Revolutionaire Dataverzamelingstechnologie Verhoogt Snelheid, Nauwkeurigheid, Schaalbaarheid & Beveiliging bij Roush Yates Engines

In de autoracewereld zijn tijd en nauwkeurigheid kritiek verweven, gedreven door seconden. Niet verrassend, zijn Roush Yates Engines (RYE) van Mooresville, N.C. en haar productiedivisie, Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS), geankerd in deze credo, wat op zijn beurt beïnvloedt hoe het de optimale manieren evalueert en beslist om technologie te benutten voor haar wereldklasse productieoperaties. Dus, toen RYE manieren verkende om de nauwkeurigheid, integriteit en doorvoertijd van haar meetdata te verbeteren, was de beslissing om DataSure 4.0 in te zetten, een data-acquisitieoplossing ontwikkeld door The L.S. Starrett Co., Athol, Mass., afhankelijk van—je raadt het al—seconden.

RYE is de exclusieve motorenbouwer van Ford Performance voor de topniveaus van NASCAR, inclusief de NASCAR Cup en Xfinity Series, alsook de IMSA Michelin Pilot Challenge. Daarnaast is RYMS een CNC onderdelen productieorganisatie met expertise in multi-as bewerking van metaal- en kunststofonderdelen met complexe geometrieën. RYMS' in-house productie omvat bewerkte onderdelen voor de Ford FR9 V8 NASCAR programma's, Ford Mustang 5.2L V8, en andere motorsporttoepassingen, alsook voor luchtvaart, defensie en andere industrieën.

RYMS' kwaliteitsmanagementsysteem is AS9100 Rev D & ISO 9001 gecertificeerd, evenals International Traffic in Arms (ITAR) en Cybersecurity Maturity Model Certification (CMMC) compliant.

Om haar prestatie- en bedrijfsdoelen te halen, koos RYE Starreet meetgereedschappen en metrologiesystemen om te garanderen dat kritische ontwerpspecificaties worden gehaald op het verwachte en vereiste niveau door engineering. Motorsports, defensie, luchtvaart, en medische productie vereisen strenge standaarden om consistente kwaliteit te bereiken. Voeg complexe eisen voor high-performance en betrouwbare onderdelen toe, en de test- en meetprocessen zijn nog meer demandierend.

RYE heeft twee kwaliteitslabo's met de tools nodig om een breed scala aan onderdelen te meten en te inspecteren die geproduceerd en geleverd worden voor haar race motors alsook voor externe klanten.

Dataintegriteit is een vitaal onderdeel van nauwkeurigheid in productie. Als de meetdata genomen van messen onjuist wordt vastgelegd, getransmitteerd of gelogd, kunnen verschillende problemen optreden. Onderdelen kunnen geschroot worden, productprestaties kunnen lijden, productie-arbeid en machinetime kunnen verloren gaan en excessieve tijd zal besteed worden aan handmatig loggen van data, wat ook de potentie voor fouten verhoogt. Bovendien kan geen van de data officieel gedocumenteerd of geverifieerd worden voor SPC en traceerbaar voor klanteisen zonder een betrouwbaar geautomatiseerd systeem–één dat de meetdata kan vastleggen om Industry 4.0 niveau productie te halen en beschikbaar te maken voor integratie met andere fabrieksdata.

Dit begrijpend en de behoefte om top dataintegriteit te bereiken, beoordeelde RYE haar inspectie- en data-acquisitieproces met Starrett, een ontwikkelaar van dataverzamelingssystemen voor kwaliteitscontrole meettoepassingen. Starrett analyseerde het conventionele RYE dataverzamelingsproces en bepaald dat RYE zou profiteren van de nieuwste data-acquisitietechnologie–zijn DataSure 4.0 (DS4) systeem.

“We kijken consistent naar manieren om ons dataverzamelingsproces te verbeteren en te versnellen,” zei Alex Marothy, kwaliteitscontrole technicus/programmeur en automatiseringslead bij RYE. “Frezen en inspecteurs schreven sommige metingen op in logbladen, wat toen in spreadsheets op een computer getypt moest worden, wat tijd nam en mogelijk tot fouten leidde, aangezien operators messen kunnen mislezen of onjuiste waarden opschrijven.”

Kijkend naar het migreren meer naar betrouwbare, naadloze digitale automatisering en haar data efficiënter door haar faciliteiten te benutten, gaf RYE Starrett de toevoeging om DS4 in midden-2020 te initiëren. RYE koos ervoor DS4 langzaam te implementeren, beginnend met een meervoudige digitale indicator applicatie fixture ontworpen voor motorinspectie.

“DataSure 4.0 (DS4) is het eerste draadloze systeem dat we ooit gebruikt hebben om data op onze productievloer te verzamelen via in-proces inspectie, dus we wilden klein beginnen, de resultaten verifiëren en vertrouwen opbouwen met ons team,” zei Todd English, vicepresident, strategische partnerschappen en marketing bij RYE.

RYE heeft twee 80.000 ft² (7.432 m²) productiefaciliteiten in Mooresville, met de DS4 applicatie draaiend in een 40.000 ft² (3.716 m²) CNC bewerkingsgebied, data transmissie van ongeveer 200' (61 m). In dit gebied zijn ten minste 15 CNC machines, dus ruis en signalen zijn omnipresent, maar ondanks de afstand en potentiële omgevingsstoring, werkt DS4 soepel via een remote gateway en een antenne.

