Nowe pomieszczenia pomiarowe umożliwiają testowanie zaworów z dokładnością do ± 5 µm

2015 roku Festo AG & Co. KG otworzyła Fabrykę Technologiczną Scharnhausen: „Impulsgeber für die Automation der Zukunft”, jak nazywa to firma, na tym miejscu rozwijane są najnowsze technologie przy użyciu najnowocześniejszych środków. Głównym obszarem produkcji zakładu jest wytwarzanie zaworów i zespołów zaworowych. (Źródło: Festo AG & Co. KG)

Aby zapewnić jakość produktów, są one poddawane przed dostawą szczegółowym testom funkcjonalnym i wytrzymałościowym, które przeprowadzane są w specjalnie do tego celu zaprojektowanych pomieszczeniach pomiarowych. (Źródło: Festo AG & Co. KG)

Instalacja powinna zostać zamontowana pod platformą dla odwiedzających, a nadbudowa powinna być wykończona nachylonym dachem ze względów estetycznych. Dodatkowo planowano duży obszar widokowy, za pomocą którego zainteresowani mogą uzyskać przegląd urządzenia. (Źródło: Festo AG & Co. KG)

Instalacja powinna zostać zamontowana pod platformą dla odwiedzających, a nadmiar elementu powinien zostać wykończony dachem o nachyleniu dla celów estetycznych. Dodatkowo planowano dużą przestrzeń widokową, za pomocą której zainteresowani mogą uzyskać przegląd urządzenia. (Źródło: Festo AG & Co. KG)

Aby zapewnić ciągłą stabilność klimatu, zintegrowano dodatkowe przejściowe śluzy. Obecnie można osiągnąć dokładność pomiaru na poziomie 5 – 7 µm. (Źródło: Festo AG & Co. KG)

W ramach realizacji pomieszczenia pomiarowego w budynku 55 – nowym budynku – pojawiła się nowa potrzeba w budynku 50. W związku z tym Nerling otrzymał kolejne zlecenie na pomieszczenie pomiarowe. (Źródło: Festo AG & Co. KG)

„Naszą siłą jest kompleksowe rozpoznanie problemów klientów, wspólne opracowywanie rozwiązań z klientem oraz ich realizacja za pomocą naszej sprawdzonej technologii”, potwierdza Olaf Nerling, dyrektor generalny Nerling Systemräume GmbH. (Źródło: Nerling Systemräume GmbH)

Aby zapewnić jakość swoich zaworów, Festo AG & Co. KG przeprowadza kompleksowe testy funkcjonalne i trwałościowe we wszystkich swoich seriach produktów. Jednak aby wysoce czułe urządzenia pomiarowe mogły osiągnąć wymaganą dokładność od ± 5-7 µm, w bezpośrednim otoczeniu pomiarowym dopuszczalne są jedynie minimalne wahania temperatury i wilgotności powietrza. Z tego powodu Festo zleciło firmie Nerling Systemräume GmbH budowę dwóch specjalnie dostosowanych pomieszczeń pomiarowych oraz przyległej komory pomiarowej do przechowywania drobnych elementów. Dla jednej z instalacji, spełniającej wymagania klasy jakości 2, planowano integrację z już istniejącą halą. Druga miała – dla jak największego efektu wizualnego – zostać wbudowana pod platformą dla odwiedzających w nowym głównym budynku, w kolorach identyfikacji korporacyjnej. Pomieszczenie pomiarowe klasy jakości 3 miało dodatkowo być wyposażone w szeroki obszar widoczności, co wymagało precyzyjnego planowania instalacji mediów. Pomieszczenia funkcjonują od 2015 roku i zapewniają stabilne warunki klimatyczne z maksymalnym odchyleniem ± 1,0 K/h oraz wilgotnością względną między 40 a 60 procent.

Na „Impuls do automatyzacji przyszłości”, jak nazywa się lokalizacja, rozwijana jest najnowsza technologia przy użyciu najbardziej nowoczesnych środków. Głównym obszarem działalności zakładu jest produkcja zaworów i zespołów zaworowych. Aby zapewnić jakość produktów, są one poddawane kompleksowym testom funkcjonalnym i trwałościowym jeszcze na miejscu, które przeprowadzane są w specjalnie zaprojektowanych pomieszczeniach pomiarowych. „Wcześniej korzystaliśmy z częściowo klimatyzowanych pomieszczeń. Jednak ruch powietrza wywołany klimatyzacją wpływał na wyniki pomiarów,” wyjaśnia Rainer Hermann, kierownik działu techniki pomiarowej i testowej w Scharnhausen w Festo. „Dlatego zdecydowaliśmy się na zlecenie pomieszczenia pomiarowego firmie Nerling Systemräume GmbH.”

