BMW AG

BMW AG riduce di oltre il 50% il tempo di misurazione necessario per la produzione di dischi freno nello stabilimento di Berlino-Spandau. L'introduzione di macchine di misura a coordinate (CMM) ad alta velocità della serie MACH di Mitutoyo, che sostituiranno gradualmente le apparecchiature di misura esistenti, è stata la chiave di questo netto miglioramento.

A tutto gas sul banco di prova dei freni

Il sito produttivo di Berlino è importante per la produzione di veicoli passeggeri di BMW. Qui vengono prodotti i cosiddetti dischi freno "assemblati". Si tratta di dischi freno leggeri ed ottimizzati nel peso che, a differenza dei quelli fusi in un unico pezzo, sono composti da un anello di attrito e da una coppa di alluminio. Un'opera di ingegneria estremamente sofisticata e, tra l'altro, una tecnologia che contribuisce in modo significativo al basso consumo di carburante dei veicoli BMW, mantenendo allo stesso tempo i massimi livelli di sicurezza.

I metodi di produzione complessi che hanno un impatto potenzialmente fondamentale sulla sicurezza del veicolo sono inevitabilmente soggetti ai più severi requisiti di controllo. Le ispezioni casuali a intervalli ravvicinati sono il risultato di questi requisiti nella produzione dei dischi freno assemblati. Qui vengono controllate le caratteristiche importanti che non possono essere testate nelle fasi successive di assemblaggio.

Finora, questi complessi compiti metrologici sono stati eseguiti utilizzando strumenti di misura situati nell'ambiente di produzione. Questi sono posizionati nelle immediate vicinanze delle macchine di produzione e dotati di banchi di prova ad alte prestazioni, nonché di dispositivi di misura e apparecchiature computerizzate. Come per gli strumenti di misura, anche gli strumenti portatili possono essere inseriti in stazioni di misura estremamente compatte, realizzate su misura per tenere conto degli aspetti ergonomici e di sicurezza industriale.

Questi sono stati sviluppati e forniti dal produttore di strumenti di misura Mitutoyo. La tecnologia di misura Mitutoyo è stata utilizzata nello stabilimento BMW di Berlino fin dall'inizio degli anni Ottanta.

Con l'aumento della quantità e della varietà dei dischi prodotti a Berlino, divenne chiaro che la capacità delle apparecchiature di misurazione esistenti avrebbe raggiunto il limite prima del tempo. C'era anche un aspetto finanziario: ogni nuovo modello e ogni nuova variante di disco freno introdotta nel programma di produzione comportava notevoli costi di modifica dei dispositivi di misurazione.A lungo termine, con un totale di sei stazioni di misura e 40 tipi di dischi diversi, diventava una voce di spesa sostanziale e difficile da calcolare. Inoltre, il fattore tempo giocava un ruolo sempre più importante, visto che l'attività su tre turni produceva ormai due milioni di dischi freno all'anno. Era indispensabile accelerare l'intero flusso di misura e il processo di prova stesso.

All'inizio del 2012, Mitutoyo ha fornito in prestito al laboratorio di misura dello stabilimento di Spandau una macchina di misura per il collaudo di un disco freno di nuova concezione - il disco forato - per ovviare a una carenza di fornitura da parte di un altro fornitore. Si trattava della CMM ad alta velocità nota come MACH-3A 653. Fu subito chiaro che questo sistema di misura sarebbe stato ideale anche per la produzione di dischi per freni. Dopotutto, Mitutoyo aveva progettato la MACH-3A 653 appositamente per effettuare misure in linea ad alta velocità, con un elevato livello di precisione, in condizioni operative difficili. Grazie al suo design completamente carenato, questa macchina di misura a coordinate è estremamente resistente agli effetti di ambienti di produzione difficili. Inoltre, è progettata per funzionare in un intervallo di temperature molto ampio, da 5 a 40 gradi Celsius. Buone ragioni per BMW per incorporare questo sistema nella sua produzione. Il collaudo è durato poco ed è stato subito convincente.

Rispetto alle prestazioni attuali, è stato possibile ridurre i tempi di misura di oltre il 50% con la MACH-3A 653 - a tutto gas sul "banco prova freni"!

Macchine di misura Mitutoyo

In realtà, ciò non sorprende se si considerano le prestazioni della macchina di misura Mitutoyo: con una velocità di traslazione fino a 1,2 m/s e un'accelerazione di quasi 12 m/s2, dieci volte più veloce della maggior parte delle altre macchine di misura a coordinate, questa CMM ad alta velocità raggiunge il suo obiettivo con estrema rapidità. Queste virtù sono completate da una precisione impressionante: l'incertezza di misura della lunghezza della MACH-3A 653 parte da 2,5 μm.

Altri punti di forza di questa straordinaria macchina sono la compensazione integrata degli errori termici per la CMM e il pezzo in lavorazione nell'intervallo di temperatura compreso tra 5° e 40°C; una tavola di indicizzazione opzionale con incrementi di 5 gradi; un display integrato della modalità operativa con indicatore semaforico (funzionamento automatico/joystick, malfunzionamento) e una struttura compatta con un ingombro ridotto.

Come condizione essenziale, qualsiasi strumento di misura utilizzato in un ambiente di produzione BMW deve essere caratterizzato dalla massima facilità d'uso. È necessario garantire che i lavoratori incaricati di eseguire test casuali siano in grado di utilizzare il sistema in modo semplice e sicuro. I sensori per il riconoscimento dei dispositivi in uso garantiscono un processo sicuro. Inoltre, Mitutoyo supporta i propri clienti nella preparazione di un concetto di sicurezza individuale ai sensi della Direttiva Macchine.

Mitutoyo ha fornito ed installato le CMM MACH-3A 653 nello stabilimento di Berlino, comprensive di tutte le periferiche, tra cui un sistema di caricamento su misura e dispositivi di supporto, oltre a implementare l'integrazione del software nel sistema di valutazione statistica specifico di BMW. A pieno regime, quindi, sotto tutti i punti di vista.

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