La nouvelle technologie de collecte de données garantit la vitesse, la précision, l'évolutivité et la sécurité

Dans le monde de la course automobile, le temps et la précision sont intimement liés, guidés par les secondes. Sans surprise, Roush Yates Engines (RYE) de Mooresville, N.C. et sa division de fabrication, Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS), sont ancrés par ce credo, qui à son tour influence la façon dont il évalue et décide des moyens optimaux de tirer parti de la technologie pour son monde. -opérations de fabrication de classe. Ainsi, lorsque RYE a exploré des moyens d'améliorer la précision, l'intégrité et le débit de ses données de mesure, la décision de déployer DataSure 4.0, une solution d'acquisition de données développée par The L.S. Starrett Co., Athol, Mass., se résumait à—vous l'avez deviné—secondes.

RYE est le constructeur de moteurs exclusif de Ford Performance pour les plus hauts niveaux de NASCAR, y compris la NASCAR Cup et la série Xfinity, ainsi que l'IMSA Michelin Pilot Challenge. De plus, RYMS est une organisation de fabrication de pièces CNC avec une expertise dans l'usinage multi-axes de pièces métalliques et plastiques aux géométries complexes. La production interne de RYMS comprend des pièces usinées pour les programmes Ford FR9 V8 NASCAR, Ford Mustang 5.2L V8 et d'autres applications de sport automobile, ainsi que pour l'aérospatiale, la défense et d'autres industries.

Le système de gestion de la qualité de RYMS est certifié AS9100 Rev D et ISO 9001, ainsi que conforme aux normes International Traffic in Arms (ITAR) et Cybersecurity Maturity Model Certification (CMMC).

Pour aider à atteindre ses objectifs de performance et d'entreprise, RYE a choisi les outils de mesure et les systèmes de métrologie Starrett pour s'assurer que les spécifications de conception critiques sont respectées au niveau attendu et requis par l'ingénierie. Les sports mécaniques, la défense, l'aérospatiale et la fabrication médicale exigent des normes strictes pour obtenir une qualité constante. Ajoutez des exigences complexes pour des pièces hautes performances et fiables, et les processus de test et de mesure sont encore plus exigeants.

RYE dispose de deux laboratoires de qualité dotés des outils nécessaires pour mesurer et inspecter une grande variété de pièces fabriquées et fournies pour ses moteurs de course ainsi que pour des clients externes.

L'intégrité des données est un élément essentiel de la précision dans la fabrication. Si les données de mesure prises à partir des jauges sont enregistrées, transmises ou consignées de manière incorrecte, plusieurs problèmes peuvent survenir. Les pièces peuvent être mises au rebut, les performances du produit peuvent en souffrir, la main-d'œuvre de production et le temps machine peuvent être perdus et un temps excessif sera consacré à l'enregistrement manuel des données, ce qui augmente également le risque d'erreur. De plus, aucune des données ne peut être officiellement documentée ou vérifiée pour SPC et traçable pour les besoins des clients sans un système automatisé fiable, qui peut capturer les données de mesure pour répondre à la fabrication de niveau Industrie 4.0 et les rendre disponibles pour l'intégration avec d'autres données d'usine.

Comprenant cela et la nécessité d'atteindre une intégrité optimale des données, RYE a revu son processus d'inspection et d'acquisition de données avec Starrett, un développeur de systèmes de collecte de données pour les applications de mesure de contrôle qualité. Starrett a analysé le processus de collecte de données RYE conventionnel et a déterminé que RYE bénéficierait de la dernière technologie d'acquisition de données, son système DataSure 4.0 (DS4).

"Nous recherchons constamment des moyens d'améliorer et d'accélérer notre processus de collecte de données", a déclaré Alex Marothy, technicien/programmeur de contrôle qualité et responsable de l'automatisation chez RYE. "Les machinistes et les inspecteurs notaient certaines mesures dans des feuilles de journal, qui devaient ensuite être saisies dans des feuilles de calcul sur un ordinateur, ce qui prenait du temps et entraînait peut-être des erreurs, car les opérateurs pouvaient mal interpréter les jauges ou écrire des valeurs incorrectes."

Cherchant à migrer davantage vers une automatisation numérique fiable et transparente et à exploiter ses données plus efficacement dans l'ensemble de ses installations, RYE a donné à Starrett le feu vert pour lancer DS4 à la mi-2020. RYE a choisi d'implémenter DS4 lentement, en commençant par un dispositif d'application d'indicateurs numériques multiples conçu pour l'inspection du moteur.

"DataSure 4.0 (DS4) est le premier système sans fil que nous ayons jamais utilisé pour collecter des données sur notre site de fabrication via une inspection en cours de fabrication, nous voulions donc commencer petit, vérifier les résultats et renforcer la confiance avec notre équipe", a déclaré Todd English, vice-président, partenariats stratégiques et marketing chez RYE.

RYE possède deux 80 000 ft ² (7 432 m ² ) installations de fabrication à Mooresville, avec l'application DS4 exécutée dans un 40 000 ft ² (3 716 m ² ) Zone d'usinage CNC, transmettant des données d'environ 200' (61 m). Dans cette zone, il y a au moins 15 machines CNC, donc le bruit et les signaux sont omniprésents, mais malgré la distance et les interférences ambiantes potentielles, DS4 fonctionne sans problème via une passerelle distante et une antenne.

