Kvalitetsproblemer ved skift til nyt materiale blev løst med intelligent monteringsværktøj

Da Aventics skiftede til et nyt plastmateriale i sine ventilsystemer til dialyseudstyr, fik de problemer med de pneumatiske møtrikspændere, som overskred de angivne vridmomentværdier. Gevindene blev ødelagt, og fejlfrekvensen steg drastisk. Løsningen blev elektriske skruetrækkere i fikstur. Efter overgangen til de nye skruetrækkere kunne ventilsystemerne monteres i en sikker proces med garanteret kvalitet

Essen, april. ”Pneumatiske komponenter, som er robuste og kompakte, bliver stadigt vigtigere i medicoteknikindustrien”, siger Daniel Gebert, ansvarlig for kvalitetskontrol hos Aventics GmbH i Laatzen. Som et eksempel fra Aventics’ omfattende produktprogram beskriver han et ventilsystem til dialyseudstyr: ”Til sådanne komponenter er præcision og ekstrem pålidelighed afgørende. Vi arbejder konstant på at forbedre vores produkter.”

Ny plasttype resulterede i løse skruer

Operatør Frank Straubel hos Aventics monterer ventilsystemer. (Foto Atlas Copco Tools Central Europe)

For at forbedre sine produkter besluttede Aventics at anvende en ny type plast til ventilsystemets bundplade. Men allerede i forproduktionen bemærkede man, at gevindene blev ødelagt. Daniel Gebert gav ingeniørteamet til opgave at kigge nærmere på hele applikationen. Teamet fandt hurtigt årsagen til problemet. De traditionelle pneumatiske skruetrækkere, som man havde brugt hidtil, egnede sig ganske enkelt ikke til materialet i den nye bundplade. ”Den type værktøj kan kun spænde skruerne med en fast momentværdi og ved en fast hastighed, hvilket resulterede i, at gevindene blev ødelagt, når de gevindskærende skruer blev spændt”, fortæller Daniel Gebert. ”Samtidig med at den nye plasttype kemisk set var bedre, var den også vanskeligere at sætte skruer i”. De tidligere plastkomponenter var tykkere, hårdere og stærkere og blev ikke ødelagt, selv om det lave vridmoment blev overskredet adskillige gange. Introduktionen af det nye materiale gav Aventics anledning til at overveje, om de tidligere værktøjer nu også var egnede til at garantere en sikker monteringsproces. ”Vi har brugt pneumatiske skruetrækkere i 20 år og aldrig haft problemer før. Men vi har heller aldrig haft en så lille og kompleks monteringsapplikation før”, forklarer Daniel Gebert. Applikationen kræver montering af 22 miniatureventiler komplet med filter og bøsninger på en bundplade, som er ca. 12 x 14 cm og har i alt 44 gevindskærende M 1.6-skruer med torx-T2-hoved. Efter montagen gennemføres en komplet inspektion. ”Hvis der konstateres fejl, som kræver omarbejdning eller udskiftning, bliver den ekstra arbejdsomkostning for hver enkelt komponent ca. 20 euro”, oplyser Daniel Gebert.

På den baggrund hilste Aventics forslaget fra Atlas Copco om at teste den nyudviklede elektriske QMC-skruetrækker i fikstur velkomment (http://www.youtube.com/watch?v=Ar27BWNHgmA). Skruetrækkeren, som er digitalt overvåget og eldrevet, overraskede Aventics-teamet med sit brede arbejdsområde, sin enkelhed og alsidighed.

