Jaké je magické kouzlo pro továrnu budoucnosti? Kdo ví. Odborníci tvrdí, že vize Průmyslu 4.0 se naplní pouze v případě, kdy budou spolu všechny stroje zapojené do výrobního procesu bez problémů komunikovat. Aby se tento předpoklad splnil, zcela zásadní podmínkou je instalace inline metrologie. Aktuální stav tohoto fenoménu budou v rámci odborných seminářů probírat specialisté v průběhu veletrhu Metav v Düsseldorfu, který se chystá na 23. až 27. 2. 2016. Mezi základní metrologické jednotky patří například bar, Hz, μm, m/min, kW, kN nebo ot/s, což představuje jen malý výňatek ze seznamu měřených a měřitelných hodnot, které popisují proces a stav výroby. Výrobní proces může probíhat hladce a stabilně pouze tehdy, pokud jsou tyto hodnoty průběžně k dispozici a důraz je kladen na to, aby výroba byla měřitelností pokryta komplexně. Důležitým oborem, který se zabývá měřením různých technických a fyzikálních veličin, je metrologie a v případě průmyslové výroby je důležitým technickým nástrojem tzv. inline metrologie. Průmyslová inline metrologie zajišťuje náležité fungování měřidel používaných v průmyslu a ve výrobních a zkušebních procesech. „Metrologie poskytuje podstatné informace pro zobrazování a modelování reálného výrobního světa,“ vysvětluje Walter Kimmelmann, ředitel laboratoře měřicí technologie na Fakultě metrologie a řízení kvality obráběcích a tvářecích strojů na Univerzitě RWTH v Cáchách. Jak zní zlaté pravidlo metrologie? Walter Kimmelmann odpovídá: „Přesnost musí být 10x lepší než tolerance.“ Zcela zásadní je samozřejmě instalace odolné senzorové techniky, která bude spolehlivě a nepřetržitě poskytovat data i ve velmi náročném prostředí. „Výhodou je klasický systém tří nebo pěti os pro účely měření a také shodná kinematika, jakou má souřadnicový měřicí stroj,“ komentuje vedoucí laboratoře obráběcích strojů Martin Peterek. Je třeba si uvědomit, že obráběcí stroj a prostředí, ve kterém funguje, mají vlastnosti, které jsou metrologicky nevýhodné. Přesné údaje geometrických chyb zjištěných při obrábění a měření jsou důležité pro kompenzaci poruchových veličin a nastavení metrologické techniky a softwaru. „Každý, kdo chystá jakékoliv změny na měřicích přístrojích, by nás na začátku procesu měl kontaktovat,“ říká Martin Peterek. „Je to nezbytné, aby stroj, který poskytuje zpětnou vazbu, výrazně snížil stupeň nejistoty měření. Potřebné kroky jsou podpořeny balíkem softwarových nástrojů, které jsme vyvinuli. Akvizice, zpracování a předávání údajů jsou tedy velmi důležité pro úspěch metrologických operací integrovaných do výrobních procesů. Pokud se výrobce poradí u specialistů na metrologii, bude mít nástroj, který nejenže poskytuje přesnější měření, ale také napomáhá k produkci přesněji obráběných dílů,“ dodává Walter Kimmelmann a doplňuje, že pro digitalizaci velkých a složitých dílů jsou někdy využívány roboty disponující fotoaparáty a laserovými skenery. Laserová metrologie V posledních letech se odborníkům v Cáchách velmi osvědčily měřicí systémy na bázi laseru, protože jejich dopad na výrobní proces je nepatrný. „Rozhodli jsme se pro jednoduchý systém založený na souřadnicovém měřicím zařízení,“ říká Martin Peterek. „Optická měřicí technologie stále více vytlačuje dotykové systémy, protože poskytuje mnohem více informací v kratším čase.“ Je například využívána při montáži kabin řidičů velkých nákladních automobilů. Walter Kimmelmann dodává: „Externí, mobilní souřadnicový měřicí systém s optickou technikou umožňuje umístit čelní sklo na montážní lince s přesností 100 až 200 μm.“ Jsou však oblasti, kde je z technických důvodů možné využít pouze dotykové systémy, takže jejich existence je stále opodstatněna. Únor 2016 – vhodný okamžik Ulrich Löhr, generální ředitel společnosti m&h, se domnívá, že termín krátce po veletrhu EMO v Miláně je ideální pro prezentaci typu metrologických systémů, které jsou součástí strojů. Tato řešení budou na veletrhu prezentována ve spolupráci s partnerem, společností Edgecam, pod logem Hexagon – Výrobní inteligence. Společnost m&h bude na Metav u vystavovat sondy a software umožňující „nejpřímější způsob inline metrologie“. „Naše technologie se používá v zařízeních, kde je nutné měřit údaje přímo během výrobního procesu,“ vysvětluje Ulrich Löhr. „Důležitou funkci zajišťuje CAD software s funkcí 3D skenování. Naše patentovaná kalibrační technologie nám umožňuje dosáhnout přesné měření ve třech a pěti osách,“ říká generální ředitel. Pro tento účel software získává kinematické změny, různé osy a tepelné změny. Všechny tyto faktory se zohledňují ve 3D. Další zpracování na všech úrovních a všech osách Jelikož ovládání je velmi intuitivní, operátoři strojů mohou realizovat složitá měřicí zadání velmi rychle i bez předchozích znalostí programování ve 3D. Pomocí softwaru 3D Form Inspect od m&h lze jednoduše a rychle změřit geometrie a tvary na všech stranách a všemi osami přímo na obráběcím stroji a o provedeném měření vytvořit protokol. To šetří čas, zaručuje jistotu a zvyšuje kvalitu. Zatímco dříve byl software společnosti m&h využívaný primárně pro výrobu nástrojů a forem, aktuálně může být nasazen v mnoha průmyslových odvětvích, jako je například automobilový, energetický či letecký průmysl. Významnou roli hraje i hardware a společnost je hrdá především na svoji „nejmenší infračervenou sondu na trhu“, která díky průměru pouhých 25 mm může být použita u extrémně malých a vysoce přesných obráběcích strojů, jaké se používají především ve výrobě pro medicínu. K výhodám nástrojů společnosti m&h patří optimální definování nulového bodu obrobku podle obrysu obrobku, vyhodnocení výsledku ihned po obrábění bez nutnosti přenosu do měřicího stroje, možnost okamžitých dokončovacích prací bez dalšího vybavení stroje, žádné prostoje stroje z důvodu chybějících informací či výsledků měření a možnost zajištění dokumentace o měření kvality a zápisu do protokolu v automatizované výrobě. /is/