FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT MASTERAT (zi ) LUCRARE DE DISERTA ȚIE PROF .UNIV .DR.ING. DOINA MORTOIU DAMSA V. DIANA ARAD Anul 2017 UNIVERSITATEA „AUREL… [624489]

UNIVERSITATEA "AUREL VLAICU" DIN ARAD
FACULTATEA DE INGINERIE PROGRAMUL DE STUDIU PRODUCTICA
SISTEMELOR INDUSTRIALE

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT MASTERAT (zi )

LUCRARE DE DISERTA ȚIE

PROF .UNIV .DR.ING. DOINA MORTOIU

DAMSA V. DIANA

ARAD
Anul 2017

UNIVERSITATEA "AUREL VLAICU" DIN ARAD
FACULTATEA DE INGINERIE PROGRAMUL DE STUDIU PRODUCTICA
SISTEMELOR INDUSTRIALE

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT : MASTERAT zi

STUDIUL AUTOMATIZ ĂRII PROCESULUI DE FABRICA ȚIE AL CEASURILOR DE
BORD

PROF.UNIV.DR.ING. DOINA MORTOIU

DAMSA V. DIANA

ARAD
Anul 2017

INTRODUCERE

Industria auto genereaza anual aface ri de peste 11 miliarde de euro doar în Româ nia și
are una dintre cea mai mari contribuț ii la exporturile ță rii. Din totalul exporturilor
țării noastre , exporturile de mașini ș i ech ipamente de transport reprezintă aproximativ
43%, în timp ce im porturilor acestor a este de aproximativ 35%.
O parte importantă din creș terea economică înregistrată de România la î nceputul
acestui an se dat orează exportur ilor generate de industria auto. Având în vedere că
volumele de fabricație a automobilelor ar pute a să scadă din cauza orientării
producției spre zone in care costurile cu salari ile sunt mai mici, reducerea costurilor
de producție reprezintă un scop pentru companiile producă toare de componente și
subansambluri. Fara o startegie clară de dezvoltare, al inierea la standardele impuse de
marii jucatori ai industriei auto, este imposibila.
Marea provocare pentru companiile producătoare de componente ș i subansambluri
auto este determinata de nevoia d e a reduce costurile de producție și de a accelera
timpul de proiectare și lansare în fabricaț ia de masa. O alta provocare este de a creș te
diversitatea și complexitatea produselor fă ră a face compromisuri de calitate.
Îndeplinirea acestor obiective duce la creș terea productivit ății și competi tivității și
reprezint ă o manifestare clar ă a flexibilit ății și disponibilit ății companiilor de a accede
la schimbare și de a avea rezultate de valoare.
Viziunea pentru atingerea acestui scop este necesar să se plieze pe cerin țele pie ței și
să asigure în același timp autonomia companiilor produc ătoare de componente auto.
Acestea trebuie s ă ia în calcul optimizarea proceselor și a fluxurilor de lucru cu scopul
de a reduce risipa (orice fel de operații sau manipulări excesive a componentelor și
subansamblelo r), eliminarea erorilor cauzate de factorul uman, optimizarea gestiunii
și controlul datelor, cre șterea nivelului de colaborare între departamentele implicate
la nivel de companie și a entit ăților din exteriorul ei.

3
Lucrarea de față propune un studiu de caz asupra procesului de fabricație al ceasului
de bord produs pentru mașinile Volvo.
În primele pagini lucrarea prezintă compania Yazaki, istoricul ei, cât și produsele ce
sunt fabricate la filiala din Arad pentru clienți importanți în industria auto cum sunt
Volvo, Peugeot și Opel.
Atât in procesul de design, prefabricație, cât și în procesul proiectelor care au ajuns în
fabricația de masă se pune mare accent pe reducere a costurilor datorate pierderii de
timp prin așteptări, mișcări sau manipulări excesiv e, reducerea fabricației produselor
neconforme (care nu se afla în specificațiile impuse de client) cât și pe reducere
fabricației de rebut. Acesta este unul din factorii importan ți pentru men ținerea
volumele de fabricație a automobilelor din țara noastră.
Lucrarea are ca obiective: parcurge rea procesul de fabrica ție al meter -ului (ceasului
de bord) produs pentru mașinile Volvo , prezentarea roboților folosiți pentru
asamblarea produsului, identificarea problemelor apărute pe un post din linia de
fabrica ție, analiza cauzei problemelor, definirea acțiunilor pentru a reduce apari ția
problemelor și rezultatele ob ținute în urma implementării lor .

