Powertrain bé conduït amb la tecnologia de control de GE Fanuc

En la seva factoria de Kaiserslautern, Opel Powertrain GmbH està produint l'última tecnologia de motors. La tecnologia de control que porta associada està subministrada en la seva majoria per GE Fanuc Automation.

Des abril de 2001, Opel Powertrain GmbH de Kaiserslautern, Alemanya, produeix motors d'alumini Ecotec. Per a aquest fi, la factoria completa ha estat equipada amb una moderna tecnologia de fabricació. Això inclou, per exemple, la tècnica de fosa amb motlles de poliestirè per a blocs de cilindres i culates, fresat exterior de coixinets d'eixos de cigonyal, incisió per làser de les bieles, i l'acoblament del motor amb comprovació en càrrega del parell de gir . Basats en aquesta tecnologia, així com en un bé ideat concepte d'acoblament, ha estat possible la producció de 2.000 motors diaris, o 460.000 motors anuals.

Els productes d'automatització de GE Fanuc Automation s'utilitzen principalment en els passos individuals de la producció de blocs i culates, eixos de cigonyal, bieles i arbres de lleves, sistema de preparació del medi refrigerant, acoblament de la culata i del motor, així com en el sistema de transport de peces.

S'utilitzen, en total, 469 CNC de GE Fanuc, 147 controls SPS, 316 terminals d'operació, així com el sistema Cimplicity PMC (Production Management Control) com a sistema de control de la producció.

El producte i sistema de convalidació, gestió del projecte a la factoria, servei i suport, així com la coordinació amb els proveïdors de les màquines eina van ser portats a terme per GE Automotive. En total, màquines de 24 proveïdors estan equipades amb controls de GE Fanuc.

Les peces són produïdes en centenars de diferents passos d'elaboració (per ex. Rectificat, mandrinat, fresat, rentat, polit, transport, escissió per làser i comprovació) abans de ser ensamblades en un motor Ecotec. Existeixen diverses solucions de control interessants dins de l'amplitud d'aquest complicat procés de fabricació.

Per a la producció de culates de cilindres, l'empresa Eelwema ha produït i desenvolupat quatre màquines especials. Aquestes són, les màquines de muntatge, d'estampació i de tapes de vàlvules, així com una màquina de segellat, muntatge parcial i verificació. Cada màquina disposa de fins a 20 estacions, en què les peces passen a través de diversos cicles de muntatge i comprovació en una seqüència de producció de 23.5 segons. Les peces semiacabades se situen a alta velocitat per al següent pas de l'operació, mitjançant bieles cícliques, carros transversals i unitats de transport amb fins a cinc servomotors. Aquestes seqüències estan controlades per reguladors intel ligents de servomotor tipus Powermat H.

En la producció normal d'alta velocitat pot ocórrer que un component del motor obstrueixi o evitar la seqüència causa d'un incident no previsible. Abans, s'utilitzaven exclusivament acoblaments mecànics per a la seguretat. El desavantatge d'aquests és que, en cas d'obstrucció, és necessari realitzar un reset manual i tornar a ajustar les referències de l'accionament. Freqüentment s'utilitzen dos encoders addicionals per monitoritzar la posició real de la unitat d'accionament. Això repercuteix en una pèrdua de temps en la seqüència de producció i un considerable esforç extra en la tecnologia de control. GE Fanuc ha desenvolupat la funció de protecció contra col·lisió especialment per a aquest tipus de funcionament defectuós.

El Powermat H monitoritza la velocitat de gir del servomotor en temps real. En el cas d'un sobtat augment, crític en temps, del parell de gir prèviament parametritzat (com un bloqueig de la biela cíclica), l'accionament s'atura sense perdre la seva posició absoluta. Una vegada que el bloqueig ha estat eliminat, la màquina o la biela cíclica torna a posar-se en marxa immediatament. Ja no és necessari fer un nou ajust manual.

Ex-Cell-0 ha produït 12 línies transfer, cadascuna de les quals disposa d'unes 10 estacions per a la mecanització de blocs de cilindres. Els blocs de cilindres són mecanitzats mitjançant els processos de fresat i mandrinado. Una funció especial consisteix en un procés patentat per Ex-Cell-0 per a la mecanització dels orificis dels rodaments del cigonyal. En aquesta màquina "mandrinadora en línia" tres capçals operen amb les seves posicions sincronitzades. En el transcurs de la producció, les posicions dels capçals canvien amb referència als altres.

El CNC de les Sèries 16I-M de GE Fanuc s'utilitza per aconseguir aquesta sincronització. La màquina té tres sistemes d'accionament: per al moviment giratori de la vora de l'eina, per al suport de la barra mandrinadora, així com un accionament per al moviment giratori de la corba d'ajust fi de l'eina darrere de la vora d'aquesta. Els tres sistemes d'accionament giren amb posició sincronitzada durant l'operació. Si es requereix un ajust fi de les eines, es canvia la posició d'un accionament. En aquesta operació, la posició de la corba d'ajust fi de l'eina a la vora de la mateixa, i per tant el diàmetre de mandrinat, es modifiquen. Després del procediment d'ajust fi d'eina, els dos accionaments continuen operant amb posicions sincronitzades.

A més de les màquines anteriorment descrites, hi ha també una sèrie d'aplicacions realment interessants. Per raons d'espai s'ha d'esmentar breument dos exemples. Un d'ells és el sistema de transport portàtil de l'empresa GSA. Aquest sistema transporta les peces entre les màquines eina individuals a una velocitat de fins a 130m/min. La tecnologia d'accionament i control d'aquest sistema procedeix de GE Fanuc i es caracteritza per un alt grau de precisió de posicionament en cicles d'alta velocitat i alta acceleració.

El segon exemple és la línia transfer subministrada per Mauser, en la qual es mecanitzen bieles. A més del mandrinatge i fresat, la peça es produeix també mitjançant escissió per làser. Per a això, s'utilitza un làser per fer dues escissions. En aquesta posició de ruptura nominal, la biela de connexió es talla en dos i es torna a roscar. Un CNC de doble canal de les Sèries 160-MC de GE Fanuc s'usa per a controlar fins a nou eixos.

Una factoria avançada de motors com Opel Powertrain, ofereix nombroses solucions tècniques interessants. Algunes d'aquestes, procedents del camp de la tecnologia de control i accionament han estat descrites en aquest informe. Mentrestant, la producció ha començat. En el projecte global, els fabricants de màquina eina treballen mà a mà amb GE Fanuc. Els efectes d'aquesta col·laboració es van veure en la suau posada en marxa. Per Opel Powertrain, el resultat és una nova factoria de motors amb una qualitat de producte millorada i un augment de la productivitat