Marothy beschreef hoe het plan om DS4 op het motorfixturesysteem te implementeren zich ontwikkelde. “Vroeger gebruikten ingenieurs een acht-dial indicator fixture systeem. Het nieuwe plan was om acht Starrett W2900-01 elektronische digitale indicatoren te gebruiken samen met DS4 om beide waarden toe te kennen en te organiseren aan die specifieke indicator om data-invoer en review te vereenvoudigen.”

De resultaten van het toepassen van DS4 op de motorfixture waren indrukwekkend. “Vergeleken met onze vorige methodologie, verbeterden we substantieel onze dataverzamelingsnauwkeurigheid en tijd, maar belangrijker, de data werd digitaal overgedragen,” zei Marothy. “Het DS4 systeem elimineerde effectief handgeschreven meteraflezingen en het overtypen van waarden in spreadsheets.”

RYE evalueerde DS4 ook via arbeidsbesparing door te bepalen hoeveel seconden per meting bespaard werden. “We vonden dat DS4 acht tot 10 seconden per meting bespaarde, en we doen verschillende duizend metingen per dag, dus besparen we meer dan zeven uur arbeid elke dag,” zei Marothy. RYMS' Productie Manager Jennifer LaFever wees op andere systeemgerelateerde voordelen. “We oefenen continue verbetering bij RYE door ons Kaizen programma, waaraan DS4 bijdraagt door zijn vermogen om ons sneller, nauwkeuriger en efficiënter te maken.”

Het DS4 werkt op de nieuwste draadloze netwerktechnologie, die korte-golf radiofrequenties gebruikt om mobiele telefoons, computers en draadloze elektronische apparaten te interconnecteren, wat veel snelere snelheid, grotere bandbreedte en langer bereik voor hogere data-doorvoertijd mogelijk maakt. Het bereik van DS4 is 10 tot 20 keer dat van elk dataverzamelingssysteem op de markt, volgens Starrett, in staat om data letterlijk honderden yards, zelfs meer dan een mijl, te transmitteren, wat ideaal is in grotere productieoperaties of meerdere faciliteiten.

DS4 heeft hogere bitrates en een high-speed verbinding van minder dan 50 ms data reistijd en heeft een ultra-lage latentie netwerk dat hoge datavolumes in staat stelt om zonder vertraging verwerkt te worden, zelfs op volle capaciteit. Gebruikers van DS4 kunnen meerdere remote gateways en repeaters gebruiken, die dienen als centrale of gedistribueerde punten voor dataverzameling, versus conventionele systemen die slechts één gateway hebben.

DS4 is gebouwd op een beveiligd, proprietair draadloos platform. Getransporteerde data is versleuteld met een multi-layered benadering die buitentoegang tot de data voorkomt, ofwel passief of actief. “We houden data op onze fysieke onderdelen in ons netwerk onder strikte beveiliging om CMMC en ITAR eisen te halen en we zijn volledig vertrouwd dat DS4 aan de criteria voldoet,” zei LaFever.

Met DS4 kan een nieuwe netwerktopologie geconfigureerd worden voor simpele of complexe situaties en gedistribueerde remote gateways kunnen ook gebruikt worden. Data wordt getransmitteerd van messen die ofwel ingebouwde radiozenders hebben of extern gemonteerde eindknooppunten naar gateways, en is operaabel op Android of iOS mobiele platforms en Windows-gebaseerde computers, inclusief laptops, desktop PCs, thin client PCs, en servers. DS4 repeater en bridge componenten kunnen direct verbinden met PLC's en andere high-speed seriële automatiseringsapparatuur voor real-time dataverzameling of remote machinebediening.

DS4 is compatibel met alle Starrett elektronische digitale messen, alsook elektronische messen van andere toolmakers, en werkt met messen met draadloze capaciteit, zoals Starrett W798 Schuifmessers, W733.1 Micrometers en W2900 Indicatoren. Het is ook compatibel via Starrett en andere toolfabrikanten' elektronische messen door extern Starrett DataSure End Nodes op de messen te monteren.

De positieve impact van DS4 in haar productieoperatie erkennend, heeft RYE grotere plannen voor dataverzameling. “Uiteindelijk willen we DS4 verder benutten door het te integreren in ons ERP systeem voor een volledige end-to-end data oplossing om onze organisatie meer agressief te laten bewegen naar een Industry 4.0 digitale fabriek,” zei English. RYMS zal DS4 ook uitbreiden naar andere industrietoepassingen—met name in luchtvaart, medisch en defensie—door het gebruik van DS4 door al haar meetoperaties in CNC bewerking te verbreeden.

Hoe zal RYE weten wanneer DS4 zijn volledige potentieel in de organisatie bereikt? “We zullen het weten door de overwinningen op en naast de racetrack,” zei Marothy.

Voor informatie over Roush Yates Engines, bezoek www.roushyatesmfg.com of bel 704-662-7165. Voor informatie over The L.S. Starrett Co., bezoek www.starrett.com of bel 978-249-3551.