新的数据收集技术确保速度、准确性、可扩展性和安全性
在赛车世界中，时间和准确性密切相关，以秒为单位。毫不奇怪，北卡罗来纳州穆尔斯维尔的 Roush Yates Engines (RYE) 及其制造部门 Roush Yates Manufacturing Solutions (RYMS) 以这一信条为基础，这反过来又影响了它如何评估和决定利用技术为其世界提供最佳方式的方式级制造业务。因此，当 RYE 探索提高其测量数据的准确性、完整性和吞吐量的方法时，决定部署由 L.S. 开发的数据采集解决方案 DataSure 4.0。位于马萨诸塞州阿索尔的 Starrett Co. 归结为——你猜对了——几秒钟。
RYE 是福特 Performance 的独家发动机制造商，用于 NASCAR 顶级赛事，包括 NASCAR Cup 和 Xfinity 系列，以及 IMSA 米其林飞行员挑战赛。此外，RYMS 是一家 CNC 零件制造机构，擅长多轴加工具有复杂几何形状的金属和塑料零件。 RYMS 的内部生产包括用于福特 FR9 V8 NASCAR 计划、福特 Mustang 5.2L V8 和其他赛车应用以及航空航天、国防和其他行业的机加工零件。
RYMS 的质量管理体系已通过 AS9100 Rev D 和 ISO 9001 认证，并符合国际武器贸易 (ITAR) 和网络安全成熟度模型认证 (CMMC) 标准。
为帮助实现其绩效和公司目标，RYE 选择了施泰力测量工具和计量系统，以确保关键设计规范在工程预期和要求的水平上得到满足。赛车运动、国防、航空航天和医疗制造需要严格的标准来实现一致的质量。再加上对高性能可靠零件的复杂要求，测试和测量过程要求更高。
RYE 拥有两个质量实验室，配备了测量和检查为其赛车发动机以及外部客户制造和供应的各种零件所需的工具。
数据完整性是制造准确性的重要组成部分。如果从量具获取的测量数据被错误地记录、传输或记录，可能会出现几个问题。零件可能报废，产品性能可能会受到影响，生产劳动力和机器时间可能会丢失，并且手动记录数据会花费过多的时间，这也增加了出错的可能性。此外，如果没有可靠的自动化系统（可以捕获测量数据以满足工业 4.0 级制造并使其可用于与其他工厂数据集成），则任何数据都无法正式记录或验证 SPC 并根据客户要求进行追溯。
了解这一点以及实现最高数据完整性的必要性后，RYE 与 Starrett 一起审查了其检查和数据采集流程，Starrett 是质量控制测量应用数据收集系统的开发商。 Starrett 分析了传统的 RYE 数据采集流程，并确定 RYE 将受益于最新的数据采集技术——DataSure 4.0 (DS4) 系统。
“我们一直在寻找改进和加快数据收集过程的方法，”RYE 的质量控制技术员/程序员和自动化负责人 Alex Marothy 说。 “机械师和检查员在记录表中写下一些测量值，然后需要将其键入计算机上的电子表格中，这需要时间并可能导致错误，因为操作员可能会误读量具或写下不正确的值。”
为了向可靠、无缝的数字自动化迁移，并在整个设施中更有效地利用其数据，RYE 同意 Starrett 在 2020 年年中启动 DS4。 RYE 选择缓慢实施 DS4，从专为发动机检测设计的多数字指示器应用夹具开始。
“DataSure 4.0 (DS4) 是我们第一个用于通过过程检测在制造车间收集数据的无线系统，因此我们希望从小处着手，验证结果并与我们的团队建立信心，”Todd English 说， RYE 战略合作伙伴和营销副总裁。
黑麦有两个 80,000 英尺 2 (7,432 米 2 ) 在 Mooresville 的制造工厂，DS4 应用程序在 40,000 英尺的高空运行 2 (3,716 米 2 ) CNC 加工区域，传输数据大约 200' (61 m)。在这个区域至少有 15 台 CNC 机床，因此噪音和信号无处不在，但尽管距离和潜在的环境干扰，DS4 通过远程网关和天线平稳运行。
