Moderní boroskopy, nazývané také videoskopy, protože používají obrazový snímač, jsou hnací silou efektivního a zlepšeného výzkumu v automobilovém průmyslu.
Jeden z příkladů můžeme nalézt v Institutu pro pokročilé automobilové hnací systémy (IAAPS), kde inženýři používají speciální boroskop značky Olympus k provádění vizuálních kontrol vnitřních částí spalovacích motorů a dalších dílčích systémů hnacího ústrojí, které jsou součástí jejich výzkumných a zkušebních projektů.
Dr. Andrew Lewis, hlavní inženýr IAAPS a Dr. Karl Giles, seniorní inženýr IAAPS se se mnou sešli k rozhovoru o hlavních výhodách a důležitosti používání boroskopů v oblasti výzkumu automobilových motorů. Náš rozhovor si můžete přečíst zde:
Otázka: Povězte nám o partnerství mezi IAAPS a společností Olympus (nyní EVIDENT).
Andrew Lewis: Na začátku jsme měli standardní vztah mezi dodavatelem a zákazníkem. My jsme tehdy používali jinou verzi tohoto typu přístrojového vybavení pro vizuální kontroly od jiné společnosti. To byla v podstatě spíše základní verze a poskytovala velice špatné snímky. Jeden z našich klientů z oblasti automobilového průmyslu nám doporučil značku Olympus a my od listopadu roku 2020 používáme boroskop této značky.
Úzce spolupracujeme s Bayardem (pozn. pan Bayard Morales, Olympus) a týmem spol. Olympus, abychom se naučili, jak systém správně používat a jak u tohoto typu kontrol v oblasti výzkumu a zkoušení, které u nás provádíme, získat co nejlepší výsledky. Z pohledu společnosti Olympus je užitečné vidět, jak výzkumná instituce, jako je IAAPS, používá jejich boroskop v malých, omezených prostorech, například spalovacích komorách motorů osobních automobilů. V tomto směru je to velmi plodné partnerství.
Otázka: Jakým způsobem se v IAAPS a ve výzkumných projektech využívají kontroly prováděné boroskopem?
Andrew Lewis: Boroskop je nástroj pro provádění nepřímé vizuální kontroly navržený tak, aby usnadňoval vizuální kontrolu těsných, obtížně dosažitelných dutin. Je tvořen tenkou, ohebnou sondou. Na jednom jejím konci se nachází natáčecí část, ve které se nachází optika a obrazový snímač, a na druhém konci je vzdálené ovládání natáčecího konce. Je to opravdu velmi schopný přístroj. Uživatel má možnost použít celou škálu optických adaptérů pro pohled dopředu nebo do stran, podle požadavků konkrétní kontroly, kterou provádí.
Náš přístroj má průměr 4 mm, takže se můžeme dostat i do skutečně obtížně dosažitelných míst motoru. Podstatou naší práce je, že často posouváme hranice toho, čeho je motor schopen dosáhnout, takže není úplně neobvyklé, že se věci rozbijí nebo opotřebují rychleji, než je běžné. Boroskop Olympus nám umožňuje pozorovat, co se děje uvnitř motoru, a zjistit jakékoli poškození nebo opotřebení dříve, než dojde k vážnému selhání.
Karl Giles: Boroskop používáme převážně pro rutinní kontrolu vnitřku spalovacích motorů. Použití boroskopu k tomuto účelu je téměř standardní praxí, avšak běžně se tímto způsobem provádí kontroly motorů používaných pro výrobu elektrické energie a leteckých motorů. Pro kontroly jiných typů motorů se boroskopy používají jen zřídka. Motory, na kterých pracujeme, jsou ve srovnání s motory používanými pro výrobu elektrické energie drobné, tudíž pořídit snímky, které potřebujete, je daleko obtížnější, protože pracujete v mnohem těsnějších prostorech.
Boroskop nepoužíváme pouze ke kontrole benzínových a naftových spalovacích motorů, ale také ke kontrolám turbonabíječek, systémů pro následné zpracování částic v naftových motorech a vany a ohřívacích prvků v naší nové sestavě válců. V zásadě všude tam, kam se lze jen obtížně dostat bez větší demontáže!
Videoskop Olympus IPLEX™ GX/GT
Otázka: Jaké jsou výhody boroskopů?
