Rozwiązanie typu „plug-and-run” składające się z wydajnych komponentów sprężonego powietrza firmy SMC realizuje modułowe i przemysłowe systemy testowania szczelności helem firmy Bosch Manufacturing Solutions.
Oliver Meyer (SMC Niemcy), Valentino Nadale (Bosch Manufacturing Solutions) i Andreas Schmid (SMC Niemcy) są zadowoleni z udanego wspólnego projektu. (Źródło: SMC Niemcy GmbH)
Podstawą bezpiecznego i niezawodnego użytkowania komponentów jest ich sprawdzona jakość. Obejmują one produkty, które muszą pomyślnie przejść test szczelności, zanim zostaną dopuszczone do użytku w fabryce produkcyjnej. Takie wymagania stawiane są na przykład maszynom elektrycznym i ogniwom zasilającym - w przypadku tych ostatnich wymagania są szczególnie wysokie, a testy muszą być przeprowadzane po różnych etapach montażu. Niezawodne i wydajne działanie systemów testowania szczelności wymaga zatem odpowiednich komponentów pneumatycznych, takich jak zawory i filtry/sterowniki, a także elementów łączących, takich jak przewody, złączki i zawory procesowe. Udany wspólny projekt SMC i Bosch Manufacturing Solutions pokazuje, jak wysokie wymagania i idealna koordynacja mogą być realizowane z jednego źródła.
Wysoka jakość produktów jest najwyższym priorytetem we wszystkich branżach - zarówno pod względem własnego portfolio, jak i stosowanych rozwiązań w zakresie zapewniania jakości. Jest to tym ważniejsze, jeśli chodzi o komponenty, które muszą spełniać najwyższe standardy w zakresie bezpieczeństwa i niezawodności. Należą do nich ogniwa zasilające, które odgrywają ważną rolę w wytwarzaniu czystej i neutralnej dla klimatu energii. Zanim zostaną one zainstalowane na przykład w ciężarówkach, przechodzą różne etapy montażu, podczas których wymagane są testy szczelności w celu zapewnienia jakości. Różne wymagania dotyczące nieszczelności i ich wielkości sprawiają, że testy te są prawdziwym wyzwaniem.
Jest to coś, co Bosch Manufacturing Solutions również musi stale opanowywać: Spółka należąca w całości do Robert Bosch GmbH jest globalnym dostawcą w dziedzinie budowy maszyn specjalnych zarówno dla Grupy Bosch, jak i klientów zewnętrznych. Firma z siedzibą w Stuttgarcie ma dziewięć lokalizacji na całym świecie i generuje roczną sprzedaż w wysokości około 500 milionów euro. Zatrudniając około 1700 pracowników, oferuje dostosowane do potrzeb i inteligentne rozwiązania w zakresie montażu i testowania w całym cyklu życia produktu, w tym zaawansowane procesy i technologie produkcyjne, a także cyfrowe i inteligentne rozwiązania i usługi.
Bosch Manufacturing Solutions polega na specjaliście w dziedzinie automatyzacji SMC w zakresie komponentów pneumatycznych wymaganych w obszarze produkcji ogniw zasilających do systemów testowania szczelności - w obszarach testów pośrednich i testów końcowych - a także w zakresie rozwoju i prototypowania.
Wymagany kompleksowy profil potrzeb
Szczególnie wysokie wymagania projektu dotyczyły wymiarów komory testowej o pojemności 10 m3 oraz celu modularyzacji i uprzemysłowienia przeprowadzanych w niej testów zbiorczych. Umożliwia to na przykład testowanie mobilnych ogniw zasilających do samochodów ciężarowych oraz stacjonarnych ogniw zasilających SOFC do budynków i innych obiektów. Ponadto, wycieki nie są obliczane przy użyciu technologii oceny dostarczonej ze spektrometrem masowym, ale przy użyciu oddzielnego algorytmu, który jest stosowany do surowych danych z czujnika podczas okresu kumulacji. Medium testowym miał być hel, dlatego też komponenty SMC musiały być odpowiednie również do tego celu.
