Futaba Industrial reduces measurement time by 45% and implements digital transformation enterprisewide with the PolyWorks® 3D Metrology Digital Ecosystem
Futaba Industrial wurde 1945 gegründet und ist ein weltweit tätiger Hersteller von Stanzteilen für die Automobilindustrie mit Hauptsitz in Okazaki, Aichi, Japan. Das Unternehmen stellt im Pressverfahren Karosserie- und Auspuffteile für große Automobilhersteller her. Seine Tochtergesellschaften mitgezählt, beschäftigt das Unternehmen mehr als 10.000 Mitarbeiter in 10 Werken in Japan und 19 Auslandsgesellschaften in Europa, Asien und Nordamerika.
PolyWorks DataLoop ist eine Lösung, die ein zentrales Datenmanagement für PolyWorks|InspectorProjekte ermöglicht und optimale Abläufe für den Umgang mit großen Datenmengen bereitstellt.
Die Herausforderung
Um den strengen Qualitätsanforderungen der Automobilhersteller gerecht zu werden, baut Futaba Industrial im Rahmen der Produktionsvorbereitung Prototypen und führt daran Messungen durch. Die Prototypen werden vermessen um zu überprüfen, ob die Abweichungen innerhalb der Toleranzen liegen, damit Verbesserungen und Korrekturen vorgenommen werden können.
Ursprünglich verwendete Futaba Industrial für die Messungen Lehren und Messschieber, die manuell bedient werden mussten. Die Ingenieure notierten die Messergebnisse auf Papier, was zu Fehlern führen konnte. Diese Vorgehensweise erschwerte die Steigerung der Arbeitseffizienz und hing von den Fähigkeiten der verantwortlichen Person ab.
Die Lösung
Um dieses Problem zu lösen, entschied sich Futaba Industrial im Jahr 2001 für den Einsatz von 3D-Messtechnik mit der Software PolyWorks|Inspector™ des kanadischen Unternehmens InnovMetric,um die Effizienz der Messvorgänge zu steigern. Futaba war mit der Software vertraut, da sie bereits von einigen seiner Kunden verwendet wurde. Seitdem setzt Futaba PolyWorks|Inspector ein.
Vor kurzem hat Futaba Industrial den Einsatz von PolyWorks|Inspector auf weitere 3D-Messgeräte ausgeweitet. Anfangs wurde nur im Werk Takahashi ein Messgerät eingesetzt. Heute wird PolyWorks|Inspector zusammen mit optischen 3D-Messgeräten von drei verschiedenen Herstellern und einem CNC-KMG in 10 Werken, einschließlich Tochtergesellschaften, in Japan eingesetzt.
Mit der zunehmenden Verbreitung von 3D-Messgeräten entstand auch die Notwendigkeit, die Messdaten aus dem kombinierten Mess- und Prüfprozess effektiv zu nutzen, da sie wertvolles Know-how und Prüfergebnisse enthalten. Kohei Mizuno, verantwortlich für den Messbetrieb im Werk Takahashi, erklärt: “Ursprünglich haben wir PolyWorks|Inspector eingeführt, um unseren Kunden Daten wie Scans und Prüfergebnisse zur Verfügung zu stellen. Später haben wir uns überlegt, dass wir die Daten, insbesondere die Scans, auch für die Verbesserung der internen Fertigung, z.B. für die Abstimmung von Werkzeugen, nutzen könnten. Um dies zu erreichen, mussten wir es jedem einzelnen Werk ermöglichen, die Daten zu nutzen, die auf den lokalen Computern gespeichert sind und mit den Messgeräten verbunden sind. Zuerst haben wir die benötigten Inspector-Projekte auf einen USB-Stick oder einen Server kopiert und dann freigegeben. Dies war jedoch umständlich, da wir jedes Mal andere Personen fragen mussten, wohin wir die Dateien kopieren sollten. Mit zunehmender Anzahl und Größe der Dateien wurde es immer schwieriger, sie zu verwalten.