4

1. PREZENTAREA COMPANIEI YAZAKI

1.1 Istoricul firmei Yazaki

Yazaki este un producător independent de componente pentru mașini, unul din liderii
mondiali pe piața auto. Infiintata in 1941, compania yazaki a confectionat si a vandut
primele cablaje auto. Fondatorul sau Sadami Yazaki a inceput o afacere de un singur
om prin vanzarea de „wire harness”(cabluri adunate in manunchiuri compacte si
circuite de date care functioneaza ca sistemul nervos central al unui vehicul) in anul
1929 [1].
Pentru a asigura funcțiile de bază (deplasarea, rotirea și oprirea) și siguranța, precum
și con fortul, automobilele sunt echipate cu diverse sisteme electronice care
funcționează utilizând semnale pe baza sursei electrice furnizate de baterie. Cablajul
are functia de transmitere a acestor semnale și a energiei electrice.
Încep ând ca o companie de pr oduc ție, Yazaki a acumulat mul ți ani de experien ță
făcând îmbunătățiri continue în multe domenii, cum ar fi dezvoltarea și gestionarea
ciclului de viață al unui produs .
Ca o întreprindere globală de succes, Y azaki se poate mândr ii cu utilizarea unor
procese moderne, echipamente și instrumente în trend cu cele mai noi tendințe și
criterii de referință privind calitatea.
Yazaki și -a raspândit activitatea în multe țări ale lumii, odata cu dez voltarea
economiei japoneze și creșterea continu ă a companiei. Astfel compania a ajuns s ă se
extindă în mai mult de 40 de țării din întreaga lume deținând peste 400 de loca ții unde
exista fabrici de produc ție, centre de dezvoltare și vînzare .

5

1.2 Activitatea firmei Yazaki în România și în Arad

Activitatea Yazaki se împarte in trei mari grupe:
• Sectorul auto pentru care furnizeaz ă un spectru larg de produse cum ar fi:
sisteme de cablaje, instrumente și subansambluri electronice.
• Sectorul de med iu, reprezentând: echipamente pentru instalații de gaz,
echipament e de uz casnic, cabluri electrice.
• Sectorul unor noi domenii de activitate: reciclare, asistență socială,
echipamente agricole.
În România societatea Yazaki Component technology a fost înființată în anul 2003,
iar construcția clădirii principale din Arad a fost finalizată în anul 2004.
În anul 2009 , Yazaki a deschis și un centru de dezvoltare și design la Timișoara.
Mai jos se află o imagine a clădirii din Arad (imaginea 1.1).

Fig 1.1 – clădirea Yazaki din Arad
În anul 2015, Yazaki s -a extins prin constru irea unei noi secții de injecție mase
plastice, unde se produc conectori și componente auto pentru marile companii
producătoare de automobile. Construcția ocupă o suprafață de aproximativ 4000 de
m² [2].
La Arad filial a corporației japoneze cu același nume , se ocupă cu producția de b locuri
de joncțiune integrate și blocuri de relee , display -uri și instrumente de tablou de bord
(ceasuri de bord sau metere) , integrate pe verticală .
Capacități tehnice cu care se mîndrește fabrica din Arad:
• linii de asamblar e SMT (6)
• Sudură selectivă și prin unde
• Sudură robotizată

6
• asamblare manuală, semi -automată și automată
• sudară cu ultrasunete
• injecție mase plastice – mașini de până la 350 tone (30 ma șini)
• sculărie unelte (CAM, CAD, eroziunea de sârmă, sudura cu laser)
• laborator intern Metrologie, secționare transversală , analiza spectrală
• X-ray / control AOI pentru liniile de SMT
• inserție automată de mare viteză a componentelor

În 21 septembrie 2007 la Berlin în cadrul evenimentului „ Family Business Network
Summit ”, a fost acordat afacerii familiale japoneze, Yazaki Corporation, premiul
„Lombard Odier Darier Hentsch Distinguished Family Business Award ”.
Acest premiu a fost acordat ca recunoaștere pentru "succesul remarcabil în
combinarea intereselor f amiliale și de afaceri și responsabilitatea lor exemplară față
de angajații și societatea lor " [3].
Premiul este considerat una dintre cele mai mari onoruri pentru o familie de afaceri și
a fost generos donat de Chopard.

Acest premiu este dovada dedic ării, abordării globale și a valorilor pronunțate ale
familiei câștigătoare în eforturile lor în afaceri [3].

Fig 1.2 – ceremonia de acordare apremiului „ Lombard Odier Darier Hentsch
Distinguished Family Business Award ”

7

2. PREZENTAREA CEASURILOR DE BORD
FABRICATE ÎN YAZAKI

Producția de tablouri de bord, ceasuri de bord sau „metere” ocup ă o parte important ă
din fabrica Yazaki de la Arad.
2.1 Volvo Y20
Pentru mașin ile Volvo S60, S80, XC60, XC90, V60 & V70 se produc meterele din fig
2.1 și 2.2 în cadrul proiectului denumit Y20.
Ele con țin un microcontroller, interfa ță CAN, 2 motora șe în pași, un PCB (printed
circuit board), doua afi șaje LCD, PSU liniar, i luminare frontal ă cu LED -uri ș i
backlighting .

8

Fig 2.1 – meter produs pentru Volvo în proiectul Y20.

