Subdepartamentul T.E. (prescurtare din germană) [309499]

[anonimizat].

Inginerul din secția Prototip este cel ce are rolul de a [anonimizat]. El are rolul de a [anonimizat] a [anonimizat], ca mai apoi să fie implementată și în operațiile de asamblare a produsului.

[anonimizat], precizând cerințele ce trebuie îndeplinite. Acestea se regăsesc in documentația primită. [anonimizat] 3 subdepartamente:

Subdepartamentul T.E. (prescurtare din germană)

[anonimizat]. [anonimizat]. Acesta fiind și subdepartamentul ce asigură comunicarea între client și dezvoltator pentru finalizarea proiectului cu cele mai bune rezultate.

Subdepartamentul A.V. (prescurtare din germană)

Pentru subdepartamentul A.V. revine sarcina de a [anonimizat] a emite planurile de fabricație ce vor fi folosite de fabrică pentru a produce cablajele in fabricile interne ale companiei. Acesta este responsabil de implementarea metodelor tehnologice ce vor fi folosite. [anonimizat], cât și indicațiile de fabricare.

Subdepartamentul C.A.D. (prescurtare din germană)

[anonimizat], ce vor deveni în practică planșetele cu scara 1:1 folosite la asamblarea cablajului de catre producție. Acest subdepartament primește desenele de la subdepartamentul T.E., la fel ca și sarcina de a opera modificările impuse de optimizările ce sunt aprobate spre a fii aplicate pentru cablajele prototip.

[anonimizat], [anonimizat] a realiza practic. [anonimizat] a găsi variante de optimizare ce vor fii propuse clientului.

[anonimizat], [anonimizat]-[anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat] o verificare a proiectului daca nu mai sunt necesare alte optimizari înaintea trecerii acestuia spre a fii produs în masa.

Pe parcursul proiectului, cablajele sunt produse in grupe, mai exact clientul cere un anumit număr de bucați pentru a le supune diferitelor teste.

Cablajele din diferite stadii de optimizare sunt folosite la diferite teste.

Primele cablaje livrate, sunt folosite doar la aproximarea masei acestora.

Fig 1. Laborator de teste pentru verificare funcționării cablajului

Următoarele cablaje, cu un grad de optimizare superior sunt supuse la teste de funcționalitate electrică a sistemelor destinatare.

Fig. 2 Testarea functionalițatii unui cablaj montat pe masină

După rezolvarea problemelor de montaj, cum sunt de exemplu firele prea scurte, imposibilitatea montării elementelor de fixare, etc, cablajele sunt montate pe masină, și verificate ca și funcționalitate.

Fig.3 Laborator de teste in condiții extreme

De asemenea cablajul este testat la intemperii, în laboratoare special proiectate pentru a simula condiții extreme, aceste teste demonstrând calitatea materialelor și asamblării produsului executat.

Fig.4 Mașină de teste in condiții normale

În ultimul stadiu al produsului prototip, cel de preserie, în care cablajul este optimizat din punct de vedere al materialelor, asamblării și din punct de vedere electric, lucrându-se la întocmirea instrucțiunilor de lucru pentru muncitorii din serie, optimizând timpii de montaj, aceste cablaje sunt montate pe masini de test ce ruleaza pe drumurile publice, simulând utilizarea în condiții normale a sistemelor electrice.

După ce cererea clientului este primită, se pornește producția propriu zisă.

PREZENTAREA METODOLOGIEI DE ÎMBUNATAȚIRE A CABLAJULUI PENTRU TRECEREA IN FAZA DE SERIE

Primul pas este aducerea materialelor necesare, pentru alimentarea posturilor de montaj. Pentru ca apoi să se asambleze produsul conform documentației furnizate.