Um dieses Problem zu lösen, hat Futaba Industrial beschlossen, die Lösung PolyWorks|DataLoop™ einzusetzen, um die Verwaltung von PolyWorks|Inspector-Projekten in einer zentralen Datenbank zu ermöglichen und die über eine Funktion zur Extraktion von Datenattributen verfügt. Futaba installierte 2019 die digitale Vernetzungslösung PolyWorks|DataLoop und profitierte von der integrierten Nutzung von Inspector-Projekten, die aufgrund der Ausweitung des Einsatzes von 3D-Messgeräten eher verstreut waren.
Herr Kouhei Mizuno - Manager, Abteilung Qualitätsanalyse. Abteilung Entwicklung & Karosseriefertigung Zentrum für Fertigungstechnik Takahashi-Werk Futaba Industrial Co, Ltd.
Dank PolyWorks|DataLoop können die Inspector Projekte nicht nur aus dem Produktionsbereich jeder Fabrik, in der die Messungen durchgeführt werden, sondern auch von der Prozessplanung und dem Management genutzt werden. Dies ermöglicht den Zugriff auf wertvolles Know-how und Daten.
Darüber hinaus ermöglicht PolyWorks|DataLoop die gemeinsame Nutzung von Inspektionsprojekten, die mit 3D-Messgeräten in allen Werken verwendet werden.
"Wenn sich das Produktdesign ändert, muss auch das Prüfprojekt angepasst werden. Früher hat jeder Standort die Korrekturen selbst vorgenommen, aber dank PolyWorks|DataLoop können wir jetzt die korrigierten Projekte unternehmensweit gemeinsam nutzen", so Kouhei Mizuno.
Die Vorteile
Durch den Einsatz von PolyWorks|Inspector und 3D-Messgeräten entfallen die manuelle Übertragung der Ergebnisse und die damit verbundenen Fehler, was zu einer erheblichen Zeitersparnis führt. Aufgrund von PolyWorks|DataLoop schätzt Futaba Industrial, dass die Anzahl der Mannstunden für Messvorgänge im Vergleich zu den ursprünglichen manuellen Prozessen um 45% reduziert werden konnte.
Darüber hinaus können die Futaba-Ingenieure Messungen vor Ort durchführen, ohne sich um die Unterschiede zwischen den Messgeräten kümmern zu müssen, da sie die Software PolyWorks|Inspector mit all ihren Geräten verwenden. Im Hinblick auf die Benutzerfreundlichkeit bewertet Kouhei Mizuno den PolyWorks|Inspector als "exzellent" und dank der hervorragenden Unterstützung durch das PolyWorks Japan Team während der Einarbeitungsphase konnten sie die Software problemlos installieren.
Das Unternehmen erkannte auch die Effektivität der Farbansichten von PolyWorks|Inspector bei der Durchführung von Messungen. Eine Farbansicht zeigt die Abweichung zwischen dem CAD-Modell und dem tatsächlichen Objekt farblich an, so dass Abweichungen von Teilen auf den ersten Blick erkennbar sind. "Wir stellen unseren Kunden die Daten der Farbansichten zur Verfügung und nutzen sie als Nachweis, um die Genauigkeit unserer Teile leicht nachzuweisen", erklärt Mizuno.
Schließlich hat die gemeinsame Nutzung von Inspektionsprojekten über PolyWorks|DataLoop einen großen Einfluss auf die Qualität der Messung. Projekte, die von erfahrenen Ingenieuren erstellt wurden, können nun im gesamten Unternehmen gemeinsam genutzt werden, wodurch Futaba Industrial eine hohe Qualität der Messungen in allen Werken sicherstellen kann.
PolyWorks|Inspector can display deviations between the CAD model and the actual object through color maps, making it easy to show part quality visually.
