Ispezione finale del motore per escavatori: 11 controlli e registrazione fotografica

Panoramica

Un motore che lascia la linea di montaggio per una macchina da costruzione viene controllato una sola volta, nel momento in cui diventa merce di magazzino. Successivamente potrebbe rimanere fermo per settimane, essere spedito, installato su una macchina e messo in servizio; a quel punto, nessuno sarà più in grado di ricostruire l’aspetto che aveva al termine del processo di assemblaggio.

Questo intervallo è colmato da una stazione di ispezione finale dotata di registrazione fotografica. Il controllo in sé non presenta particolari complessità: verifica della presenza dei componenti, correttezza del montaggio, coerenza dell’identificazione. Ciò che conta è che il risultato venga registrato singolarmente per ogni motore, in modo che una domanda posta sei mesi dopo possa essere risposta con un’immagine anziché con un ricordo.

Big Bird Industrial (in precedenza Shimada Big Bird Industrial) costruisce sistemi per la pulizia e la sbavatura di componenti del powertrain automobilistico dal 2001, e la stazione descritta qui segue la configurazione utilizzata per gli assiemi di motori diesel sulle linee di macchine da costruzione, dove undici controlli vengono eseguiti in un ciclo della durata di circa novanta secondi.

1. Quali modifiche per le macchine da costruzione

Il contenuto dell’ispezione è simile a quello di una linea motore automobilistica. Le condizioni operative, invece, non lo sono.

Volume inferiore, maggiore varietà

Una linea motore per macchine da costruzione produce meno unità per turno rispetto a una linea motore per autovetture, ma con un numero maggiore di configurazioni per unità. Una stazione progettata intorno a una singola variante scarterebbe la maggior parte dei pezzi che le passano davanti; ecco perché la configurazione attesa deve derivare dall’identità del motore, e non da un elenco fisso.

Sporco e vernice fanno parte della superficie

I motori destinati a questo mercato vengono spesso verniciati prima di lasciare la linea di produzione, e una superficie verniciata o polverosa è più difficile da leggere rispetto a una superficie pulita. Un carattere nitido su metallo nudo potrebbe risultare parzialmente coperto dalla vernice, e un’incisione leggibile nel reparto verniciatura potrebbe essere completamente ricoperta entro il momento in cui il motore raggiunge il magazzino.

2. Undici controlli in un unico ciclo

Gli undici punti riguardano identificazione, aspetto esteriore, completezza del montaggio e orientamento. Sono elencati insieme perché condividono un’unica presentazione del motore.

L’elenco

I controlli sono: coerenza tra il numero sulla targhetta, il codice a barre e il numero di serie inciso; aspetto dei filtri dell'olio e del carburante; se il numero di serie inciso è oscurato dalla vernice; installazione corretta e completa della tubazione dell'intercooler e della tubazione di aspirazione; presenza dei bulloni del volano e della scatola del volano; presenza del coperchio del foro di ispezione sotto la scatola del volano; presenza di tappi e coperture protettive; fissaggio corretto del sensore NOx; presenza della scatola dei componenti; presenza e angolazione del raccordo della tubazione della pompa dell'acqua; e orientamento dell'uscita della pompa dell'acqua.

Perché appartengono insieme

Ciascun controllo è singolarmente semplice e, nel loro insieme, descrivono un motore completo. Suddividerli in diverse stazioni comporta ulteriore manipolazione e fa perdere la caratteristica più importante: un unico set di immagini che dimostra lo stato dell'intero gruppo in un determinato momento.

3. La registrazione fotografica come prova

Archiviare il set di immagini associato all’identità del motore trasforma un’ispezione in una registrazione ufficiale, e la differenza emerge quando, mesi dopo, viene posta una domanda.

Rispondere a una domanda in un momento successivo

Una macchina arriva presso un concessionario senza un tappo; la domanda è se fosse già mancante al momento dell’uscita dallo stabilimento. Con un set di immagini archiviate la domanda viene risolta in pochi minuti; senza di esso, si trasforma in una conversazione tra due aziende riguardo a un componente che nessuno può vedere.

Cosa conservare e per quanto tempo

Conservare ogni immagine per l’intera durata della garanzia comporta costi elevati per lo spazio di archiviazione, ma riduce notevolmente le controversie. Il compromesso pratico consiste nel conservare l’intero set per un breve periodo, le immagini relative ai pezzi rifiutati per un periodo più lungo e una panoramica compressa per motore per tutta la durata stabilita dal contratto con il cliente.

4. Verifica del numero di parte

I controlli d’identità sono la parte della stazione che genera più spesso risparmi, perché individuano discrepanze tra ciò che è stato effettivamente prodotto e quanto indicato sulla documentazione.

Tre registrazioni che devono coincidere

La targhetta, l’etichetta a codice a barre e il numero seriale inciso sono tre registrazioni indipendenti della stessa identità. È possibile che due siano corrette mentre la terza sia errata, e un’incongruenza si propaga in ogni sistema successivo che si affida a quella errata.