Asamblarea se poate împarți în mai multe operașii:

Operația 10. Așezarea firelor pe planșeta

Fig.5 Așezarea firelor pe planșeta

Conform documentației, firele fac legături între diferite poziții. Ele translatează planșeta fiind așezate în furci pentru susținerea acestora, cât și elemente de susținere suplimentară pentru respectarea cotelor. După cum se poate observa în fig. 5 acestea sunt așezate pe plansetă de către operator de-a lungul traseelor desenate.

În timpul acestei operații se pot determina firele mai scurte cu mai mult de 10 [mm].

Operația 20. Asamblarea furtunelor și mansoanelor

Fig.6 Asamblarea furtunelor și manșoanelor

Fig.7 Utilizarea manșoanelor

Acestea sunt puse pe firele așezate, asigurând cablajul împotriva apei, manșoanele asigurând trecerea fară infliltrații din zone umede în zone uscate ale automobilului ( de exemplu la portbagaj, figura 7), de altfel prevenind și deteriorarea firelor de eventuale margini tăioase ale caroseriei. În figura 6 este prezentat un manșon introdus pe cablaj, acesta este așezat conform cotelor stabilite de către client.

Operația 30. Montarea carcaselor

Fig.8 Montarea carcaselor

Până în acest moment capetele firelor sunt libere pe planșetă, acestea urmând să constituie pinii carcaselor cablajului. Contactorii sunt introduși în carcase, conform documentației și codării acestora, lângă fiecare poziție regăsindu-se un tabel cu fire ce trebuie introduse în carcasa respectivă.

Fig.9 Tabel cu fire ce trebuie introduse in carcasa respectivă

In figură regăsim un exemplu de tabel cu fire ce trebuie introduse pentru carcasele utilizate, în acesta pe prima coloană este precizat numărul camerei din carcasă, pe a doua coloană se precizează numărul firului ce trebuie introdus in camera atribuită, pe a treia coloana regăsindu-se culoarea firului, informație ce este de ajutor în evitarea erorilor în cadrul asamblării.

Fig.10 Sculă ajutatoare

În cazul aparițiilor erorilor, se pot scoate contactorii din carcasă in unele cazuri, cu ajutorul sculelor ajutătoare reglementate de către companie (Fig.)

Operația 40. Matisarea

Fig.11 Cablaj matisat

Operația de matisare este realizată după fixarea carcaselor și furtunelor, asigurând cotele, cât și specificațiile dorite de client.

Fig.12 Simboluri matisare discontinuă și realizarea acesteia

Fig.13 Simboluri matisare continuă și realizarea acesteia

Matisările pot fii continue sau discontinue, cele discontinue (Fig. 12) realizându-se în zonele ce nu sunt expuse la apă, vibrații sau temperaturi mai mari decât cele normale. Matisarea continuă (Fig. 13) se realizează în zonele supuse stresului.

Matisarea se efectuează conform indicațiilor, pentru fiecare zonă aceasta este realizată cu alt tip de bandă, specificat pe desenul clientului cât și în documentația pentru asamblare.

Operația 50. Montarea elementelor de fixare și susținere pentru caroserie

Fig.14 Elemente de fixare si susținere pentru caroserie montate pe cablaj

Fig.15 Elemente de fixare si susținere montate pe mașină

Elementele de fixare și susținere se montează după operația de matisare. Acestea trebuie montate la distanțele specificate, toleranta nefiind mare deoarece asigură prinderea cablajului de caroseria automobilului, la montare carcasa fiind deja in prealabil pregatită cu alezajele pentru elementele de fixare si susținere. După cum se poate observa in figură, nerespectarea cotelor ar putea duce la imposibilitatea montării cablajului pe autovehicul.

Operația 60. Montarea cutiilor de trecere și a cutiilor de siguranțe

Fig.16 Cutie trecere

In această etapă se montează cutiile ce faciliteaza trecerea cablajului prin diferite parți ale mașinii și cutiile de siguranțe.