Umsetzungspläne mit PolyWorks
Futaba Industry setzt PolyWorks|Inspector und PolyWorks|DataLoop derzeit nur in seinen inländischen Werken ein. Es ist jedoch geplant, den Einsatz auf mehrere Werke im Ausland auszuweiten, um die betriebliche Effizienz im gesamten Konzern zu steigern. Da die Effizienz der Messvorgänge mit PolyWorks|Inspector und die Nutzung des Datenmanagements mit PolyWorks|DataLoop weltweit zunehmen, erwartet Futaba eine Verdoppelung der Effektivität seiner Lösung.
Das Unternehmen erwägt auch die Installation von PolyWorks|PMI+Loop™, einer modellbasierten Definitionslösung (MBD) für CAD-Plattformen, die das PMI-Toolset erweitert, um einen kompletten Messplan zu definieren, der für die Bauteilprüfung erforderlich ist. Mit Hilfe von PolyWorks|PMI+Loop, welches direkt in der CAD-Software erscheint, kann das Konstruktionsteam den Messplan mit Anforderungen anreichern, die normalerweise von der Qualitätskontrolle in der PolyWorks|Inspector-Software hinzugefügt werden.
"Die Ingenieure, die für den Konstruktionsprozess verantwortlich sind, erstellen im Laufe ihrer Arbeit verschiedene Zeichnungen. Wenn eine Zeichnung überarbeitet wird, müssen auch alle nachgelagerten Dokumente diese Änderung widerspiegeln. Wir glauben, dass wir ineffiziente Prozesse vermeiden können, wenn wir alle Dateien, die für die Bauteilprüfung erforderlich sind, einschließlich der CAD-Geometrie und des Messplans, zentralisieren", erklärt Kouhei Mizuno.
Unternehmensplanung für die Zukunft
Futaba Industrial ist bestrebt, seine Daten durchgängig zu nutzen, einschließlich des Konstruktionsprozesses und der Fertigung, die sich mit Hilfe der PolyWorks Lösung auf Messvorgänge konzentriert. Als Hersteller von Automobilteilen, der eine hohe Qualität in der Qualitätskontrolle und im Management benötigt, ist das Unternehmen der Ansicht, dass die digitale Transformation (DX) ein wichtiges Element ist, um dieses Ziel zu erreichen.
Od wydania w 2001 roku oprogramowanie PolyWorks|Inspector bardzo się rozwinęło. Oferuje ono obecnie wiele nowych funkcji, m.in. inspekcję wielu obiektów, automatyczną aktualizację projektów inspekcji oraz wtyczki do bezpośredniego sterowania przenośnymi urządzeniami pomiarowymi 3D. W 2016 r. ukończono uniwersalne centrum cyfryzacji, które pozwala użytkownikom na połączenie z najważniejszymi markami współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CNC CMM) za pośrednictwem bezpośrednich sterowników lub protokołu I++. Obecnie w oprogramowaniu PolyWorks łączy się również pomiary dokonywane z użyciem cyfrowych urządzeń pomiarowych oraz kontrole wizualne, co świadczy o uniwersalności tej platformy.
Typowy przepływ pracy inspekcji części przy użyciu oprogramowania PolyWorks|Inspector obejmuje zaimportowanie modelu CAD z użyciem PMI lub bez, do pustego projektu inspekcji oraz utworzenie planu pomiaru z wartościami nominalnymi. Potem następuje inspekcja pierwszego obiektu obejmująca pobranie danych dotyczących części poprzez pomiar, skanowanie lub zastosowanie cyfrowych urządzeń pomiarowych. Następnie inspekcję można odtworzyć w celu zmierzenia wielu sztuk tej samej części. Po wyrównaniu poszczególnych obiektów do modelu CAD oraz ich zmierzeniu zostają od razu udostępnione wyniki inspekcji oraz statystyka SPC zawierające trendy i ewentualne problemy. Jeśli do mierzenia obiektów mają być wykorzystane różne typy urządzeń pomiarowych 3D, dla każdego typu urządzenia można utworzyć szablon pomiarowy obiektu, ułatwiając użycie różnych urządzeń w ramach tego samego projektu inspekcji. Zeskanowane dane są przechowywane w projekcie inspekcji, ale w razie konieczności można je wyeksportować.