La nueva tecnología de recopilación de datos garantiza velocidad, precisión, escalabilidad y seguridad

En el mundo de las carreras de autos, el tiempo y la precisión están estrechamente relacionados, impulsados ​​por segundos. No es sorprendente que Roush Yates Engines (RYE) de Mooresville, N.C. y su división de fabricación, Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS), se basen en este credo, que a su vez influye en cómo evalúa y decide las formas óptimas de aprovechar la tecnología para su mundo. -clase de operaciones de manufactura. Entonces, cuando RYE exploró formas de mejorar la precisión, la integridad y el rendimiento de sus datos de medición, la decisión de implementar DataSure 4.0, una solución de adquisición de datos desarrollada por The L.S. Starrett Co., Athol, Massachussetts, se redujo a, lo adivinó, segundos.

RYE es el fabricante de motores exclusivo de Ford Performance para los niveles más altos de NASCAR, incluida la Copa NASCAR y la Serie Xfinity, así como el IMSA Michelin Pilot Challenge. Además, RYMS es una organización de fabricación de piezas CNC con experiencia en mecanizado multieje de piezas de metal y plástico con geometrías complejas. La producción interna de RYMS incluye piezas mecanizadas para los programas Ford FR9 V8 NASCAR, Ford Mustang 5.2L V8 y otras aplicaciones de deportes de motor, así como para la industria aeroespacial, de defensa y otras.

El sistema de gestión de calidad de RYMS cuenta con la certificación AS9100 Rev D e ISO 9001, así como con el tráfico internacional de armas (ITAR) y la certificación del modelo de madurez de ciberseguridad (CMMC).

Para ayudar a lograr su desempeño y los objetivos de la empresa, RYE eligió las herramientas de medición y los sistemas de metrología de Starrett para garantizar que las especificaciones críticas de diseño se cumplan al nivel esperado y requerido por la ingeniería. Los deportes de motor, la defensa, la industria aeroespacial y la fabricación médica requieren estándares estrictos para lograr una calidad uniforme. Agregue requisitos complejos para piezas confiables y de alto rendimiento, y los procesos de prueba y medición son aún más exigentes.

RYE tiene dos laboratorios de calidad con las herramientas necesarias para medir e inspeccionar una amplia variedad de piezas que se fabrican y suministran para sus motores de carreras, así como para clientes externos.

La integridad de los datos es una parte vital de la precisión en la fabricación. Si los datos de medición tomados de los instrumentos se registran, transmiten o registran incorrectamente, podrían ocurrir varios problemas. Las piezas se pueden desechar, el rendimiento del producto puede verse afectado, la mano de obra de producción y el tiempo de la máquina se pueden perder y se dedicará un tiempo excesivo a registrar datos manualmente, lo que también aumenta la posibilidad de error. Además, ninguno de los datos puede documentarse o verificarse oficialmente para SPC y rastrearse según los requisitos del cliente sin un sistema automatizado confiable, uno que pueda capturar los datos de medición para cumplir con el nivel de fabricación de Industria 4.0 y hacerlo disponible para la integración con otros datos de la planta.

Al comprender esto y la necesidad de lograr la máxima integridad de datos, RYE revisó su proceso de inspección y adquisición de datos con Starrett, un desarrollador de sistemas de recopilación de datos para aplicaciones de medición de control de calidad. Starrett analizó el proceso convencional de recopilación de datos de RYE y determinó que RYE se beneficiaría de la última tecnología de adquisición de datos:su sistema DataSure 4.0 (DS4).

“Buscamos constantemente formas de mejorar y acelerar nuestro proceso de recopilación de datos”, dijo Alex Marothy, técnico/programador de control de calidad y líder de automatización en RYE. "Los maquinistas y los inspectores estaban escribiendo algunas medidas en hojas de registro, que luego debían introducirse en hojas de cálculo en una computadora, lo que tomaba tiempo y posiblemente generaba errores, ya que los operadores podían leer mal los calibres o escribir valores incorrectos".

Buscando migrar más hacia una automatización digital confiable y sin problemas y aprovechar sus datos de manera más eficiente en todas sus instalaciones, RYE le dio el visto bueno a Starrett para iniciar DS4 a mediados de 2020. RYE optó por implementar DS4 lentamente, comenzando con un accesorio de aplicación de indicador digital múltiple diseñado para la inspección de motores.

“DataSure 4.0 (DS4) es el primer sistema inalámbrico que hemos usado para recopilar datos en nuestra planta de fabricación a través de la inspección durante el proceso, por lo que queríamos comenzar poco a poco, verificar los resultados y generar confianza con nuestro equipo”, dijo Todd English, vicepresidente de asociaciones estratégicas y marketing de RYE.

RYE tiene dos 80.000 pies ² (7.432 m ² ) en las instalaciones de fabricación de Mooresville, con la aplicación DS4 ejecutándose en un 40 000 ft ² (3.716 m ² ) Área de maquinado CNC, transmitiendo datos aproximadamente 200' (61 m). En esta área hay al menos 15 máquinas CNC, por lo que el ruido y las señales son omnipresentes, pero a pesar de la distancia y la posible interferencia ambiental, DS4 funciona sin problemas a través de una puerta de enlace remota y una antena.

