Industrialização de Máquina de Inspeção Automática; Melhoria para Tolerância Reduzida de Folga entre Pontas de Anel de Pistão

Abstract

Piston rings are at the top of the precision in the automotive industry, in addition to the need for 0% failures, also reduced tolerances are needed. Some measurement systems prove not to attend the product's tolerances in the short term, the philosophy of continuous improvement at MAHLE anticipate this phenomenon.The 100% dimensional control of piston ring’s gap is done by the IPL machines, characterized by contact inspection, whose can cause causing splinters on gap. Also, these Machines have excessive variation on their measurementsA Dimensional Inspection Machine (MID-01) is in the approval stages, which opens the opportunity to research and develop the truth machine capability. The gap between points is the most critical point to be investigated: the need to measure without contact; the difficulty of obtaining edges for the processing and calculation the gap measurement, are among the problems.The inspection with confidence and robustness to a tolerance of 0.100 mm is already guaranteed by MID. Variations of up to 0.010 mm between measurements are limits for operation work. A case study of cause-and-effect analysis to assess the sources of variability in measurements will be carried out, together with the performance of improvement actions and their gains.The analysis of results reveals improvement effects, achieving, in the end, a maximum of 0.005 mm of variation between measurements, revealing the possibility of 100% dimension inspection with 0.050 mm of tolerance.In order to increase the robustness of the results, future proposals for improvement will also be presented, essential for the inspection of reduced tolerances in the manufacturing environment.

Os anéis de pistão estão no topo da exigência na indústria automóvel, além da necessidade de 0% falhas, temos também tolerâncias reduzidas. A inspeção dimensional automática através de visão artificial vai ser estudada. Outros sistemas de medição para a folga entre pontas de anéis de pistão provam não ser capazes de atender as tolerâncias do produto a curto prazo, uma medida intrínseca à filosofia de melhoria contínua na MAHLE, antecipa este fenómeno.O controlo dimensional da folga entre pontas é controlado a 100% pelas IPL (Máquina de Inspeção Linear), caracterizadas pela inspeção por contacto, o que pode provocar lascas nas pontas. Normalmente estas máquinas apresentam variação excessiva nas suas medições.A máquina de inspeção automática utilizada neste estudo (MID) encontra-se em fase de aprovação, o que gerou a oportunidade de pesquisar e desenvolver as suas capacidades. A folga entre pontas é o ponto mais crítico a ser estudado: a necessidade de inspeção sem contacto, a dificuldade de obtenção de arestas para o cálculo pelas câmaras, aliados aos limites de especificação de até 0,050 mm, estão entre os problemas.A inspeção com confiança e robustez para tolerância de 0,100 mm já é garantido pela MID. Variações de até 0,010 mm entre medições são limite para o funcionamento. Um caso de estudo de análise de causa efeito em busca de combater as fontes de variabilidade nas medições vai ser realizado, juntamente com a realização de ações de melhoria e os seus ganhos.A análise de resultados revela efeitos de melhoria, conseguindo no final obter um máximo de 0,005 mm de variação entre medições, revelando a possibilidade de medição de cota com 0,050 mm de tolerância.Com vista a aumentar a robustez dos resultados, vão também ser apresentadas propostas futuras de melhoria, essenciais para a inspeção de tolerâncias reduzidas no meio fabril.