Marothy a décrit comment le plan de déploiement de DS4 sur le système de fixation du moteur s'est développé. « Auparavant, les ingénieurs utilisaient un système de fixation à huit cadrans. Le nouveau plan consistait à utiliser huit indicateurs numériques électroniques Starrett W2900-01 avec DS4 afin d'attribuer et d'organiser les deux valeurs à cet indicateur spécifique afin de simplifier la saisie et l'examen des données. »

Les résultats de l'application de DS4 au montage du moteur ont été impressionnants. « Par rapport à notre méthodologie précédente, nous avons considérablement amélioré la précision et la durée de notre collecte de données, mais plus important encore, les données ont été transférées numériquement », a déclaré Marothy. "Le système DS4 a efficacement éliminé les relevés de jauge écrits à la main et la transcription des valeurs dans des feuilles de calcul."

RYE a également évalué DS4 via des économies de main-d'œuvre en déterminant combien de secondes ont été économisées par mesure. "Nous avons constaté que DS4 économisait huit à 10 secondes par mesure, et nous effectuons plusieurs milliers de mesures par jour, économisant ainsi plus de sept heures de travail chaque jour", a déclaré Marothy. La directrice de production de RYMS, Jennifer LaFever, a souligné d'autres avantages liés aux systèmes. "Nous pratiquons l'amélioration continue chez RYE grâce à notre programme Kaizen, auquel DS4 contribue par sa capacité à nous aider à être plus rapides, plus précis et plus efficaces."

Le DS4 fonctionne sur la dernière technologie de réseau sans fil, qui utilise des fréquences radio à ondes courtes pour interconnecter les téléphones portables, les ordinateurs et les appareils électroniques sans fil, permettant une vitesse beaucoup plus rapide, une plus grande bande passante et une plus longue portée pour un débit de données plus élevé. La portée du DS4 est 10 à 20 fois supérieure à celle de tout système de collecte de données sur le marché, selon Starrett, capable de transmettre des données littéralement à des centaines de mètres, voire à plus d'un mile, ce qui est idéal dans les grandes opérations de fabrication ou dans plusieurs installations.

DS4 offre des débits binaires plus élevés et une connexion à haut débit de moins de 50 ms de temps de trajet des données et dispose d'un réseau à latence ultra-faible qui permet de traiter sans délai de gros volumes de données, même à pleine capacité. Les utilisateurs de DS4 peuvent utiliser plusieurs passerelles et répéteurs distants, qui servent de points centraux ou distribués pour la collecte de données, par rapport aux systèmes conventionnels qui n'ont qu'une seule passerelle.

DS4 est construit sur une plate-forme sans fil sécurisée et propriétaire. Les données transportées sont cryptées à l'aide d'une approche multicouche qui empêche l'accès extérieur aux données, qu'il soit passif ou actif. "Nous conservons les données sur nos pièces physiques dans notre réseau sous une sécurité stricte pour répondre aux exigences CMMC et ITAR et nous sommes pleinement convaincus que DS4 répond aux critères", a déclaré LaFever.

Avec DS4, une nouvelle topologie de réseau peut être configurée pour des situations simples ou complexes et des passerelles distantes distribuées peuvent également être utilisées. Les données sont transmises à partir d'instruments dotés d'émetteurs radio intégrés ou de nœuds d'extrémité montés à l'extérieur vers des passerelles, et sont utilisables sur les plates-formes mobiles Android ou iOS et les ordinateurs Windows, y compris les ordinateurs portables, les ordinateurs de bureau, les ordinateurs clients légers et les serveurs. Les composants de répéteur et de pont DS4 peuvent se connecter directement aux automates programmables et à d'autres équipements d'automatisation série à grande vitesse pour la collecte de données en temps réel ou le fonctionnement à distance de la machine.

DS4 est compatible avec toutes les jauges numériques électroniques Starrett, ainsi que les jauges électroniques d'autres fabricants d'outils, et fonctionne avec des jauges avec capacité sans fil, telles que les étriers Starrett W798, les micromètres W733.1 et les indicateurs W2900. Il est également compatible via Starrett et les jauges électroniques d'autres fabricants d'outils en montant à l'extérieur les nœuds d'extrémité Starrett DataSure sur les jauges.

Reconnaissant l'impact positif que DS4 a eu sur ses opérations de fabrication, RYE a de plus grands projets de collecte de données. "En fin de compte, nous souhaitons tirer davantage parti de DS4 en l'intégrant à notre système ERP pour une solution de données complète de bout en bout afin d'aider notre organisation à évoluer plus agressivement vers une usine numérique de l'industrie 4.0", a déclaré English. RYMS étendra également DS4 à d'autres applications industrielles, en particulier dans l'aérospatiale, la médecine et la défense, en élargissant l'utilisation de DS4 à toutes ses opérations de mesure dans l'usinage CNC.

Comment RYE saura-t-il quand DS4 atteindra son plein potentiel dans l'organisation ? "Nous saurons que cela fonctionne par les victoires sur et hors circuit", a déclaré Marothy.

Pour plus d'informations sur les moteurs Roush Yates, veuillez visiter www.roushyatesmfg.com ou appeler le 704-662-7165. Pour plus d'informations sur The L.S. Starrett Co., visitez www.starrett.com ou appelez le 978-249-3551.