Operația 70. Verificarea electrică a cablajului

Fig.17

Conectarea cablajului pe stația de verificare

După asamblarea materialelor, cablajul este verificat pentru funcționalitatea electrică. Testarea se face pe stația de testare. Stația este dotată cu carcase pentru conectarea cablajului. Fiecare cablaj cu o anumita componență are atribuită o stație, o data cu verificarea electrică se poate indentifica și neasamblarea anumitor module ale cablajului. O dată conectat, se rulează programul stației ce simulează conectarea la sistemele electrice ale unei masini, și produsul este validat.

Operația 80. Control final

Fig.18 Controlul cotelor de pe cablaj

In aceasta ultima operație, este verificată respectarea cerințelor clientului pe parcursul asamblării produsului. Realizarea controlului se face comparând desenul primit de la client cu cablajul final. Se masoara cotele, și se asigură prezența materialelor cerute de client, cât și dacă asamblarea acestora este conformă cu instrucțiunile de lucru.

Fig.19 Minicablaje aranjate pentru a fii livrate

După ce cablajul este controlat, acesta este amblat spre a fii trimis catre client. (Fig.)

In timpul producției produsului in secția prototip, sunt constatate probleme de asamblare ce pot îngreuna asamblarea, pană la probleme ce sunt critice, fară găsirea unor soluții pentru ele nemaiputând fii continuată producția.

Problemele ce pot aparea au diverși factori, după cum se vor prezenta in continuare.

4.PROBLEME APĂRUTE ÎN PROCESUL DE ÎMBUNATAȚIRE A CABLAJULUI PENTRU TRECEREA ÎN FAZA DE SERIE

Cazul nr. 1

In Fig. 20 se poate vedea o carcasă ce este folosită în cadrul procesului de montaj al unui cablaj prototip. Ea este formată din Partea A reprezentată de capacul de protecție al firelor de culoare neagră și de Partea B reprezentată de corpul așa zisei carcase. În figura 21 se observă reprezentarea grafică a clientului pe desenul furnizat de acesta și cerința sa vis-a-vis de lungimea foielor expuse. Punctul de bază al cotei de 40 mm este suprafața din spate a carcasei, aceasta închizandu-se în punctul în care firele întra în ansamblul format de cele doua parți ale carcasei. In practică aceasta cotă este de 50 mm, diferind de cerința clientului.

Această problemă este datorata părții A a carcasei, ce diferă din reprezentarea clientului și materialul folosit la asamblare.

După semnalarea problemei, pentru rezolvarea acesteia sunt doua soluții:

Inlocuirea cu un alt material, în concordanță cu documentația clientului, ce să ofere cota respectivă;

Discutarea cu clientul despre inlocuirea părții A, pentru a fii folosită piesa deja sosită și asamblată.

Prima soluție are avantajul respectării intocmai a indicațiilor clientului, dar cu un cost ridicat de timp, constând în așteptarea materialului din depozit, acest timp ridicându-se la zile, până la săptămâni.

A doua soluție are avantajul aplicarii rapide, timpul necesar aplicării fiind doar redesenarea carcasei in documentația clientului, optimizarea planșetei conform acestei modificări, și cercetarea implicării schimbării materialului în lungimea de debitare a firelor. Dacă schimbarea materialului implică modificarea lungimii de debitare a firelor, timpul se ridică la 24-48 de ore. Dezavantajul este nerespectarea întocmai a indicațiilor clientului, aceasta indicație putând fii prioritară în folosirea produsului de către client și neputând aplica această soluție fără lezarea funcțiilor produsului.

Cazul nr. 2

În figura nr. 22 este prezentat tabelul cu firele ce trebuiesc introduse de la o poziție. Acest tabel are rolul de a ajuta în procestul de asamblare, o simplă reprezentare grafica a carcasei de la această poziție nefiind îndeajuns. În el se precizează in coloana numărul 1, numărul firului, în coloana numărul 2 culoarea acestuia, și în coloana numarul 3, camera de destinație.