Fig 2.2 – meter produs pentru Volvo în proiectul Y20, asamblat în mașină .
2.2 PSA T8

Pentru mașinile Peugeot 2008 & 5008 se produc meterele din fig 2. 3 și 2.4 în cadrul
proiectului denumit PSA T8 .
Ele conțin un microcontroller, interfață CAN, 4 motorașe în pași, un PCB, un afișaj
LCD, PSU liniar, dou ă platforme de iluminare cu LED -uri.

Fig 2.3 – meter produs pentru Peugeot în proiectul PSA T8.

9

Fig 2.4 – meter produs pentru Peugeot în proiectul PSA T8, asamblat în mașină.

2.3 GM Delta

Pentru mașinile Opel Astra, Opel Meriva, Opel Zafira se produc meterele din fig 2. 5
și 2.6 în cadrul proiectului denumit GM Delta.
Ele conțin un microcontrol ler, interfață CAN, 4 motorașe în pași, un PCB, un afișaj
LCD, PSU liniar, iluminare cu LED -uri, iluminare prin componente de plastic și
backlighting .

Fig 2.5 – meter produs pentru Opel în proiectul GM Delta.

10

Fig 2.6 – meter produs pentru Opel în proiectul GM Delta, asamblat în mașină.
2.4 PSA A9

Pentru mașinile Peugeot 208 se produc meterele din fig 2. 7 și 2.8 în cadrul proiectului
denumit PSA A9.
Ele conțin un microcontroller, interfață CAN, 4 motorașe în pași, un PCB, un afișaj
LCD, PSU liniar, SMPSU , iluminare cu LED -uri, iluminare prin componente de
plastic și b acklighting .

11
Fig 2.7 – meter produs pentru Peugeot în proiectul PSA A9.

Fig 2.8 – meter produs pentru Peugeot în proiectul PSA A9 , asamblat în mașină.

2.5 Volvo P1MCA

Pentru mașinile Volvo V70, XC70 & S80 se produc meterele din fig 2. 9 și 2.10 în
cadrul proiectului denumit P1MCA.
Ele conțin dual microcontroller GPU , interfață CAN, doua PCB -uri, un TFT Display ,
doua matrice LED, SMPSU . Aceste metere nu conțin motorașe în pași .

F

Fig 2.9 – meter produs pentru Volvo în proiectul P1MCA

12

Fig 2.10 – meter produs pentru Volvo în proiectul P1MCA, asamblat în mașină.

Schema electric ă după care funcționeaz ă aceste metere se găsește în fig 2.11.

Fig 2.11 – schema electric ă a meterelor.

3. LINIA DE FABRICAȚIE A METERULUI ÎN

13
PROIECTUL P1MCA

În orice societate comercial ă activitatea de programare, lansare și urm ărire a producț ei
este factorul esen țial care pune în mișcare toate func țiile și activit ățile ce se desf ășoară
în fabrică .
Produc ția este transformarea resurselor organiza ției în produse.
Programarea produc ției const ă intr-un ansamblu de activit ăți prin care se indica
cantitatea de produse sa u servicii vor fi executate într-o perioad ă de timp, în anumite
condiț ii de ritmicitate, calitate și cheltuieli de muncă.
Urmarirea productiei constă în asigurarea trecerii continue a obiectelor muncii prin
secții, iar în cadrul acestora pe la locurile de munc ă, preîntâmpinarea apariției unor
dereglări în procesul de producție, culegerea de informații cu privire la stadiul
îndeplinirii cantitative și calitative a produc ției, compararea continu ă a sarcinilor de
produc ție realizate cu cele planificate.
Principiile după care este organizată producția sunt, viteza constantă în timp pentru
obținerea producției, elemente modulare standardizate monofuncțional, nivele reduse
ale timpului de pregătire, sistem eficient de aplicare a standardelor, autodiagnosticarea
automata si semnalarea apariției unor pagube, rebuturi, pierderi, reparații simple prin
rapida substituire cu piesele necesare, utilizarea unui limbaj simplu și a unor tehnici
de depistare a erorilor, crearea unităților operatorii în funcție de necesități și
îndrumarea treptata în funcție de un program dinamic.
Pe baza acestor principii a fost creeata linia de asamblare a meterului pentru mașinile
Volvo în proiectul P1MCA.

3.1 Flow -ul de proces al liniei P1MCA

14
Flow -ul de asamblare a meterului este o schemă logică a succesiunii operațiilor la
stațiile amplasate în layout -ul liniei. Ea conține date despre demunirea stațiilor și
succesiunea lor și despre caracteristicile de siguranță, caracteristicile speciale și
specifice clientului. Toate acestea se po t vedea în fig 3.1.1.

Fig 3.1.1 – Flow -ul procesului de asamblare P1MCA meter
Pe aceasta linie se realizeaza asamblări demontabile. Acestea permit și demontarea
ulterioară, fără distrugerea pieselor asamblate, de câte ori este necesar.