Avanceret spændeteknik, som ikke ødelægger materialet

kvalitetschef Daniel Gebert og produktionsplanlægger Ayhan Horoz

Aventics’ kvalitetschef Daniel Gebert (til venstre) og produktionsplanlægger Ayhan Horoz udvekslede jævnligt erfaringer med eksperter fra Atlas Copco i testfasen med den nye QMC-spindel. (Foto Atlas Copco Tools Central Europe)

Med QMC-skruetrækkeren udføres tilspændingen i tre trin. Det sker på trods af, at de gevindskærende skruer kun har fire en halv omdrejning med en diameter på 0,93 mm. Daniel Gebert beskriver processen i detaljer: ”I første spændetrin roterer skruetrækkeren ved lav hastighed for at køre skruen ind. Når første trin er færdig, skifter systemet til vinkeltrinnet, og skruen spændes med 500 o/min, til hovedet får kontakt med materialet. Dernæst sænkes hastigheden til 210 o/min, og skruen spændes til den endelige momentværdi på 18 cNm i ét momentstyret trin.” Eftersom omdrejningshastigheden kan programmeres frit i alle trin, kan systemet tilpasses mange forskellige tilspændingsapplikationer. ”Takket være spændestrategien opnår vi høj præcision i hver eneste tilspænding. Vi har reduceret fejlfrekvensen til stort set nul og producerer nu mere nøjagtigt end nogensinde før”, siger Daniel Gebert, som købte det alsidige system efter vellykkede testresultater. ”Vores monteringsarbejde fungerer nu bedre end nogensinde.” Frem til sensommeren 2016 havde systemet gennemført 80.000 monteringscyklusser uden problemer.

Holder et vågent øje med kvaliteten med detaljeret tilspændingsdiagram

Daniel Gebert understreger, at det nyudviklede system fra Atlas Copco kan gøre endnu mere: ”Styringen er ekstremt kompakt, og grafikfunktionerne er helt fantastiske. Vi skal bare tilslutte en computer, så eksporterer styringen detaljerede kurver og tilspændingsdiagrammer. Visualiseringen er klar og tydelig. Ved at analysere tilspændingsdiagrammerne kan Aventics få et mere detaljeret billede og forstå, hvad der præcist sker i hvert enkelt trin af processen. Den mulighed har vi slet ikke med luftværktøj.”

Angled view of operator using Controlled Microtorque Screwdriver System at Aventics

Operatøren Frank Straubel monterer ventilsystem med 44 små M 1.6-skruer. ”Sammenlignet med håndholdte pneumatiske skruetrækkere er QMC-systemet mere støjsvagt og nøjagtigt”, siger Frank Straubel. (Foto Atlas Copco Tools Central Europe)

Tilspændingsdiagrammer viser kvaliteten af underleverandørers komponenter

Ayhan Horoz mener, at endnu en fordel ved systemet er, at det hjælper til at bedømme kvaliteten af komponenter, som indkøbes hos underleverandører. ”Diagrammerne giver eksakte oplysninger om variationer i materialet såsom information om, hvorvidt huldiameter i de forborede huller i de formstøbte komponenter ligger uden for de angivne tolerancer. Under nedkøring af skruen registrerer QMC-spindlen ændringer i friktionsværdier på mikroniveau.” Aventics kan kompensere for sådanne variationer ved at justere på tilspændingsparametrene eller fjerne de pågældende komponenter og siden reklamere over for leverandørerne, hvis værdierne ligger for langt uden for det oplyste interval. Med denne tilgang kan selv mindre variationer i skruebelægning eller i plastkomponenternes materialeegenskaber opdages.

Operatørerne glæder sig over forbedret ergonomi

Udover betydelige forbedringer i processikkerhed og teknisk ydeevne spiller også medarbejdernes positive modtagelse en vigtig rolle. Sammenlignet med pneumatiske skruetrækkere er systemet i princippet lydløst. Derudover støttes den lille skruetrækker af en lineær arm, hvilket yderligere aflaster operatøren. Det betød, at operatørerne hurtigt tog det nye udstyr til sig.

For mere information om vores produkter, uddannelse og serviceydelser kan du kontakte:

Atlas Copco Industrial Technique Danmark 43 23 70 00 tools.dk@dk.atlascopco.com

Customer Story