Karl Giles: Při používání boroskopu jsme se naučili mnoho věcí. Například nás výsledky našich kontrol vedly k provedení zmírňujícího opatření, kterým došlo k nápravě určitých nežádoucích účinků v tom smyslu, že nedochází k dalšímu zhoršování, nebo nás navedly na typ zkoušek, které provádíme následně. V zásadě nám boroskop pomáhá zjistit problémy včas a podniknout potřebné kroky dřív, než se něco rozbije. Kvalita obrazu je skvělá a nikdy jsme se nedostali do situace, že bychom potřebovali větší rozlišení. Příslušenství je skutečně rozsáhlé, i když nám v podstatě stačí minimální příslušenství.
Andrew Lewis: Kontrola prováděná boroskopem přidává k našemu výzkumu významný vizuální aspekt a pomáhá nám nalézt odpověď na otázku, proč se data ze zkoušek liší nebo proč dochází k nějakému námi nepředpokládanému jevu. Vždy nalezneme nějakou důkazní stopu, která nám pomůže našim zjištěním lépe porozumět. Bez toho bychom se mohli dívat jen na čísla naměřená snímači teploty a tlaku a podobně. Ale tím, že můžeme použít boroskop, získáme vizuální kontrolu a s její pomocí můžeme výsledky lépe interpretovat.
Navíc použitím tohoto typu kontrol vnitřních částí dosahujeme významných výsledků, pokud jde o efektivitu a úsporu nákladů. Uvažme typický případ použití, kdy se díváme do vnitřku vlastní spalovací komory. Abychom se do vnitřku komory mohli podívat bez použití boroskopu, museli bychom fyzicky sejmout přední část motoru, rozebrat všechny systémy, sundat hlavu válců atd. Nejrychleji bychom to zvládli, s pomocí speciálních nástrojů a se sestavením motoru do původního stavu, za dva dny, což znamená dva dny prostoje motoru. Ale s pomocí boroskopu se můžeme podívat dovnitř tak, že tuto práci budeme mít hotovou během hodiny. To je obrovská úspora času oproti tomu ztratit dva dny a možná se nedobrat žádných výsledků.
Otázka: Co toto partnerství znamená pro společnost Olympus?
Bayard Morales: Pro nás je tou nejzajímavější části možnost vidět, jak se boroskopické přístrojové vybavení používá pro kontrolu motorů ve výzkumném prostředí, jakým je IAAPS. Můžeme se poučit, co při takovém použití boroskopu funguje a co ne, a podle toho provést potřebné změny. Nakonec je myšlenka boroskopu velmi jednoduchá: vidět díl strojního zařízení, aniž by ho bylo nutné demontovat. To výzkumnému procesu přidává velkou hodnotu.
Společnost Olympus v žádném případě není jen běžným dodavatelem toto typu vybavení, ale považujeme se v této oblasti za leadera trhu. Soustavně se snažíme o zlepšení a s našimi klienty úzce spolupracujeme tak, aby použitím našeho přístrojového vybavení dokázali získat co nejvíce. Zaměřili jsme se na kvalitu obrazu, protože naši zákazníci ve výsledku potřebují být schopni provádět vizuální pozorování se zobrazením ve vysokém rozlišení a rozhodovat se na základě svých zjištění. Takže tento vztah s inženýry v IAAPS a jejich zpětná vazba jsou pro nás nesmírně cenné.
Otázka: Spolupráce mezi IAAPS a společností Olympus vyústila ve vznik doporučených postupů nejlepší praxe. Můžete nám o tom říci více?
Bayard Morales: Když jsme dodali institutu IAAPS soupravu boroskopu, uvědomil jsem si, že není k dispozici žádná rozsáhlejší příručka, jak boroskop v této konkrétní oblasti používat. A protože IAAPS disponuje velkými znalostmi o motorech a my máme know-how v oblasti boroskopů, napadlo nás, že je docela dobrý nápad začít pracovat na příručce nejlepší praxe.
Strávil jsem s inženýry na pracovišti IAAPS odpoledne, abych viděl, jak přesně borokop používají. Tak jsem získal videa a poznámky, které se staly základem pro krátký návod. Mým původním cílem bylo školení mých kolegů. Ale ukázalo se, že takovýto návod je stejně užitečný i pro IAAPS, protože díky němu bude každý nový člen týmu schopen s boroskopem rychle začít pracovat, takže bude dobře, když budeme tento návod sdílet.
