e tempo. Di conseguenza, possono rilevare in modo affidabile i modelli di guasto rilevanti.

Il sistema applica anche procedure di valutazione statistica per regolare dinamicamente le soglie di test. Queste procedure trasformano Anovis in un sistema di autoapprendimento che riduce gradualmente lo sforzo di configurazione e le competenze operative richieste. Il team responsabile può quindi consegnare facilmente un rapporto formale sulla qualità che conferma che il pezzo soddisfa le specifiche richieste e funziona in modo sicuro.

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