Planowanie z uwzględnieniem indywidualnych wymagań

„Festo wcześnie zaangażowało nas w planowanie, ponieważ pomieszczenie pomiarowe było częścią nowej koncepcji zakładu,” wspomina Olaf Nerling, dyrektor firmy Nerling Systemräume GmbH. Do pomieszczenia przeznaczonego do obsługi serii produkcyjnej obrabiarek i montażu postawiono konkretne wymagania: pomieszczenie pomiarowe klasy jakości 3 miało powstać w nowym kompleksie budynków w Scharnhausen. Zamówienie obejmowało także komorę pomiarową, w której przechowywane są drobne kuleczki pomiarowe (najmniejszy średnik 0,25 mm) lub elementy dotykowe, używane na przykład do pomiarów w otworach, na powierzchniach i częściowo na powierzchniach wolnej formy w technice skanowania.

„Instalacja miała zostać wbudowana pod platformą dla odwiedzających, a jej wystający element miał być pokryty dachem skośnym ze względów optycznych. Wymagało to precyzyjnego planowania mediów, aby pomieścić wszystkie komponenty i przewody zasilające w suficie podwieszonym,” zauważa Nerling. Ponadto planowano szeroki obszar widoczności, dzięki któremu zainteresowani mogli uzyskać przegląd wyposażenia. Dla lepszego efektu wizualnego Festo chciało również, aby pomieszczenia były wykonane w kolorach identyfikacji korporacyjnej.

Sensytywne urządzenia pomiarowe wymagają klimatycznie stabilnych pomieszczeń

„Nasze urządzenia pomiarowe stawiają wysokie wymagania co do otoczenia: potrzebują odniesienia temperatury 19–21°C i wilgotności względnej 40–60 procent,” wyjaśnia Hermann. Wymagania te odpowiadają klasie jakości 3 normy VDI/VDE 2627. Dlatego dla pomieszczenia pomiarowego ustalono jednolite zakresy temperatury: 1 K/h, 2 K/d i 0,5 K/m. Na początku Nerling planował chłodzenie pomieszczenia za pomocą sieci wody chłodzącej, zainstalowanej w ramach budowy hali. Jednak podczas planowej dostawy i montażu wiosną 2015 roku okazało się, że nie można zrealizować obiecanych parametrów na miejscu przekazania, co spowodowało problemy temperaturowe wewnątrz pomieszczenia. „Wspólnie z wszystkimi zaangażowanymi opracowaliśmy rozwiązania zapewniające dziś stabilne zachowanie temperatury,” wyjaśnia Nerling. Aby zapewnić ciągłą stabilność klimatyczną, zintegrowano również przejściowe komory powietrzne. Obecnie można osiągnąć dokładność pomiaru od 5 do 7 µm.

Wszystkie użyte systemy i komponenty Nerling były sprawdzone i przystosowane do lokalnych warunków. „Naszą mocną stroną jest szczegółowe rozpoznanie problemów klienta, wspólne opracowanie rozwiązań i ich wdrożenie przy użyciu sprawdzonej technologii,” potwierdza Nerling. Dotyczy to także zainstalowanego sterownika PLC: ze względu na wysokie wymagania nie tylko dotyczące stałości temperatury, ale także kontroli wilgotności, konieczne było indywidualne sterowanie. Dlatego systemowy ekspert wybrał programowalny, centralny sterownik PLC z oprogramowaniem Nerling. Za pomocą 15-calowego panelu dotykowego, zintegrowanego z ścianą pomieszczenia i wyświetlającego istotne parametry, można wygodnie regulować wszystkie komponenty klimatyzacji, w tym dopływ powietrza. Dodatkowo można wyświetlać komunikaty o awariach i przeprowadzać zdalne serwisowanie za pomocą modułu. „Dotychczas sterowanie okazało się mało awaryjne i niezawodne,” podsumowuje Hermann.

Zlecenie na drugi pomieszczenie pomiarowe

Jeszcze zanim zakończono pierwszy projekt, Nerling otrzymał kolejne zlecenie: „W trakcie realizacji pomieszczenia pomiarowego w budynku 55 – nowym obiekcie – pojawiła się potrzeba w budynku 50,” opisuje Nerling sytuację z tamtego czasu. Również w tym przypadku wspólnie poszukiwano optymalnego rozwiązania i szybko znaleziono odpowiednią lokalizację: miejsce to nie nadawało się na produkcję, ale bez problemu można je było przeznaczyć na rozbudowę pomieszczenia pomiarowego. Powstało kolejne pomieszczenie, tym razem spełniające wymagania klasy jakości 2. „Wyzwanie polegało na tym, że cała technika musiała zostać ukryta za panelami w samym pomieszczeniu pomiarowym,” dodaje dyrektor. Ostatecznie zdecydowano się na umieszczenie wszystkich niezbędnych komponentów na specjalnym podeście technicznym w pomieszczeniu.

Pomieszczenia pomiarowe przeszły czterotygodniową fazę testów, które zakończyły się bez zakłóceń. Festo ocenia współpracę w tym wspólnym projekcie jako przyjemną: „Szczególnie przyjazna obsługa klienta i szybkie rozwiązania będą dla nas pozytywnym wspomnieniem,” kończy Hermann.