Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Vývoj a výroba nového kalibrátoru

Firma Beamex uvedla na trh provozní kalibrátor a komunikátor MC6 v únoru 2012. Článek nabízí bližší pohled na vývoj a výrobu tohoto moderního a v mnohém revolučního přístroje.

 
Všechna průmyslová odvětví neustále procházejí změnami a jsou ovlivňována různými trendy ve výrobě, což má vliv i na provozní kalibrační vybavení. Výchozím bodem pro vývoj přístroje Beamex MC6 byly před několika lety výsledky rozsáhlého průzkumu trhu s navazující analýzou jak požadavků a připomínek zákazníků, tak i trendů v průmyslu a nabídky konkurence. Tím vznikl výchozí soubor požadavků na funkční schopnosti a konstrukci plánovaného nového zařízení. Firma Beamex se rozhodla vyvinout s použitím získaných poznatků takové zařízení, které by bylo novým standardem pro provozní měření v průmyslu – moderní provozní kalibrátor a komunikátor.
 
Takto formulované zadání vyžadovalo vyvinout nejen provozní multifunkční kalibrátor s mimořádně velkou přesností, ale také komunikátor. Základním požadavkem byla možnost jak kalibrace tlaku, teploty a různých elektrických signálů, tak i komunikace s přístroji využívajícími komunikační protokoly HART, Foundation Fieldbus a Profibus-PA. Vzhledem k tomu, že špičková a multifunkční zařízení jsou pro uživatele často komplikovaná, byl při vývoji kalibrátoru Beamex MC6 kladen zvláštní důraz na jeho snadnou obsluhu.
 
Výchozí specifikace a požadavky byly velmi náročné. Nicméně se je podařilo splnit a přístroj Beamex MC6 díky tomu nepochybně dává nový význam termínům, jako jsou kvalita, spolehlivost a přesnost (obr. 1).
 

Vývoj zaměřený na kvalitu

O kvalitě jakéhokoliv výrobku, zkušební zařízení nevyjímaje, se z převážné části rozhoduje již ve fázi výzkumu a vývoje. Špatně navržený výrobek nelze vylepšit sebelepšími výrobními postupy. Zásadní význam mají rozhodnutí týkající se přesnosti, stability a snadné obsluhy přístroje učiněná již ve fázi jeho vývoje. Oddělení výzkumu a vývoje firmy Beamex kladlo hlavní důraz na analýzu kritických komponent, které mají vliv na přesnost a dlouhodobou stabilitu kalibrátoru.
 

Spolehlivost a stabilita

Kalibrátor kategorie reprezentované přístrojem Beamex MC6 obsahuje velké množství různých komponent. Zásadní komponenty každého jednotlivého přístroje předem procházejí procesem umělého stárnutí a teplotními cykly, tzv. zahořením, podle specifikací daných oddělením vývoje. Až poté jsou součástky připájeny na desky s plošnými spoji. Následně jsou za účelem ověření správné funkce s deskami prováděny nejrůznější zkoušky.
 
Zahořování součástek a desek s elektronikou má dva hlavní cíle. Zaprvé, má-li elektronická součástka nějakou vadu, má tato vada tendenci projevit se na počátku používání. Při zahořování je závada elektronické komponenty odhalena před jejím dodáním zákazníkovi. Za druhé, zahořením elektronické součástky se zmenší její tendence k driftu a zlepší se její dlouhodobá stabilita, zejména u analogových elektronických obvodů používaných u zkušebních zařízení (obr. 2).
 
Zahořováním použitých komponent se výrazně zvyšuje spolehlivost a zlepšuje dlouhodobá stabilita konečného produktu.
 

Přesnost

Všechny elektronické součástky mají nějakou teplotní závislost. Znamená to, že když se změní teplota okolního prostředí, změní se i hodnota výstupu, resp. chování této součástky. Předpovídat celkový vliv teplotní závislosti všech součástek v měřicím přístroji je pro jejich velký počet obtížné. Zkonstruovat výrobek bez teplotní závislosti také není možné.
 
Měřicí moduly přístroje MC6 jsou proto již při výrobě a zkoušení kalibrovány při několika různých teplotách v rozsahu přípustných provozních teplot přístroje (obr. 3). Tak lze zjistit vliv teploty na každou jednotku zvlášť. Při výrobě se potom použijí pouze jednotky splňující předepsané požadavky v celém rozsahu teplot. Při používání kalibrátoru tudíž teplota okolního prostředí nemá vliv na jeho přesnost.
 

Výroba na zakázku podle požadavku zákazníka

Vlastní montáž kalibrátoru začíná po vyzkoušení, zahoření, charakterizaci a kalibraci jednotlivých vyrobených komponent, částí a modulů.
 
Firma Beamex vzdělává a školí vlastní výrobní pracovníky již mnoho let. Někteří z výrobních techniků ve firmě Beamex mají více než dvacet let zkušeností s výrobou přesných kalibračních přístrojů. Všechny kalibrátory Beamex jsou modulární specializované výrobky a každý přístroj, popř. sada přístrojů, se vyrábí na zakázku podle požadavku konkrétního zákazníka. Kalibrátory daných parametrů nelze vyrábět ve velkých sériích nebo držet skladem.
 
Každý kalibrátor MC6 po celou dobu jeho výroby sestavuje jeden a týž výrobní technik. Tento pracovník je zodpovědný za instalaci správných modulů, volitelného příslušenství a programového vybavení a také během celého procesu výroby garantuje maximální možnou kvalitu. Závěrečná fáze výrobního procesu zahrnuje ověření kvality, finální kalibraci a tisk kalibračního listu – což vše opět provádí tentýž výrobní technik.
 
Před zabalením a odesláním výrobku se provádí závěrečná vizuální kontrola kvality s cílem ubezpečit se, že kalibrátor byl sestaven podle požadavku zákazníka.
 

Systém kvality a akreditovaná kalibrační laboratoř ve firmě Beamex

Všechny kalibrátory MC6 jsou vyráběny ve výrobních prostorech firmy Beamex ve finském městě Pietarsaari. Firma Beamex má také svou vlastní akreditovanou laboratoř, kde provádí všechny zkoušky, kalibrace a rekalibrace. Má více než čtyřicet let zkušeností s poskytováním kalibračních služeb a její kalibrační laboratoř byla akreditována již v roce 1993. Systém řízení jakosti ve firmě Beamex je akreditován podle norem ISO 9001 a ISO 17025.
 
Obr. 1. Multifunkční kalibrátor a komunikátor Beamex MC6 nabízí mimořádnou přesnost, spolehlivost a snadnou obsluhu
Obr. 2. Typická „vanová“ křivka intenzity poruch elektronických součástek: zahořením komponent před instalací lze zamezit jejich „dětské úmrtnosti“ a tím zlepšit spolehlivost a dlouhodobou stabilitu finálního výrobku
Obr. 3. Měřicí moduly přístroje MC6 jsou při výrobě pečlivě ověřovány včetně kalibrace při různých teplotách