15
3.2 Posturile de lucru ale liniei P1MCA
În aria de asamblare se intră doar cu echipament de protecție, papuci ESD, geacă
ESD, care împiedica descărcările electrostatice pe PCB -urile si TFT -urile asamblate.
La posturile de lucru se folosesc mănuși ESD. Echipamentul complet include și o
șapcă pentru a prevenii căderea părului în interiorul produsului.
Posturile de lucr u pe linia de asamblare constau în asamblarea manuală a
componentelor, înșurubarea lor sau asamblarea filetată, calibrarea TFT display -ului,
asamblarea prin presare a componentelor care au cleme de fixare, însurubarea ultimei
piese de inchidere a meter -ului, calibrarea meter -ului, testarea meter -ului, iar apoi la
ultimul tester se scriu anumite informații în memoria meter -ului, apoi se inspec teaza
vizual și se preambalează pentru a fi preluat de catre magazie unde se face împacetare
în cutia finala.

3.2.1 Asamblare manuală

Primul post de lucr u se numeste asamblare manuală. Aici operatorul pune într -un
suport al stației TFT display -ul. Acest a este scanat de stație cu un scaner mobil,
acționat în momentul detectării prezenței produsului în stație de catre un senzor de
prezenț ă produs. În urma acestei sc anări este generat un QR code la imprimanta aflată
lângă stație. Operatorul ia , în continuar e, următorul produs ce face parte din
subansamblu, adică case -ul, o component ă de plastic și îi atașeaza QR -ul, apoi o
așeaza peste TFT. Următorul pas este de scanare manuală a primului PCB și plasare
peste case, apoi scanare al doilea PCB care conține placa grafică și plasare peste
primul PCB. Conectarea celor două PCB -uri se face prin conectori i BTB lipiți pe cele
doua pl ăci. Apoi operatorul trebuie sa introducă FPC -ul (flexible printed circuit) TFT –
ului în conectorii PCB -ului principal. Stația extinde un dispozitiv cu o camera, care
verifică aceast ă operație . Verificarea se face comparând dimensiunile masurate cu
valorile setate ca nivel maxim acceptat si nivel minim acceptat. În fig 3.2.1.1 se poate
vedea subansamblul in stație.

Fig 3.2.1.1 – subans amblul P1MCA

16

3.2.2 Înșurubare automată cu robot kuka

Apoi operatorul acționeaza butonul start si subansamblul se întoarce în interiorul
stației (al doi -lea post) pentru in șurubare automata cu robotul de înșurubare Kuka.
Aici se înșurubează 8 șuruburi cu șaibă peste PCB -uri, în piciorușele din p lastic ale
TFT-ului. Șuruburile fac filet în piciorușele din plastic.

Asamblările filetate

Asamblările filetate sunt asamblări demontabile, realizate prin două piese filetate
conjugate, una filetată la exterior (șurub), iar cealaltă filetată la interior (poate fi
o piuliță sau o altă piesă cu rol funcțional de piuliță).
Avantajele folosirii acestor asamblări și motivul pentru care sunt folosite pe scara
largă în construcția de mașini sunt: realizeaza forțe de strângere mari, sunt ieftine,
sunt interschimbabile, asigură condiția de autofixare.
Dezavantajele acestor asamblări sunt faptul că filetul e un mar e concentrator de
tensiuni și că necesită asigurări suplimentare împotriva autodesfacerii. Pentru a
preve nii autodesfacerea, s -a optat pentru un șurub cu filet și șaibă.
Varianta folosită pentru producerea acestui meter este asamblare cu șurub înșurubat în
una din piese.
Însurubarea se desfășoară pe o suprafață cilindrică interioară. Se obține pe aceasă
suprafață o linie elicoidală numita elice directoare.
Înșurubarea se face la un unghi de înșurubare dat de rotațiile șurubului în ansamblu și
un cuplu de strangere setate pe robot. În cazul în care se atinge prea repede unghiul,
iar torq -ul este prea mic p entru etapa de înșurubare sau invers, ecranul stației se
coloreaza roșu, însurubarea nu se efectueaza conform etapelor și stația afișeaza
mesajul însurubare NG (not good – adica nu e bun ).

17
Programarea r obotul kuka

Una dintre cele mai importante sarcini ale controller -ului (robotul kuka) este de a
misca robotul. Programatorul c ontrolează mișcarile robotului industrial prin comenzi
speciale. Acestea sunt principalele caracteristici care diferențiază limbajele de
programare a roboților de limbajele de prog ramare a computerele convenționale cum
ar fi Pascal.
Programarea are loc de la poziție curentă la o nouă poziție. Din acest motiv, instruirea
de mișcare necesită în general doar specificarea poziției finale.
Coordonatele poziției pot fi specificate fie ca text, fie prin introducerea valorilor
numerice, fie prin deplasare robotul în punctul dorit și salvarea valorilor reale
(teaching ). Alte proprietăți de mișcare, cum ar fi viteza, accelerația și controlul
orientării, pot fi setate folosind variabilele de s istem. Aproximarea punctelor auxiliare
este inițiată cu ajutorul parametrilor opționali în instruirea de mișcare.
Sunt folosite diferite sisteme de coordonate pentru a putea specifica poziția sau
orientarea punctului în spațiu. Se face o distincție fundame ntală între articulații
(specifice axelor) și sistemele de coordonate carteziene.
Următorul exemplu de program PTP_AXIS.SRC reprezintă cel mai mic program
KRL care poate fi rulat.
DEF PTP_AXIS() ;numele programului este PTP_AXIS