În figura nr. 23 este prezentată descrierea acestei poziții în lista de materiale internă, ce este construită conform documentației clientului. Lista de materiale este necesară operațiilor de producție a materialelor necesare producției cablajului, în aceasta putând găsi descrierea detaliată a firelor, cât și a carcasei ce se regasește la aceasta pozitie, în figura nr. 23 avem in coloana numărul 1 numărul firului, în coloana nr. 2 diametrul acestuia, coloana nr. 3 descrie culoarea, și în coloana nr. 4 camera de desținatie a firului.

Problema semnalată în acest caz este discordanța între numerele firelor ce trebuiesc introduse în camerele carcasei între tabelul de pe planseta folosită și numerele ce sunt mentionate în lista de materiale.

Pentru rezolvarea problemei este necesară consultarea documentației clientului, în acest caz una dintre informațiile furnizate de documentația internă fiind falsă.

Rezolvarea implică buna comunicare a departamentelor.

În cazul în care tabelul cu introduceri de pe planșeta este eronat, se poate remedia rapid, întrucat cu ajutorul sculelor ajutatoăre contactorii pot fii scoși din carcasă; în cazul în care lista de materiale este eronata implicarea în procesul de fabricație este mai mare, firele putând fii debitate eronat, astfel ele nu mai pot fii folosite, și se întarzie procesul de fabricare până la găsirea problemei, găsirea sursei acesteia, și implementarea in documentație și procesul de producție al materialelor necesare asamblării cablajului.

5. CONCLUZII ȘI PERSPECTIVE

În timpul procesului de îmbunatatire al cablajului pentru trecerea în faza de serie, operațiile de asamblare sunt atent urmărite pentru a semnala orice problema ce poate afecta funcționalitatea produsului sau interveni în procesul de asamblare în serie. Aceste probleme sunt cercetate și sunt găsite soluții viabile, ce sunt sunt testate, apoi implementate. Suma tuturor acestor optimizări reprezintă procesul de îmbunatațire al cablajului pentru trecerea în faza de serie.

Daca materialele injectate provin de la furnizori, mai exact mansoanele de etansare, elementele de orientare si fixare, banda izoliera necesara matisarii, cutiile de sigurante etc. , debitarea, sertizarea si sudarea firelor sunt operatii facute in cadrul firmei.

Operatia 10. Debitarea

In aceasta operatie firele sunt taiate la lungimea ceruta de catre client. Aceasta lungime este dedusa de catre departamentul AV din documentatia primita de la client, fiind comandata prin intermediul unui program intern pentru datele necesare proceselor tehnologice suferite de catre fire pentru a putea fi montate pe produs.

Fig. Masina KOMAX pentru debitat

Masina pentru debitate este conectata la internet si este pornita si oprita prin intermediul soft-ului comandat de catre cei din departamentul tehnic. Aceasta debiteaza firele in loturi de circa 1000-1500 fire.

Operatia 20. Dezizolare, introducere garnituri de etansare, sertizare

Aceste operatii se fac simultan. Firele venite de la debitat ajung in sectia de sertizare. Aici dezizolarea, introducerea garniturilor de etansare si sertizarea se realizeaza cu ajutorul sculelor de sertizat.

Ordinea suboperatiilor este urmatoarea:

Dezizolare;

Introducere garnituri de etansare;

Sertizare.

In timpul operatiei de dezizolare firului i se taie izolatia plastica pe o lungime determinata, pentru a fii sertizat sau sudat.

Fig. Fir dezizolat in detaliu

Dupa dezizolare un fir arata ca in figura, acesta fiind pregatit pentru adaugarea garniturii de etansare si sertizare.

In pasul urmator firului i se adauga garnitura de etansare, ce va asigura etanseitatea camerei carcasei in care va fii introdus acesta in etapa de montaj.

Fig. Garnituri de etansare de divserse marimi si culori

Dupa adaugarea garniturii de etansare, firul este sertizat.