Marothy 描述了在发动机夹具系统上部署 DS4 的计划是如何制定的。 “以前，工程师使用八百分表固定系统。新计划是使用 8 个 Starrett W2900-01 电子数字指示器和 DS4，以便将这两个值归于和组织到该特定指示器，以简化数据输入和审查。”
将 DS4 应用于发动机夹具的结果令人印象深刻。 “与我们以前的方法相比，我们大大提高了数据收集的准确性和时间，但更重要的是，数据以数字方式传输，”Marothy 说。 “DS4 系统有效地消除了手写量具读数和将值转录到电子表格中的过程。”
RYE 还通过确定每次测量节省了多少秒来评估 DS4 通过节省劳动力。 “我们发现 DS4 每次测量节省了 8 到 10 秒，而且我们每天要进行数千次测量，因此每天可以节省超过 7 个小时的劳动力，”Marothy 说。 RYMS 的生产经理 Jennifer LaFever 指出了其他与系统相关的好处。 “我们通过我们的 Kaizen 计划在 RYE 实践持续改进，DS4 通过帮助我们更快、更准确和更高效的能力为该计划做出了贡献。”
DS4 采用最新的无线网络技术运行，该技术使用短波无线电频率来互连手机、计算机和无线电子设备，从而实现更快的速度、更大的带宽和更远的距离，从而实现更高的数据吞吐量。据 Starrett 称，DS4 的范围是市场上任何数据收集系统的 10 到 20 倍，能够传输数百码甚至超过一英里的数据，这是大型制造业务或多个设施的理想选择。
DS4 具有更高的比特率和不到 50 毫秒的数据传输时间的高速连接，并具有超低延迟网络，即使在满容量时也能无延迟地处理大量数据。 DS4 的用户可以使用多个远程网关和中继器，作为数据收集的中心或分布式点，而传统系统只有一个网关。
DS4 建立在安全的专有无线平台之上。传输的数据使用多层方法进行加密，以防止外部访问数据，无论是被动的还是主动的。 LaFever 表示：“我们严格保护网络中物理部件的数据，以满足 CMMC 和 ITAR 要求，我们完全相信 DS4 符合标准。”
使用 DS4，可以为简单或复杂的情况配置新的网络拓扑，还可以使用分布式远程网关。数据从具有内置无线电发射器或外部安装终端节点的仪表传输到网关，并且可在 Android 或 iOS 移动平台和基于 Windows 的计算机上运行，包括笔记本电脑、台式 PC、瘦客户端 PC 和服务器。 DS4中继器和桥接组件可直接连接PLC等高速串行自动化设备，进行实时数据采集或远程机器操作。
DS4 与所有 Starrett 电子数字量具以及其他工具制造商的电子量具兼容，并与具有无线功能的量具一起使用，例如 Starrett W798 卡尺、W733.1 千分尺和 W2900 指示器。通过将 Starrett DataSure End Nodes 外部安装在量具上，它还可以通过 Starrett 和其他工具制造商的电子量具兼容。
认识到 DS4 在其制造业务中产生的积极影响，RYE 制定了更大的数据收集计划。 “最终，我们希望通过将 DS4 集成到我们的 ERP 系统中来进一步利用 DS4，以获得完整的端到端数据解决方案，以帮助我们的组织更积极地迈向工业 4.0 数字工厂，”English 说。 RYMS 还将通过在 CNC 加工的所有测量操作中扩大 DS4 的使用范围，将 DS4 扩展到其他行业应用，特别是在航空航天、医疗和国防领域。
RYE 如何知道 DS4 何时在组织中发挥最大潜力？ “我们会知道它在赛道内外的胜利发挥了作用，”Marothy 说。
有关 Roush Yates 发动机的信息，请访问 www.roushyatesmfg.com 或致电 704-662-7165。有关 L.S. 的信息。 Starrett Co.，请访问 www.starrett.com 或致电 978-249-3551。
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