$VEL_AXIS[1]=100 ;def inirea vitezelor axelor $VEL_AXIS[2]=100
$VEL_AXIS[3]=100
$VEL_AXIS[4]=100
$VEL_AXIS[5]=100
$VEL_AXIS[6]=100

$ACC_AXIS[1]=100 ;definirea accelerațiilor axei
$ACC_AXIS[2]=100
$ACC_AXIS[3]=100
$ACC_AXIS[4]=100
$ACC_AXIS[5]=100
$ACC_AXIS[6]=100

PTP {AXIS: A1 0,A2 -90,A3 90,A4 0,A5 0,A6 0}

END

18
În primul rând, în acest program, sunt definite vitezele axelor și accelerația. Aceste
alocări trebuie făcute înainte ca o mișcare din punct în punct să poată fi executată.
Robotul deplasează fiecare axă în poziție cu unghiurile specificate în structura AXIS.
Exemplu: axa 1 până la 0 ș, axa 2 până la -90ș, axa 3 până la 90 ș, axa 4 până la 0 ș, axa
5 până la 0 ș și axa 6 până la 0ș. În fig 3.2.2 .1 se poate vedea poziția 0 mecanic a
robotului kuka.

Fig 3.2.2.1 – pozitia 0 mecanic a robotului

Prin introducerea acestor coordonate, PTP {A3 45}, robotul mută doar acele axe care
au fost specificate, celelalte nu se mută. Deci numai axa 3 este mutată cu 45ș, iar
specificațiile unghiului din PTP sunt valori absolute, robotul nu r otește în continuare
axa 45ș ci se mută la poziția axei absolute de 45ș .
În fig 3.2.2.2. se poate observa diferența dintre coordonatele absolute și relative
specifice axei .

Fig 3.2.2.2 – Diferența dintre coordonatele absolute și relative specifice axei .

Mișcarea care utilizează coordonatele specifice axei este, de obicei, nepractică, este
mai utilă intrarea coordonatelor carteziene prin intermediul unei structuri POS.
Pentru mișcarea relativă, se utilizează PTP_REL, pentru rotirea fiecărei axe 1 și 4 cu
35ș ar fi mai simplu să se programeze:
PTP_REL {A1 35,A4 35}
Cu o mișcare relativă, nu este cale ușoară de a relua o mișcare oprită în timpul
execuției. După repornire controllerul nu este în măsură să ia distanța deja acoperită în
considerare și robotul se deplasează din nou cu distanța programată care duce la un
punct final incorect.

19
3.2.3 Calibrare flickering pentru TFT display
După plasarea subansamblului în stația de calibrare flickering, se face clamparea
automată a produsului de către jigul stației. Camera atasată stației citește QR code -ul
atașat produsului la prima stație, după care verifică rezultatul p rimit de la stația
anterioară și începe procesul de calibrare a TFT -ului. Daca stația anterioară a dat
produsului NG, stația de calibrare flickering nu pornește procesul de calibrare a TFT –
ului.
Linia de fabricație P1MCA are un sistem interlock de line m anager care oprește
operația care urmeaza să se facă, daca operația anterioară nu s -a efectuat. Acesta este
pe de o parte un bun instrument antigreșală (nu lasă operatorul să sară peste o stație,
dar și un bun instrument de trasabilitate și cuantificare a producției (se poate vedea
pană unde a ajuns produsul, câte produse au fost făcute, cate produse au fost NG.
Calibrarea TFT -ului se face prin învârtirea cu un bit de în șurubare a rezistorului
variabil aflat pe al doi -lea PCB. Stația coboară bit -ul în poziț ie fixă și începe
învartirea potentiometrului până cand imaginea TFT -ului nu mai tremura (valorile
măsurate de cameră intră sub maximul acceptat, setat pe stație).
În același timp stația măsoară tensiunea aplicată produsului prin conectorul principal
plasa t pe PCB -ul principal, cu doi pini de test.

3.2.4 Asamblare dial plate, housing și front frame
La această stație , dupa fixarea și clamparea produsului de către jig se scanează și se
asambleaz ă pe r ând dial plate -urile. Acestea sunt niște componente de plastic
transparente și vopsite negre în așa fel încât să se poată vedea prin ele doar lumina
LED -urilor folosite pentru indicarea nivelului de combustibil, indicarea folosirii frânei
si a altor LED -uri fo losite pentru a semnala probleme pe parcursul condusului
mașinii.
Apoi se pozitioneaza housing -ul peste case, fixând snap -urile pe găurile prevăzute in
case-ul asamblat la prima stație. Front frame -ul vine plasat peste housing, fixând
snap-urile pe găurile din housing ca în fig 3.2.4.1 . Front frame -ul are rolul de a
îmbunătăți aspectul meterului.