„Wysokie znormalizowane wymagania - zwłaszcza dla linii produkcyjnych ogniw zasilających - skłoniły nas do wybrania SMC jako partnera w zakresie znormalizowanych rozwiązań” - mówi Valentino Nadale, Senior Manager Leakage Testing w Bosch Manufacturing Solutions. „Obejmują one wysokie ciśnienia do 207 barów i bardzo wysoką szczelność do 10-6 mbar/l na sekundę. Różne komponenty rozwiązania powinny być również dostępne z jednego źródła i gotowe do podłączenia i uruchomienia jako kompletny system”. „Czynnik kompaktowości jest dla nas również ważny dla optymalizacji przestrzeni instalacyjnej. Panel zwiększa ciśnienie próbki testowej helem lub azotem, a także tlenem w celu jej przepłukania, a następnie zamknięcia. W międzyczasie różne czujniki na panelu monitorują poszczególne procesy, takie jak różnica ciśnień, stężenie helu, natężenie przepływu i ciśnienie”.
Optymalnie dopasowane rozwiązanie
W toku konstruktywnych konsultacji pomiędzy SMC i Bosch Manufacturing Solutions, oprócz podstawowych wymagań technicznych, określono i ostatecznie zaplanowano możliwości outsourcingu projektowania i produkcji do SMC. Zawory serii AP Tech, wyspa zaworowa JSY, zawór redukcyjny SRH do pomieszczeń czystych, precyzyjny stabilizator ciśnienia SRP oraz inne standardowe produkty SMC zapewniły odpowiednie rozwiązania.
„Największym wyzwaniem było dla nas to, że pierwsze zrealizowane przez nas projekty składały się wyłącznie z pojedynczych produktów wykonanych na zamówienie jako pojedyncze jednostki”, mówi Andreas Schmid, inżynier sprzedaży Robert Bosch w SMC Germany, dodając: „Oznaczało to, że musieliśmy wielokrotnie przeprojektowywać je od podstaw. Oprócz naszej wiedzy technicznej byliśmy również w stanie wykorzystać duże doświadczenie z poprzednich projektów testowania aplikacji testowych technologii pomp diesla w bieżących projektach - i ostatecznie zaoferować Bosch Manufacturing Solutions gotowe rozwiązania typu "plug-and-run" do całościowego testowania ogniw zasilających”.
Niezawodne testy szczelności ogniw zasilanych paliwem dalekiego zasięgu
Wcześniej firma Bosch Manufacturing Solutions samodzielnie montowała panele testowe z komponentów pochodzących od różnych producentów. Nowe podejście upraszcza cały proces, ponieważ SMC dostarcza wszystko z jednego źródła i w pełni zmontowane. „Doskonała współpraca między naszymi zespołami a zespołami SMC odegrała decydującą rolę w realizacji naszych wymagań w zakresie outsourcingu projektowania i produkcji” - mówi Valentino Nadale. „Dzięki kompaktowej konstrukcji poszczególnych komponentów możemy zaoszczędzić od 10 do 15 procent przestrzeni montażowej na panel, co przy 5 do 6 panelach na jednej linii produkcyjnej stanowi zauważalną różnicę. Szybka dostawa była szczególnie pozytywnym zaskoczeniem, zwłaszcza biorąc pod uwagę obecne trudne warunki łańcucha dostaw”.
„Niezawodność ogniw zasilających, które miały zasięg 800 km w ciężarówkach testowych, pokazała między innymi, jak bardzo opłacają się nasze rozwiązania typu "plug-and-run" i wieloletnie doświadczenie SMC” - podkreśla Andreas Schmid, ekspert SMC. „Widzimy duży potencjał dla przyszłych projektów z naszymi zaworami serii JSX, czujnikami przepływu PF3A z monitorowaniem temperatury i różnymi napędami elektrycznymi. Z niecierpliwością czekamy na rozpoczęcie kolejnych projektów wspólnie z naszymi kolegami z Bosch Manufacturing Solutions i opracowanie nowych, ekscytujących i udanych koncepcji”.