Sertizarea inseamna legarea unei piese de contact la un fir prin presare mecanica cu ajutorul unei scule de sertizare. Functionalitatea mecanica si electrica a imbinarii se asigura prin sertizarea firului. In cele ce urmeaza se va prezenta pe scurt valorile specifice importante ale sertizarii.

Conductibilitatea – descrie, rezistenta de trecere de la lite la contact.

Forta de tractiune este o masura pentru rezistenta mecanica a imbinarii. Descrie forta necesara pentru smulgerea litelor din sertizare (la sertizarea deschisa a izolatiei.

Inaltimea de sertizare, influenteaza forta de smulgere si conductibilitatea. Masurarea lor serveste la determinarea valorilor Cmk. (propietati critice ale masinii) pentru analiza procesului.

Sertizarea se realizeaza pe prese de sertizat.

Se deosebesc in general cele automate pentru debitare cabluri si semiautomate pentru lucru manual la preconfectionare.

Presele de sertizat sunt de doua tipuri: De ex. prese cu excentric cu cursa fixa si servoprese (cu cursa programabila).

Fig 2.1. Presa cu excentric (Fa. Gamma) folosita in special in preconfectionare.

Fig. 2.2. Presa cu excentric SLP 2000 (Fa. SLP) inclusiv reglarea automata a inaltimii de sertizare. La SLP 2000 CP, folosita la debitare cablu.

Fig. 2.3. Servopresa cu angrenaj si motor in trepte folosita pe masini sertizat la sertizarea cablurilor

Fig. 2.5 Dispozitivul de coborire (format din surub de ajustare din plastic M18 piulita si placa din aluminiu) serveste la coborirea graifarului si pozitionare cablului la piesa de contact.

Coborarea graiferului se poate ajusta cu surubul de ajustare conform figurii. Cu cit coborirea este ajustata mai precis cu atit cablul este neindoit mai putin in timpul procesului de sertizare.

Unele prese dispun de o reglare fina a inaltimii, pentru fixarea exacta a inaltimii de sertizare. La cele mai multe prese viteza ciclului cursei este reglabila.

Presele de sertizat, sunt dotate cu scule de sertizat.

Sculele de sertizat se folosesc pentru montarea (sertizarea) pieselor de contact (contactilor) la capetele cablurilor. Se deosebesc doua categorii de scule sertizoare: scule sertizoare integrate in prese si scule sertizoare cu schimbare rapida. Constructia este prezentata cu ajutorul unui exemplu in figurile urmatoare Tyco si HDM ; documentatie de scolarizare pentru scule sertizoare cu schimbare rapida Nr. SLE 006.

Fig 2.6. Piesele componente ale unei scule de sertizare (vedere laterala )

Fig. 2.7.Piese ale capului de bataie (modul)

Fig 2.8. Piese. Scula de sertizare (vedere din spate)

Piesele si functia lor cuprind:

Suportul de baza al sculei este purtatorul pieselor sculei.

Capul de prindere serveste la prinderea in presa.

Placa de baza serveste la asezarea si fixarea sculei in presa si suplimentar ca suport pentru piesele sculei.

Saiba de reglare a inaltimii de sertizare pe conductor, regleaza inaltimea de sertizare pe conductor (lite), Constructia acesteia (fina sau grosiera) difera de la o scula la alta (in functie de tipul sculei).

Saiba de reglare a inaltimii de sertizare pe izolatie regleaza inaltimea sertizarii pe izolatie si difera de la o scula la alta (in functie de tipul Sculei).

Saiba de reglaj fin a inaltimii de sertizare pe conductor serveste la ajustarea fina a inaltimii de sertizare pe conductor (lite). Aceasta saiba se intilneste numai la anumite scule Tyco.

Capul de bataie (modulul); serveste pentru ghidarea si fixarea pachetului superior de piese sertizoare.