20

Fig 3.2.4.1 – subansamblu P1MCA

După acționarea butonului de start, jigul de presare coboară si presează subansamblul
în diferite puncte pentru a asigura clipsa rea snap -urilor ambelor piese. Ca să poată să
„decidă” clipsarea completă a snap -urilor, statia extinde senzori de prezentă a snap –
urilor în pozitii fixe.
Daca nu se află clemele componentelor în aceste poziții fixe, stația consideră produsul
NG. Toate sna p-urile componentelor trebuie să fie complet închise.

3.2.5 Asamblare front glass
Operatorul transferă produsul de la stația de a samblare dial plate, housing și front
frame la sta ția următoare din flow -ul procesului, stația de asamblare front glass. Front
glass -ul este o componentă transparentă de plastic care închide subansamblul în partea
din față.
Subansamblul este clampat în stație. Operatorul ia front glass -ul, îl inspectează să nu
aibă incluziuni negre din procesul de injecție mase plastice, îl suflă cu un pistol cu aer
ionizat și îi fixează snap -urile peste housing. Înainte de poziționarea f ront glass -ului
peste housing, operatorul suflă cu aer ionizat și subansamblul, pentru a nu intra în
interiorul acestuia praf sau scame. Acestea se pot vedea în f ig 3.2.5.1 și 3.2.5.2.

Fig 3.2.5.1 – suflarea cu aer ionizat a subansamblului

Fig 3.2.5.2 – asamblarea front glass -ului
După ce operatorul se asigură ca nu este praf în interiorul subansamblului, acesta
acționează butonul start și jigul coboară pentru a presa front glass -ul. Verificarea
închiderii complete a snap -urilor se face la fel ca la stația de asamblare anterioară,

21
prin senzori de prezență snap.

3.2.6 Înșurubare cover
La această stație se realizează înșurubarea cover -ului, prin care meter -ul es te complet
închis. Acum nu mai există riscuri de descărcare electrostatică pe PCB -uri sau TFT
display.
Operatorul pune subansamblul în j igul stației, (fig 3.2.6.1) care îl clampează , apoi
întoarce jigul de mâner ca în fig 3.2.6.2 . Ia șurubelnița, pe care o ghidează manual ,
pune cover -ul peste PCB -uri și urmărind pașii de pe ecranul stației înșurubează 8
șuruburi (fig 3.2.6.3).

Fig 3.2.6.1 – produsul în jigul de înșurubare

Fig 3.2.6.2 – produsul în jigul de înșurubare întors

Fig 3.2.6.3 – acoperirea produsului cu cover -ul

Alimentarea cu șuruburi a șurubelniței se face tot manual, luând cu vârful magnetizat
al șurubelniței șuruburi din screwfeeder. Acest lucru este ilustrat în fig 3.2.6.4.
Unghiul și cuplul de strângere al șurub urilor se înregistrează și se verifică automat de
către stație. Operatorul doar ghidează și apasă șurubelnița pe produs. Când șurubul și –
a atins unghiul și torq -ul de înșurubare, se aprinde un semnal luminos pe șurubelniță
iar aceasta se oprește și operato rul poate să ia alt șurub din screwfeeder și să -l
înșurubeze. La sfârsitul celor 8 șuruburi, șurubelnița se oprește și afișează un ec ran
verde de OK .

Fig 3.2.6.4 – alimentare cu șurub din screwfeeder

22

3.2.7 Testerele funcționale
După ce meter -ul este OK la stația de înșurubare, operatorul îl ia si îl intr oduce în
testerul funțional 1.
Meterul este clampat, conectat prin conectorul principal la tester , i se scanează QR
code -ul atașat la prima stație și se începe testarea lui ca în fig 3.2.7.1.

Fig 3.2.7.1 – testarea meter -ului P1MCA

La primul tester se verific ă funcționarea LED -urilor, prin aprinderea lor la o
luminozitate de 50% și la iluminare de 100%. Apoi camera testerului măsoară
iluminarea, iar v alorile măsurate trebuie să se încadreze în limitele seta te pe tester
după o mostră de referință agreată cu clientul.
Funcționarea LED -urilor este o caracteristică critică a acestui produs.
La acest tester se face calibrarea imaginii TFT -ului. Ea trebuie să se încadreze perfect
în zona din housing goală. Calibra rea se face în mai multe puncte.
Una dintre măsurătorile care se mai face pe acest tester este cea de „sleep current”,
care reprezintă consumul meter -ului din baterie atunci când mașina este oprită.
Această măsurătoare trebuie să se încadreze în limita sta bilită cu clientul.
Dacă stația de testare arată ecranul verde de OK, operatorul ia meter -ul și îl introduce
în al doi -lea tester func țional.
Meter -ul este clampat și conectat prin conectorul principal la tester. Stația scanează cu
ajutorul camerei QR code -ul atașat meter -ului la prima stație și începe testarea.
La acest tester operatorul verifică vizual și auditiv meter -ul după pașii arătați pe ecran.

