Система трехмерного контроля

МетрологияPro: Как давно вы начали автоматизацию метрологических процессов на своем предприятии? Какие были к этому предпосылки?

Лев Кремер: В прошлом году на Карачаровском механическом заводе стартовала масштабная модернизация производства, в ходе первого этапа которой на предприятие поступило новое оборудование. Основными предпосылками для автоматизации работы метрологического отдела стали рост объемов производства, усложнение геометрии выпускаемых изделий и повышение требований к точности контроля. 

В современном лифтовом оборудовании точность измерений напрямую влияет на надежность, поэтому предприятие последовательно внедряет цифровые и автоматизированные решения в производственные процессы. Так, в пользование метрологической службы КМЗ поступила современная высокоточная координатно-измерительная машина. Она подходит для решения задач, для которых требуется высокая точность и производительность для различных задач – от цеховых измерений при периодическом контроле до лабораторных исследований. 

МетрологияPro: Какие метрологические операции удалось автоматизировать и насколько ускорился процесс? 

Лев Кремер: Сегодня автоматизирован контроль геометрических параметров сложных корпусных деталей, а также зависимых допусков, допусков формы, соосности, перпендикулярности и биения.

Координатно-измерительная машина выполняет полное пространственное измерение в едином автоматизированном цикле. Это позволяет исключить накопление погрешностей при последовательных промерах, то есть избежать ошибок, которые могут появляться при большом количестве отдельных измерений, и сократить время контроля сложных поверхностей на 60-70% по сравнению с ручными методами измерения.

Кроме того, при использовании заранее подготовленных программ измерений время контроля фиксируется и дополнительно оптимизируется. 

Координатно-измерительная машина превосходит ручные средства измерения, такие как микрометр, штангенциркуль, нутрометр и другие. Она обладает рядом существенных преимуществ, к числу которых можно отнести:

• сокращение времени и трудоемкости измерений; 

• повышение точности; 

• контроль линейных размеров, параметров формы и расположения поверхностей; 

• построение карт рельефа;

• оцифровка изображений. 

МетрологияPro: Какие типы деталей и параметров раньше было невозможно или очень сложно контролировать традиционными средствами? 

Ирина Новгородова: В первую очередь речь идет о деталях сложной геометрии – корпусах лебедок, шкивах, статорах и элементах безредукторного привода.  Координатно-измерительная машина  позволяет точно контролировать сложнопрофильные и внутренние труднодоступные поверхности, межцентровые расстояния отверстий, как гладких, так и резьбовых, а также форму и взаимное расположение элементов. 

Особое значение имеет контроль формы и взаимного расположения элементов. Для лифтового оборудования соблюдение конструкторских требований критически важно, поскольку даже незначительные отклонения могут привести к дисбалансу механизмов и преждевременному износу узлов в процессе эксплуатации. Замеры ручным методом контроля не всегда удается произвести настолько точно. 

МетрологияPro: Как изменилась погрешность измерений по сравнению с традиционными методами? Во сколько раз вам удалось снизить неопределенность измерений? 

Лев Кремер: Точность измерений выросла в разы по сравнению с использованием механических средств контроля. На предприятии применяется координатно-измерительная машина портального типа m.era модификации ONYX+ 122010 с точностью измерений ±(2,6+L/330), которая позволяет с микронной точностью измерять размеры, форму и расположение элементов изделий, минимизируя влияние человеческого фактора. 

Система автоматически формирует результаты измерений, что обеспечивает стабильность и повторяемость контроля независимо от оператора. Программный комплекс системы автоматизированного проектирования для автоматизации работ сопоставим с программным обеспечением КИМ, что упрощает написание программ для деталей лифтового производства.

МетрологияPro: Как сотрудники отнеслись к автоматизации процессов? 

Лев Кремер: Коллектив положительно воспринял внедрение новых технологий и проявил высокий интерес к работе с современным оборудованием. Было организовано вводное специализированное обучение работе с координатно-измерительной машиной и программным обеспечением специалистами поставщика координатно-измерительной машины. 

Ирина Новгородова: Отмечу, что после внедрения КИМ многие процессы, связанные с длительными ручными измерениями и настройкой сложных механических приборов, были автоматизированы. Основной акцент в работе специалистов сместился на подготовку управляющих программ по CAD-моделям и анализ результатов измерений. 

При внедрении координатно-измерительной машины сотрудникам в первую очередь потребовалось освоить работу с новым программным обеспечением и научиться анализировать результаты автоматических измерений.

Обучение персонала заняло около недели, после чего сотрудники приступили к практической эксплуатации оборудования. Благодаря этому удалось достаточно быстро внедрить новые технологии в действующие производственные процессы.

МетрологияPro: Как изменился процент брака и рекламаций после внедрения КИМ? 

Ирина Новгородова: КМЗ всегда уделял особое внимание контролю качества, а внедрение координатно-измерительной машины позволило сделать его еще точнее и быстрее. Автоматизированные измерения помогают оперативно выявлять отклонения на ранних этапах производства и сразу устранять их, не допуская попадания деталей в дальнейшую сборку. Это снижает производственные риски и повышает качество готовой продукции.

МетрологияPro: Каковы ближайшие планы по дальнейшей автоматизации метрологических операций на вашем предприятии?

Лев Кремер: Опыт внедрения координатно-измерительной машины показал, что автоматизация значительно упрощает контроль сложных изделий и сокращает трудозатраты. Поэтому в перспективе КМЗ рассматривает расширение парка измерительного оборудования и области его применения. В частности, планируется внедрение 3D-сканера для решения задач обратного проектирования, создания чертежей устаревших деталей, внесения изменений в существующие конструкции и проектирования новых изделий, которые должны точно соответствовать уже существующим элементам.

Интерес к таким технологиям связан с тем, что ручные методы измерений и контроля при работе со сложными деталями требуют большого количества приборов, времени и участия специалистов. 3D-сканирование позволяет значительно ускорить этот процесс: современные сканеры быстро получают пространственные данные об объекте и формируют его цифровую трехмерную модель. Полученные данные могут использоваться для автоматического создания CAD-моделей, эскизов и чертежей с минимальным участием оператора. Это делает процесс измерений, проектирования и последующего контроля более точным, быстрым и удобным.

Наше предприятие планирует продолжить цифровизацию метрологических операций и развитие единой системы хранения и обработки данных. В перспективе рассматривается перенос метрологической информации на облачные платформы. Это позволит обеспечить централизованный доступ к данным, повысить эффективность совместной работы специалистов, минимизировать риски потери информации и создать дополнительные возможности для масштабирования системы контроля качества.

Фото предоставлены пресс-службой КМЗ.