Suport mentinere contact jos, (confectionat de cauciuc siliconat) serveste la ajustarea piesei de contact, asfel incit dupa sertizare aceasta sa nu prezinte o deformare remarcabila (nu la toate sculele).

Sertizor lite; (cutit de sertizare pe lite) deformeaza piesa de contact (contactul) in domeniul de sertizare a conductorului si determina profilul de sertizare.

Sertizorul izolatiei; (cutit de sertizare pe izolatie) deformeaza piesa de contact in domeniul de sertizare a izolatiei si determina profilul de sertizare.

Piston cutit; impinge cutitul in jos. Prin aceasta piesa de contact este separata de banda

Ax si bucsa lagar (din acest mecanism se regleaza lungimea cursei clichetului de avans al benzei de contacti; jos mica ,sus mare).

Cutit; serveste la separarea pieselor de contact de banda de legatura, partial maruntirea benzi de legatura.

Suport cutit; ghideaza cutitul de separare a benzii.

Clichet avans; patrunde in locasul de prindere a benzii de suport pentru contacte (de forma rotunda sau dreptunghiulare) si o conduce spre nicovala (suport de sprijin).

Surubul de ajustare al mesei; serveste la modificarea pozitiei piesei de contact pe nicovala (suport de sprijin) prin rotire stinga – dreapta, mareste sau micsoreaza.

Masa transport material; este prevazuta cu un canal pentru conducerea corecta a benzii suport de prelucrat.

Opritor material; serveste la prinderea benzii suport pentru prevenirea unor oscilatii (deplasari fata – spate, stinga – dreapta) in timpul transportului.

Ghidaj banda; conduce banda suport ( nu la toate sculele) este pozitionata in domeniul A al materialului de contact si anume intre domeniul de contact si domeniul de sertizare

Dupa Operatia 20, firele sunt trimise catre sectia de montaj, unde se executa un control de calitate. In urmatorul tabel vor fii prezentate diverse probleme, impreuna cu cauzele si problemele ce le pot determina.

Operatia 30

Unele fire nu sunt conectate prin introducerea in carcase, deci nu au nevoie de contactori, aceste fire nefiind sertizate. La acestea se utilizeaza procedeul de sudura cu ultrasunete.

In reprezentarile de mai sus este prezentate procedeul de sudare cu ultrasunete.

Parametrii importanti la sudura cu ultrasunete sunt:

Frecventa sistemului oscilant (data de sistem).

Amplitudinea sculei (sonotrod reglabil).

Forta de presare (intre sonotrod si suport reglabil).

Energia – reglabila.

Dupa operatia de sudura cu ultrasunete, firele sudate trebuie izolate. In acest scop, sudurii i se aplica un furtun de contractie cu ajutorul unui cuptor.

Fig. Etansare sudura cu ultrasunete cu furtun de contractie

De asemenea in cadrul firmei este patentata o solutie de sudare a firelor cu ajutorul ultrasunetelor de contactorii inelari.

Aceasta solutie este folosita doar in cadrul cablajelor prototip.

Fig. Contactori inelari

Acest tip de contactor este folosit la cablurile de mare voltaj. (ex: cablurile ce leaga motorul electric de acumulatori in cadrul unui automobil electric)

Fig. Tehnologia de sudare prin frictiune pentru contactori inelari

In figura se poate observa si diferenta de nivel intre zona unde se realizeaza sertizarea clasica si zona unde se realizeaza sudura prin frictiune.

Fig. Comparare date de functionare electrica intre sudarea prin frictiune si sertizarea clasica.

Dupa aceste operatii suferite de catre fire, acestea sunt gata pentru a fii asamblate impreuna cu celelate materiale ce sunt comandate de la furnizori, pentru a se realiza produsul.

Avand in vedere ca noile tehnologii sunt implementate in sectia de prototip, produsele realizate in cadrul acestei sectii sunt testate amanuntit pentru a se evita punerea in productia de serie a unor produse ce nu aduc gradul de satisfatie scontat.