Prima verificare este a sunetului speker -ului. El trebuie să se audă continuu la aceeași
intensitate.
Urmează verificarea TFT display -ului să nu aibă pixeli morți pe mai multe ecrane:
alb, negru, roșu, albastru, verde și imaginea de client ilustrată în fig 3.2.7.2.

23

Fig 3.2.7.2 – imaginea de client a meter -ului P1MCA

Se verifică vizual de către operator sim bolurile iluminate de LED -uri, să fie complete,
să aibă o iluminare uniformă.
Apoi meter -ul se întoarce în spate pentru o verificare și validare în alte puncte decât
cele de calibr are a TFT display -ului. Testerul verifică funcționarea LED -urilor și
măsoară iluminare lor cu camera.
Dacă măsurătorile făcute de tester se încadrează în limitele setate, tester -ul
deblochează din clampare meter -ul și lasă operatorul să îl transfere spre ultimul tester.

Dacă me ter-ul are măsurătorile facute de tester sub sau peste limitele setate, tester -ul
va da un rezultat NG, nedeblocând produsul din stație până când nu este apăsat de
operator butonul roșu care arată că s -a văzut că meter -ul este NG. Apoi tester -ul
scoate un bilețel din imprimantă, pe care este scrisă valoarea și linia de testare cu care
a căzut meter -ul testarea funcțională.
Imaginea verde de OK este arătată în fig 3.2.7.3, iar imaginea roșie de NG în fig
3.2.7.4.

Fig 3.2.7.3 – imaginea OK, meter care a trecut de testare

Fig 3.2.7.4 – imaginea NG, meter care a căzut testarea funcțională

24
Ultimul tester verifică part numberul și serialul unic al meter -ului care este scris în
QR code -ul generat la prima stație (după scanarea part number -ului de pe cartel a
Kanban ce atestă cererea pentru acest part number) și scrie în PCB aceste informații
genrând eticheta finală a meter -ului pe care operatorul o atașează pe case.
Atașarea etichetei se face in interiorul tester -ului de către operator, după care este
citită și validată de către tester. Abia apoi prod usul este eliberat din clampare.
Atașarea etichetei se poate vedea în fig 3.2.7.5.

Fig 3.2.7.5 – atașarea etichetei finale a meter -ului P1MCA

Pe fiecare din cele trei testere există câte două jiguri de testare pentru a nu întârzia
flow-l procesului. Operatorul poate verifica în față un produs, iar testerul în spate alt
produs. Acest lucru duce la creșterea producției pe linie, pentru că operatorul nu
trebuie să aștepte testarea făcută de stație.

Inspecț ia vizuală, care este ultima stație din flow -ul de proces se face după ultimul
tester, de către operator după instrucțiunea de lucru.
Verificarea se face în pașii bine stabiliți, pentru o manipulare cât mai mică a
produsului și dupa criterii de acceptabili tate descrise în instruc țiunea de inspecție cu
poze, dar și după mostre de referință. Acestea sunt de trei feluri: mostre OK, NG și
boundary.
Mostrele boundary sunt asociate întotdeauna de mostrele NG pentru că ele sunt
granița între acceptarea unui defect sau respingere lui. Mostrele boundary sunt
considerate ca fiind acceptate pentru a fi trimise la client.
Dacă produsul are o componentă cu un defect văzut pe mostrele de NG și nu de

25
boundary, acesta merge la stația de dezasamblare.
La această stație se fa ce doar dezasamblarea meter -ului, nu și asamblarea lui cu altă
componentă. Asamblarea din nou a subansamblului rezultat se face în linia de
producție. Produsul este înregistrat într -un program de remaniere cu defectul văzut și
numai atunci se face activare a șurubelniței cu care se dezasamblează produsul.
Programul de remaniere este legat de line manager -ul liniei, astfel încât, dacă se face
înregistrarea în programul remaniere, line manager -ul acceptă produsul din nou în
linie a de asamblare, pentru a fi as amblat cu altă componentă bună.

Toate stațiile de asamblare au în componența lor un computer și un monitor care
afișează secvențele de testare, înșurubare, asamblare pe care le face stația ; în plus,
monitorul ține și locul unei instrucțiuni de lucru, af ișând cu poze și în cuvinte pașii pe
care trebuie sâ -i parcugă operatorul pentru asamblarea manuală.
Pe unele posturi, aceste monitoare mai afișează și unele verificări introduse în plus pe
care trebuie să le facă operatorul în urma unor reclamații venite din partea clientului.
La începutul schimbului de lucru, operatorul face verificările BOS. Aceste formulare
de „begining of shift” sunt constuite pe baza unor analize de risc relatate și
înregistrate în PFMEA.
Pe baza acestui document sunt făcute si planu rile de control care conțin stațiile într -o
coloană dupa numerotarea din flow -ul de proces, punctele de asigurare a calitații,
parametrii de proces, caracteristicile de sigu ranță, caracteristicile critice, frecvența de
monitorizare, funcția care monitorize ază și instrucțiunea de lucru în care este
săecificat cum se monitorizează îndeplinirea calității produsului.
Pe fiecare dintre stații există un formular de BOS cu puncte de verificare. Cele mai
împortante puncte de verificare sunt condiția stației de asam blare, daca este sau nu
defectă, curățarea stației și verificarea funcționalității cu primul produs construit (în
cazul stației de asamblare) sau cu mostre de referință. Stațiile de asamblare prin
presare cu jiguri au mostre de referință , care sunt înregis trate în sistemul de line
manager pentru a putea fi băgate în stații doar pentru verificarea închiderii complete a
snap-urilor. Există mostre de două feluri: mostre NG care sunt făcute intenționat fără
două sau trei snap -uri și mostre OK. Mostrele NG și OK au rolul de a detecta o
dereglare în timp a stațiilor de lucru.

