Teknologi Pengumpulan Data Revolusioner Meningkatkan Kecepatan, Akurasi, Skalabilitas & Keamanan di Roush Yates Engines
Di dunia balap mobil, waktu dan akurasi sangat terpadu, didorong oleh detik. Tidak heran, Roush Yates Engines (RYE) di Mooresville, N.C. dan divisi manufakturnya, Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS), diikat oleh kredo ini, yang pada gilirannya mempengaruhi cara mereka mengevaluasi dan memutuskan cara optimal untuk memanfaatkan teknologi untuk operasi manufaktur kelas dunia mereka. Jadi, saat RYE mengeksplorasi cara untuk meningkatkan akurasi, integritas dan throughput data pengukurannya, keputusan untuk menerapkan DataSure 4.0, solusi akuisisi data yang dikembangkan oleh The L.S. Starrett Co., Athol, Mass., menurun ke—tebak saja—detik.
RYE adalah pembangun mesin eksklusif Ford Performance untuk tingkat tertinggi NASCAR, termasuk NASCAR Cup dan Xfinity Series, serta IMSA Michelin Pilot Challenge. Selain itu, RYMS adalah organisasi manufaktur bagian CNC dengan keahlian dalam pemesinan multi-sumbu bagian logam dan plastik dengan geometri kompleks. Produksi internal RYMS mencakup bagian yang diproses untuk program Ford FR9 V8 NASCAR, Ford Mustang 5.2L V8, dan aplikasi motorsport lainnya, serta untuk penerbangan, pertahanan dan industri lainnya.
Sistem manajemen kualitas RYMS bersertifikat AS9100 Rev D & ISO 9001, serta mematuhi International Traffic in Arms (ITAR) dan Cybersecurity Maturity Model Certification (CMMC).
Untuk membantu mencapai tujuan kinerja dan perusahaan, RYE memilih alat ukur dan sistem metrologi Starrett untuk memastikan spesifikasi desain kritis terpenuhi pada tingkat yang diharapkan dan diperlukan oleh teknik. Balap mobil, pertahanan, penerbangan, dan manufaktur medis memerlukan standar yang ketat untuk mencapai kualitas yang konsisten. Tambahkan persyaratan kompleks untuk bagian yang berkinerja tinggi dan andal, dan proses pengujian dan pengukuran menjadi lebih menuntut.
RYE memiliki dua laboratorium kualitas dengan alat yang diperlukan untuk mengukur dan memeriksa berbagai macam bagian yang diproduksi dan disediakan untuk mesin balapnya serta untuk pelanggan eksternal.
Integritas data adalah bagian vital dari akurasi dalam manufaktur. Jika data pengukuran yang diambil dari alat ukur dicatat, ditransmisikan atau dicatat dengan tidak tepat, beberapa masalah dapat terjadi. Bagian dapat dibuang, kinerja produk dapat menurun, waktu tenaga kerja dan mesin dapat hilang dan waktu berlebihan akan dihabiskan untuk mencatat data secara manual, yang juga meningkatkan potensi kesalahan. Selain itu, tidak ada data yang dapat didokumentasikan atau diverifikasi secara resmi untuk SPC dan dapat ditelusuri untuk persyaratan pelanggan tanpa sistem otomatis yang handal—salah satu yang dapat menangkap data pengukuran untuk memenuhi manufaktur tingkat Industry 4.0 dan membuatnya tersedia untuk integrasi dengan data pabrik lainnya.
Memahami ini dan kebutuhan untuk mencapai integritas data teratas, RYE meninjau proses pemeriksaan dan akuisisi data mereka dengan Starrett, pengembang sistem pengumpulan data untuk aplikasi pengukuran kontrol kualitas. Starrett menganalisis proses pengumpulan data konvensional RYE dan menentukan bahwa RYE akan mendapat manfaat dari teknologi akuisisi data terbaru—sistem DataSure 4.0 (DS4) mereka.
"Kami konsisten mencari cara untuk memperbaiki dan mempercepat proses pengumpulan data kami," ucap Alex Marothy, teknisi kontrol kualitas/pemrogram dan pemimpin otomatisasi di RYE. "Pemesin dan pengawas menulis beberapa pengukuran di lembar catatan, yang kemudian perlu dimasukkan ke dalam spreadsheet di komputer, memakan waktu dan mungkin menyebabkan kesalahan, karena operator mungkin membaca alat ukur dengan salah atau menulis nilai yang salah."
Mengarah ke arah otomatisasi digital yang andal dan mulus dan memanfaatkan datanya secara lebih efisien di seluruh fasilitasnya, RYE memberikan Starrett izin untuk memulai DS4 pada pertengahan tahun 2020. RYE memilih untuk menerapkan DS4 secara perlahan, mulai dengan aplikasi fixture indikator digital multiusaha yang dirancang untuk pemeriksaan mesin.
"DataSure 4.0 (DS4) adalah sistem nirkabel pertama yang kami gunakan untuk mengumpulkan data di lantai produksi kami melalui pemeriksaan dalam proses, jadi kami ingin memulai secara kecil, memverifikasi hasil dan membangun kepercayaan dengan tim kami," ucap Todd English, vice president, strategic partnerships and marketing di RYE.
RYE memiliki dua fasilitas produksi 80.000 ft2 (7.432 m2) di Mooresville, dengan aplikasi DS4 berjalan di area pemesinan CNC 40.000 ft2 (3.716 m2, transmisi data sekitar 200' (61 m). Di area ini ada setidaknya 15 mesin CNC, jadi kebisingan dan sinyal ada di mana-mana, tetapi meskipun jarak dan gangguan lingkungan potensial, DS4 beroperasi dengan lancar melalui gateway jarak jauh dan antena.