Karl Giles: Aktuálně nemáme žádné formální platné postupy a informace se předávají prostřednictvím předvádění. Takže by bylo skvělé mít dokument obsahující vodítka pro použití boroskopu nebo zdroj, na který můžeme při školení naše kolegy odkázat. Až dosud jsme měli od našich klientů skutečně velmi pozitivní zpětnou vazbu ohledně výsledků prováděných kontrol a zřetelnosti fotografií. To je jasným oceněním společnosti Olympus a jejího přístrojového vybavení, ale také Bayarda a podpory, kterou nám poskytuje. Jsem si jist, že příručka s postupy nejlepší praxe naši spolupráci ještě dále upevní a budeme i nadále společně stavět na našich schopnostech.
Andy Lewis: Upřímně, pořízení jednoho z těchto boroskopů je značná investice, takže ho určitě nechcete používat nesprávným způsobem, protože jeho oprava by mohla být skutečně nákladná. Pro zajištění bezpečného používání boroskopu je nutné vzít v úvahu mnoho faktorů (například teplotu motoru), takže mít všechny tyto informace k dispozici na jednom místě by bylo skutečně přínosné.
Detailní pohled na ventily pomocí boroskopu Olympus
Celkový pohled na píst pořízený boroskopem Olympus
Otázka: Zůstanou kontroly prováděné boroskopem relevantní i při přechodu na elektromobilitu?
Karl Giles: Ano, věřím, že ano. Komponenty za hnacím ústrojím, například převodovky a transmise, budou vcelku podobné bez ohledu na to, zda je vozidlo poháněno elektrickým motorem nebo vnitřním spalováním. V prostředí výzkumu, jako je to naše, bude vždy výhodou možnost provádět kontroly těchto dílčích systémů bez nutnosti jejich demontáže. Nemáme zatím rozsáhlé zkušenosti s použitím boroskopů v tomto odvětví, ale očekával bych spíše nárůst poptávky, protože v našem novém oddělení IAAPS pozorujeme nárůst práce na projektech souvisejících s elektrifikovanými systémy hnacích ústrojí.
Andy Lewis: Ano, transmise budou vždycky všude kolem. I když spalovací motory skončí, převodovky a transmise budou i v elektrických strojních zařízeních stále potřeba, a tudíž budou potřeba i kontroly jejich vnitřních částí. U elektrických strojů mohou mít kontroly prováděné boroskopem podobu fyzického pohledu dovnitř motoru, například za účelem kontroly, zda vinutí nejeví známky tepelného poškození.
Protože elektrické motory jsou stále výkonnější, stává se složitějším i řízení tepla v jejich okolí pomocí integrovaných chladicích stupňů apod. Součástí kontroly by tedy mohla být kontrola motoru na přítomnost jakýchkoli zbytků po úniku chladiva nebo oleje. Vždycky bude existovat potřeba podívat se dovnitř dílu, aniž by bylo nutné ho kvůli tomu narušit. Při tomto způsobu kontroly si můžete být jisti, že to, co vidíte, není výsledkem procesu demontáže. Čím více otázek jste schopni zodpovědět bez narušení celého systému, tím lépe.
V současnosti každý hledí na efektivitu a náklady na provozování instituce, která se zabývá hnacími ústrojími, jsou velmi vysoké. Když ztratíte den demontáží a sestavováním do původního stavu, je to velký výdaj. Když to děláte každý týden, protože potřebuje provádět kontrolu dílů, všechno se to sčítá. Jste-li schopni minimalizovat dobu potřebnou k provedení kontroly na půl hodiny, protože můžete použít kameru, kterou zavedete dovnitř, náklady na boroskop se zaplatí během pár týdnů zkoušení.
Boroskopy jako hnací síla inovací v oblasti výzkumu a zkoušení v automobilovém průmyslu
Výzkumné a vývojářské týmy v automobilovém průmyslu hledají způsob, jak zrychlit tempo inovací a posunout obor kupředu. V tomto rozhovoru jsme se dozvěděli, jak mohou boroskopy prostřednictvím efektivních kontrol se zobrazením ve vysoké kvalitě zlepšit výzkum v oblasti automobilů.
Převzato se svolením IAAPS. Původní článek si můžete přečíst zde.
Související obsah
Bezpečnost a rychlost: Použití vzdáleného videa ke kontrole supersonického automobilu
Brožura: Průmyslové videoskopy IPLEX GX/GT
IPLEX GX/GT: Rychlé a spolehlivé prohlídky pro výrobce OEM v automobilovém průmyslu
Kontaktujte nás