26

4. ANALIZA ȘI ELIMINAREA ERORILOR DE
ÎNȘURUBARE AUTOMATĂ A ROBOTULUI KUKA

4.1 Istoric
Proiectul P1MCA a fost lansat în fabricație cu două linii de producție. Una pe care se
produceau meterele de versiunea high, prezentat în această lucrare , și una hibridă, pe
care se produceau atât metere de versiune high cât și meter e de versiunea standard.
Meterele de versiunea standard au în componen ță motorașe pas cu pas care întorc
acele indicatoa re de viteză, turație și con ținutul de combustibil din mașină.
Datorită scaderii de volume înregistrate acum doi ani, proiectului P1MCA i -a fost
luată o linie de producție. Această linie a fost modificată pentru un alt proiect.
De la începutul anului, pe linia hibridă de P1MCA s -au înregistrat foarte multe erori
de înșurubare la stația de înșurubare automată cu robotul kuka. Numărul erorilor cât și
numărul PCB -urilor rezultate rebut din acest proces au crescut alarmant dupa cum se
poate vedea în fig 4.1.1 și 4.1.2.

Fig 4.1.1 – erorile de înșurubare automată P1MCA

Fig 4.1.2 – PCB -uri rebut din înșurubare automată P1MCA

27

4.2 Analiza de cauză
Verificările procesului au început a fi monitorizate mai atent. Rebuturile, deasemenea
au fost ținute pentru analize mai amănunțite. În fig 4. 2.1 se poate observa efectul
erorilor de în șurubare, zgârierea PCB -ului la înșurubare automată .

Fig 4. 2.1 – PCB -ul zgâriat la înșurubare automată P1MCA

În urma studiului de cauză realizat pe baza diagramei fishbone, s -au contatat două
posibile cauze care generează erori de înșurubare și rebut.
Una din cauze este o secvență de înșurubare NG pentru unul din jigurile de
înșurubare, iar a doua cauză este materialul și dimensiunea unei piese de schimb d in
robotul de înșurubare numită bucșă .

4.3 Acțiunile luate pentru îndepartarea cauzei
În urma descoperirilor făcute, s -a schimbat bucșa de ghidare a șurubului, pentru ca
șurubul să nu se mai poată mișca și să rămână intr -o pozi ție fixă pentru inserare în
gaurile PCB -ului după cum se poate vedea în fig 4. 3.1.

Fig 4. 3.1 – modificările făcute echipamentului

O altă acțiune luată a fost schimbarea programului de înșurubare astfel încât învârtirea
(filetarea) șurubului să înceapă dup ă ce acesta intră în gaura piciorușelor TFT -ului
după cum se poate vedea în fig 4. 3.2.

28
Fig 4. 3.2 – șurubul intră perpendicular și apoi se face rotirea șurubului

După implementarea acțiunilor, a scăzut numărul erorilor de în șurubare, cât și al
rebuturilor după cum se poate vedea în fig 4.3. 3.

Fig 4.3. 3 – scăderea erorilor de înșurubare și scăderea rebutului

Concluzii
Proiectul prezentat ceasul de bord „meterul” de P1MCA făcut pentru mașinile volvo
este unul din cele mai complexe proiecte contractate de firma Yazaki.
El a avut multe modificări de înbunătățire și de updatare de soft, schimbare de
componente, mutare și validare de linie de fabricație până să ajungă în punctul în care
este. Dar totuși nu a ajuns la finalul vieții lui.
Procesul și proiectul în sine mai poate fi îmb unătă țit și va mai suferii modificări .
Deasemenea furnizorii de componente, atât interni, cât și externi mai pot fi „crescuți ”
și îmbunătățiți .
Procesele lor de producție influenșează și au impact asupra asambl ării finale a
produsului și a procesului de fa bricație al ceasului de bord P1MCA.
Producția de masă este în continuă schimbare și adaptare la cerințele pieței și cerințele
clienților, de aceea proiectele și procesele de fabricație trebuie analizate și
monitorizate în permanență.

De la începutul vieț ii proiectelor, dar și pe parcursul lor ele se analizează, se studiază ,
se modifică și, nu în ultimul rând, se pot îmbunătăți.

29