Lettura attraverso la vernice

Un numero inciso riempito di vernice presenta basso contrasto e una forma leggermente alterata dei caratteri. L’illuminazione a basso angolo, che illumina una sola parete dell’incisione, è ciò che ripristina il contrasto; la lettura deve essere rifiutata piuttosto che ipotizzata quando il livello di affidabilità è basso.

5. Integrazione con il magazzino

La postazione si trova al confine tra produzione e stoccaggio, e il suo output comunica al magazzino che un motore è completo e rilasciato.

Ciò comporta due conseguenze. La stazione deve essere in grado di trattenere un motore difettoso, il che significa prevedere una posizione di quarantena definita, anziché un arresto lungo la linea. Inoltre, deve trasferire l’insieme delle immagini e il risultato insieme, affinché il registro del magazzino e il registro dell’ispezione facciano riferimento allo stesso evento, anziché a due istanti temporali distanziati di un’ora.

6. Quali sono i limiti della stazione

I limiti di questa tipologia di ispezione riguardano la geometria e la contaminazione. Un componente nascosto dietro un altro non è visibile da alcuna posizione della telecamera, e una superficie ricoperta di polvere o di spruzzo non può essere letta in modo affidabile. Entrambi questi aspetti vengono affrontati nella fase di specifica, scegliendo la presentazione del motore, l’ordine delle verifiche e la pulizia delle superfici da leggere.

Una stazione che presuppone un motore pulito e completamente visibile deluderà già nel primo turno in cui viene eseguito un controllo su un motore sporco. La soluzione pratica consiste nel posizionare il motore in modo da orientare le superfici da ispezionare verso le telecamere, accettando che alcuni controlli richiedano una seconda visione.

7. Tempo di ciclo e posizione sulla linea

Un ciclo di circa novanta secondi per undici controlli è determinato dal numero di visioni necessarie per il motore, non dalla velocità di elaborazione; ciò ha una conseguenza diretta sulla posizione in cui la stazione può essere installata.

Visioni anziché controlli

Diverse verifiche vengono effettuate a partire dalla stessa visione, quindi il tempo è regolato dal numero di posizioni delle telecamere, non dalla lunghezza dell’elenco dei controlli. Una stazione che richiede sei visioni e un robot che si muove tra di esse impiega la maggior parte del suo ciclo sul movimento del robot, motivo per cui la presentazione del motore è altrettanto importante quanto il sensore.

Buffer prima del magazzino

Poiché un motore difettoso deve essere rimosso dal flusso anziché essere riprovato sul posto, la stazione richiede una posizione di quarantena e un certo spazio di riserva prima di essa. Su una linea che produce alcune decine di unità per turno, tale spazio di riserva è ridotto e la stazione può trovarsi direttamente lungo il percorso di rilascio. Su una linea più veloce, la stessa stazione diventa un collo di bottiglia e la quarantena necessita di una gestione dedicata.

Anche i controlli stessi comportano requisiti dimensionali che influenzano l’ottica. Una testa di vite mancante sul corpo volano è un obiettivo di circa 10 mm di diametro all’interno di una visuale che copre l’intera faccia posteriore, definendo così una densità di pixel che la telecamera deve raggiungere prima ancora di considerare qualsiasi algoritmo. Definire tale densità per singolo controllo, anziché per stazione, è il metodo pratico per dimensionare l’ottica.

Domande frequenti

Perché Undici Controlli e non un elenco più lungo?

Perché l’elenco corrisponde a ciò che può essere valutato in modo affidabile dalle immagini nella configurazione consentita dalla linea. Aggiungere un controllo non visibile in modo affidabile aumenta i falsi allarmi senza offrire ulteriore protezione.

La stazione sostituisce l’operatore?

Sostituisce la parte ripetibile del lavoro dell’operatore, lasciando a quest’ultimo le decisioni soggettive. Su questa linea, l’operatore conferma i risultati segnalati invece di ispezionare ogni motore da zero.

Quanto è accurato il controllo di identificazione?

Su una superficie leggibile, i sistemi di ispezione per l’assemblaggio operano con un’accuratezza pari a circa il novantotto per cento sul loro insieme di controlli, mentre il residuo viene gestito tramite revisione. Tale percentuale dipende fortemente dalla qualità dell’illuminazione dell’incisione.

Che cosa accade a un motore che non supera il controllo?

Viene trasferito in una posizione di quarantena definita e non riceve il rilascio per il magazzino. Una stazione che stampa soltanto un rapporto, senza bloccare il rilascio, è un sistema di monitoraggio, non una stazione di ispezione.

Conclusione

Una stazione di ispezione finale su una linea di produzione di motori ne giustifica il costo due volte: la prima volta intercettando un tappo mancante o un tubo errato prima che il motore entri in magazzino, e la seconda volta archiviando l’insieme delle immagini che rispondono alla domanda quando la macchina si trova sul campo.

La specifica dovrebbe indicare gli undici controlli, la presentazione del motore, le fonti di identità che devono coincidere e il periodo di conservazione delle immagini. Senza quest’ultimo, il record esiste solo fino alla pulizia del disco.