Výrobní technologie a management

Ve výrobě je potřeba dodržovat technologické postupy a zároveň zohledňovat požadavky na co nejvyšší kvalitu za rozumnou cenou. Proto je důležité vhodně volit strategii výroby, použití nástrojů i materiálů, optimalizovat technologické postupy a rozvíjet výrobní technologie na míru požadavků výroby. Díky tomuto komplexnímu přístupu výzkum a vývoj na Fakultě strojní ČVUT v Praze umožňuje nalézat řešení vedoucí k efektivním a ekonomicky výhodným inovacím výroby. Cílem spolupráce výzkumné a průmyslové sféry je zvyšování efektivity výroby a tím konkurenceschopnosti podniků.

Systém pro detekci poškození při výrobě ozubených kol

Jedná se o prototyp stroje, který byl vyvinut jako systém in-line kontroly pro detekci poškození ozubení diferenciálu. Slouží k optické analýze poškození při výrobě ozubení s využitím strojového učení. Stroj opticky snímá vyrobená ozubená kola, respektive plochy zubů a vyhodnocuje jakost jednotlivých částí vyrobených dílců, tedy hodnotí vzhled a kvalitu nabroušení.

Nové unikátní řešení optické analýzy

Prototyp vznikl na základě požadavku z firmy Škoda Auto Vrchlabí vyrábějící ozubená kola do převodovek pro autoprůmysl, který vyžaduje maximální přesnost vyrobených dílců zajišťující co nejmenší tření, co nejvyšší efektivitu a tichost chodu. Pokud není dílec vyroben v požadované kvalitě, je provoz automobilu hlučnější, méně efektivní a může dojít i k předčasnému zničení dílce a vzniku škody na vozidle. Firma hledala řešení, jak odhalit případné vady vyrobených kusů ještě před jejich montáží do převodovek, kde teprve podle zvuku bylo možné poznat, zda je ozubené kolo vyrobeno v potřebné kvalitě. Cílem tedy bylo rozpoznat potřebnou kvalitu obrobku hned po jeho výrobní operaci, přičemž ale bylo potřeba zohlednit stávající rychlost produkce, pomocí technologie, která bude dostatečně rychlá a pokud možno bezkontaktní.

Nejprve jsme zjišťovali, za jakých světelných podmínek bude kontrola probíhat a testovali jsme několik optických senzorů, zda jsou schopny v těchto podmínkách detekovat poškození. Optické snímače jsme propojili s nově vyvinutým software, který nejenže ovládá pohyby snímače, ale také ukládá a vyhodnocuje získaná data. Největší přínos této metody je, že umožňuje zaznamenat a vyhodnotit každé ozubené kolo jako celek i při zachování stávající rychlosti výroby.

Vyvinutá unikátní optická analýza umožňuje zvýšit kvalitu výroby rychlou detekcí a vyřazením nedokonalých dílců, čímž se efektivně předchází vzniku problémů při provozu vozidla a zároveň zachovává rychlost produkce. Včasná detekce vad je pro výrobu zcela klíčová.

Největší přínos spolupráce s Fakultou strojní ČVUT v Praze

Vynikající zkušenosti z předchozí spolupráce firmy s fakultou dávaly naději, že se podaří najít přijatelné řešení, které bude možné zrealizovat, bude splňovat požadavky firmy a nebude extrémně finančně nákladné. Při hledání vhodného řešení bylo třeba přemýšlet novým inovativním způsobem, aby byl vyvinut vhodný funkční systém schopný pracovat v podmínkách výroby, který by byl spolehlivý, přesný, jednoduchý pro obsluhu a ekonomicky výhodný. To se podařilo, vzniknul stroj se stabilní konstrukcí propojující inovativní software s optickými snímači a na základě vyhotoveného prototypu má firma zájem zavést vyvinutý systém pro detekci poškození do výroby.