Marothy describió cómo se desarrolló el plan para implementar DS4 en el sistema de accesorios del motor. “Anteriormente, los ingenieros usaban un sistema de accesorios con indicadores de ocho cuadrantes. El nuevo plan era utilizar ocho indicadores digitales electrónicos Starrett W2900-01 junto con DS4 para atribuir y organizar ambos valores a ese indicador específico para simplificar la entrada y revisión de datos”.

Los resultados de aplicar DS4 al accesorio del motor fueron impresionantes. “En comparación con nuestra metodología anterior, mejoramos sustancialmente la precisión y el tiempo de recopilación de datos, pero lo que es más importante, los datos se transfirieron digitalmente”, dijo Marothy. "El sistema DS4 eliminó efectivamente las lecturas de instrumentos escritas a mano y la transcripción de valores en hojas de cálculo".

RYE también evaluó DS4 a través del ahorro de mano de obra al determinar cuántos segundos se ahorraron por medición. “Descubrimos que DS4 ahorró de ocho a 10 segundos por medición, y estamos haciendo varios miles de mediciones por día, ahorrando así más de siete horas de trabajo todos los días”, dijo Marothy. La gerente de producción de RYMS, Jennifer LaFever, señaló otros beneficios relacionados con los sistemas. "Practicamos la mejora continua en RYE a través de nuestro programa Kaizen, al que DS4 contribuye a través de su capacidad para ayudarnos a ser más rápidos, precisos y eficientes".

El DS4 funciona con la última tecnología de redes inalámbricas, que utiliza frecuencias de radio de onda corta para interconectar teléfonos celulares, computadoras y dispositivos electrónicos inalámbricos, lo que permite una velocidad mucho más rápida, un mayor ancho de banda y un mayor alcance para un mayor rendimiento de datos. El rango de DS4 es de 10 a 20 veces mayor que el de cualquier sistema de recopilación de datos en el mercado, según Starrett, capaz de transmitir datos literalmente cientos de metros, incluso más de una milla, lo que es ideal en operaciones de fabricación más grandes o múltiples instalaciones.

DS4 presenta tasas de bits más altas y una conexión de alta velocidad de menos de 50 ms de tiempo de viaje de datos y tiene una red de latencia ultrabaja que permite procesar grandes volúmenes de datos sin demora, incluso a plena capacidad. Los usuarios de DS4 pueden utilizar varias puertas de enlace y repetidores remotos, que funcionan como puntos centrales o distribuidos para la recopilación de datos, en comparación con los sistemas convencionales que tienen una sola puerta de enlace.

DS4 se basa en una plataforma inalámbrica patentada y segura. Los datos transportados se cifran utilizando un enfoque de varias capas que evita el acceso externo a los datos, ya sea pasivo o activo. "Mantenemos los datos de nuestras partes físicas en nuestra red bajo estricta seguridad para cumplir con los requisitos de CMMC e ITAR y estamos completamente seguros de que DS4 cumple con los criterios", dijo LaFever.

Con DS4, se puede configurar una nueva topología de red para situaciones simples o complejas y también se pueden utilizar puertas de enlace remotas distribuidas. Los datos se transmiten desde instrumentos que tienen transmisores de radio integrados o nodos finales montados externamente a las puertas de enlace, y se pueden operar en plataformas móviles Android o iOS y computadoras basadas en Windows, incluidas computadoras portátiles, PC de escritorio, PC de cliente ligero y servidores. Los componentes de puente y repetidor DS4 pueden conectarse directamente a PLC y otros equipos de automatización en serie de alta velocidad para la recopilación de datos en tiempo real o la operación remota de la máquina.

DS4 es compatible con todos los medidores digitales electrónicos de Starrett, así como con los medidores electrónicos de otros fabricantes de herramientas, y funciona con medidores con capacidad inalámbrica, como los calibradores Starrett W798, los micrómetros W733.1 y los indicadores W2900. También es compatible a través de los medidores electrónicos Starrett y de otros fabricantes de herramientas mediante el montaje externo de los nodos finales Starrett DataSure en los medidores.

Reconociendo el impacto positivo que tuvo DS4 en su operación de fabricación, RYE tiene planes más grandes para la recopilación de datos. “En última instancia, queremos aprovechar aún más DS4 al integrarlo en nuestro sistema ERP para obtener una solución de datos completa de extremo a extremo que ayude a que nuestra organización avance de manera más agresiva hacia una fábrica digital de la Industria 4.0”, dijo English. RYMS también expandirá DS4 a otras aplicaciones de la industria, particularmente en la industria aeroespacial, médica y de defensa, ampliando el uso de DS4 en todas sus operaciones de medición en mecanizado CNC.

¿Cómo sabrá RYE cuándo DS4 alcanza su máximo potencial en la organización? "Sabremos que está funcionando por las victorias dentro y fuera de la pista", dijo Marothy.

Para obtener información sobre los motores Roush Yates, visite www.roushyatesmfg.com o llame al 704-662-7165. Para obtener información sobre The L.S. Starrett Co., visite www.starrett.com o llame al 978-249-3551.