Marothy menjelaskan bagaimana rencana untuk menerapkan DS4 pada sistem fixture mesin berkembang. "Sebelumnya, insinyur menggunakan sistem fixture indikator delapan dial. Rencana baru adalah untuk menggunakan delapan indikator digital elektronik Starrett W2900-01 bersama dengan DS4 untuk memberikan atribut dan mengatur kedua nilai ke indikator tertentu untuk menyederhanakan entrian dan tinjauan data."
Hasil dari penerapan DS4 pada fixture mesin sangat mengesankan. "Dibandingkan dengan metodologi kami sebelumnya, kami secara signifikan meningkatkan akurasi dan waktu pengumpulan data kami, tetapi yang lebih penting, data ditransfer secara digital," ucap Marothy. "Sistem DS4 secara efektif menghilangkan bacaan alat ukur yang ditulis tangan dan pengabdian nilai ke dalam spreadsheet."
RYE juga mengevaluasi DS4 melalui penghematan tenaga kerja dengan menentukan berapa detik yang dihemat per pengukuran. "Kami menemukan bahwa DS4 menghemat delapan hingga sepuluh detik per pengukuran, dan kami melakukan beberapa ribuan pengukuran per hari, sehingga menghemat lebih dari tujuh jam tenaga kerja setiap hari," ucap Marothy. Manajer Produksi RYMS Jennifer LaFever menunjuk manfaat terkait sistem lainnya. "Kami menerapkan perbaikan berkelanjutan di RYE melalui program Kaizen kami, yang DS4 berkontribusi melalui kemampuannya untuk membantu kami lebih cepat, lebih akurat dan efisien."
DS4 beroperasi pada teknologi jaringan nirkabel terbaru, yang menggunakan frekuensi radio gelombang pendek untuk menghubungkan telepon seluler, komputer dan perangkat elektronik nirkabel, memungkinkan kecepatan yang jauh lebih cepat, bandwidth yang lebih besar dan jangkauan yang lebih lama untuk throughput data yang lebih tinggi. Jangkauan DS4 adalah 10 hingga 20 kali dari sistem pengumpulan data apa pun di pasar, menurut Starrett, mampu mentransmisikan data secara harfiah ratusan iard, bahkan lebih dari satu mil, yang ideal dalam operasi manufaktur skala besar atau fasilitas ganda.
DS4 menawarkan bit rate yang lebih tinggi dan koneksi kecepatan tinggi kurang dari 50 ms waktu perjalanan data dan memiliki jaringan latensi ultra rendah yang memungkinkan volume data tinggi untuk diproses tanpa penundaan, bahkan pada kapasitas penuh. Pengguna DS4 dapat menggunakan beberapa gateway jarak jauh dan repeater, yang berfungsi sebagai titik pusat atau terdistribusi untuk pengumpulan data, versus sistem konvensional yang hanya memiliki satu gateway.
DS4 dibangun pada platform nirkabel milik yang aman. Data yang ditransportasi dienkripsi menggunakan pendekatan berlapis yang mencegah akses eksternal ke data, baik pasif atau aktif. "Kami menyimpan data pada bagian fisik kami di jaringan kami dengan keamanan ketat untuk memenuhi persyaratan CMMC dan ITAR dan kami sepenuhnya yakin bahwa DS4 memenuhi kriteria," ucap LaFever.
Dengan DS4, topologi jaringan baru dapat dikonfigurasi untuk situasi sederhana atau kompleks dan gateway jarak jauh terdistribusi juga dapat digunakan. Data ditransmisikan dari alat ukur yang memiliki transmiter radio built-in atau node akhir yang dipasang secara eksternal ke gateway, dan dapat dioperasikan pada platform seluler Android atau iOS dan komputer berbasis Windows, termasuk laptop, desktop PC, thin client PC, dan server. Komponen repeater dan bridge DS4 dapat terhubung langsung ke PLC dan peralatan otomatisasi serial kecepatan tinggi lainnya untuk pengumpulan data real-time atau operasi mesin jarak jauh.
DS4 kompatibel dengan semua alat ukur digital elektronik Starrett, serta alat ukur elektronik dari pembuat alat lainnya, dan bekerja dengan alat ukur yang memiliki kemampuan nirkabel, seperti Starrett W798 Calipers, W733.1 Micrometers dan W2900 Indicators. Ini juga kompatibel melalui alat ukur elektronik Starrett dan pembuat alat lainnya dengan memasang secara eksternal Starrett DataSure End Nodes pada alat ukur.
Mengenali dampak positif yang DS4 buat pada operasi manufaktur mereka, RYE memiliki rencana yang lebih besar untuk pengumpulan data. "Pada akhirnya, kami ingin memanfaatkan DS4 lebih lanjut dengan mengintegrasikannya ke dalam sistem ERP kami untuk solusi data end-to-end penuh untuk membantu organisasi kami bergerak lebih agresif menuju pabrik digital Industry 4.0," ucap English. RYMS juga akan memperluas DS4 ke aplikasi industri lainnya—khususnya di penerbangan, medis dan pertahanan—dengan memperluas penggunaan DS4 di seluruh operasi alat ukurnya dalam pemesinan CNC.
Bagaimana RYE akan tahu kapan DS4 mencapai potensi penuhnya dalam organisasi? "Kami akan tahu ini bekerja dari kemenangan di luar dan di balik lintasan balapan," ucap Marothy.
Untuk informasi tentang Roush Yates Engines, silakan kunjungi www.roushyatesmfg.com atau hubungi 704-662-7165. Untuk informasi tentang The L.S. Starrett Co., kunjungi www.starrett.com atau hubungi 978-249-3551.
