Қалдықты азайту: Штамптауда қалдықтарды азайтудың негізгі стратегиялары

ҚЫСҚАША

Штамптау процестерінде қалдықтарды азайту — ақылды дизайн, ықшам өндіріс процестері мен дерекке негізделген технологияны біріктіретін толық стратегияны талап етеді. Ең тиімді тәсілдерге қосымша бөлшектерді орналастыру, матрицаның оптималды дизайны және үздіксіз процесс жақсартулары жатады. Осы әдістерді қабылдау арқылы өндірушілер материалдардың қалдығын едәуір азайта алады, жұмыс тиімділігін арттыра алады және өндірудің жалпы құнын төмендетеді.

Дизайн мен инженерия: Қалдықтарға қарсы алғашқы қорғаныс сызығы

Ең тиімді қалдықтарды азайту шаралары металл кесуден көп бұрын басталады. Материалдың тиімді пайдаланылуына алдын ала жасалған конструкциялық және инженерлік шешімдер негіз болып табылады. Бұл кезеңдегі ең маңызды стратегиялардың екеуі — бөлшектердің дамытылған орналасуы мен интеллектуалды матрица конструкциясы. Бөлшектерді орналастыру — материалдың қалдығын минималдандыру және шикізатты максималды пайдалану мақсатында бөлшектердің пішіндерін парақта орналастыру болып табылады. Қазіргі заманғы Компьютерлік Жобалау (CAD) бағдарламалық жабдығы инженерлерге әртүрлі конфигурацияларды, соның ішінде бос орындарды бұру мен үлкен бөлшектердің теріс кеңістігіне кішігірім компоненттерді сәйкестендіруді сынауға мүмкіндік береді.

Дегенмен, тиімді орналастыру тек геометриялық жұмбақтан ғана тұрмайды. Инженерлер әсіресе жоғары беріктікте болат үшін материалдың талшық бағытын ескеруі керек. Мақалада аталғандай Шеберхана , бөлшекті материалдың талшық сызығына параллель иік келтіру трескінің пайда болуына әкеп соғуы мүмкін, сондықтан жақсы болуы мүмкін бөлшек шикізатқа айналады. Бұл материал қасиеттерінің конструкциялық шектеулерді анықтайтын жан-жақты тәсілдің қажеттілігін көрсетеді. Материалы мен қалыңдығы бірдей болса, жеке өнімдер үшін болса да, әртүрлі бөлшектерді бір прогрессивті матрицаға орналастыру — материалды үнемдеуге ғана емес, екінші престің және оператордың қажеттілігін жоюға да мүмкіндік беретін алдыңғы қатарлы әдіс, бұл үлкен үнемдеу тудырады.

Матрица дизайні өзі кенсіздікті азайту үшін маңызды мүмкіндіктерді ұсынады. Сегменттелген матрицаларды қолдану секілді әдістер бір престік жүрісте бірнеше операцияларды орындауға мүмкіндік береді және аралық кенсті азайтады. Сонымен қатар, бір қақпақшадан бірнеше бөлшек шығаратындай матрицаларды жобалау — мысалы, үлкен D-сақина ішіндегі материалдан кіші сақинаны тегіндеу — басқаша шығарылатын материалдан құндылық жасаудың дәлелденген әдісі болып табылады. Тараптастық матрица өндірісіндегі мамандармен серіктестік, мысалы Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , бастапқы кезден бастап материалдың максималды пайдаланылуын қамтамасыз ету үшін күрделі прогрессивті матрицалар жасау саласындағы алдыңғы қатарлы симуляциялар мен сараптау мүмкіндігін береді.

Бұл принциптерді тұрақты қолдануды қамтамасыз ету үшін инженерлер жобалау кезеңінде тексеру тізбесін қолдана алады:

• Орналастыруды оптимизациялау: Әртүрлі бөлшектерді бұру және біріктіру, соның ішінде CAD бағдарламалық жабдығымен барлық орналастыру нұсқалары зерттелді ме?
• Талшық бағыты: Барлық қажетті иілулер үшін бөлшектің бағыты материалдың талшық бағытымен сәйкес келе ме?
• Материалды таңдау: Жоғары беріктіктегі, жеңіл материалды пайдалану көлемі аз болса да, осының орындалуын қамтамасыз ете ала ма?
• Альтернативті әдістер: Бөлшекті механикалық өңдеу орнына штамптау арқылы материалдардың қалдығын және өндірістік уақытты азайтуға бола ма?
• Қалдықтарды қайта пайдалану: Бұл операциядан шыққан қалдық (жанбар) екінші процесте басқа, кішірек компоненттерді шығару үшін тиімді ме?

Процестерді оптимизациялау және Lean-өндірістің негізгі принциптері

Жобалау сатысынан тыс, қалдықтарды азайтудың келесі бағыты өндіріс алаңы болып табылады. Бүкіл жұмыс барысында қалдықтарды жүйелі түрде анықтау мен жою үшін Lean-өндіріс философиясын енгізу маңызды. Lean кез-келген құндылық қоспаған әрекеттерді жою арқылы құндылықты максимизациялауға бағытталған. Осы әдістеменің негізгі техникасы — Value Stream Mapping (VSM), материалдар мен ақпарат ағымының визуалды картасын құрып, тежеулер мен қалдық туғызатын сатыларды анықтауға мүмкіндік береді.

Құндылық ағыны бейнелендікten кейін өндірушілер жаптау параметрлерінің белгілі бірін тиімдестіруге көңіл бөле алады. Материалдың деформациясына, жиектерге немесе трещиналарға әкелетін престің жылдамдығы, температура және қысым сияқты факторларды дәл реттеу қажет; дұрыс емес орнату қалдықтарға әкеледі. Параметрлерді реттеудің сынақ жүргізулерін жүргізу және мұқият тіркеу сапалы бөлшектерді тұрақты шығаратын тұрақты, қайталанатын процесті қалыптастыруға көмектеседі. Бұл жүйелік тәсіл кәсіпорынды реактивті, проблемаларды шешу режимінен алға ұмтылатын, үздіксіз жақсарту мәдениетіне ауыстырады.

Ресми процесті аудит жасау өндірістегі жоққа шығарындылардың көздерін анықтау үшін өте жақсы құрал болып табылады, ол жиі «алты үлкен жоғалту» деп саналады. Оларға жабдықтардың бұзылуы, ұзақ орнату және реттеу, шағын тоқтатулар, жылдамдықтың төмендеуі, іске қосу кезіндегі ақаулар және өнімдердің қалдыққа шығуы жатады. Бұл аймақтардың әрқайсысын жүйелі түрде зерттеу арқылы менеджерлер қалдықтар қоржынына қосылатын жасырын тиімсіздіктерді аша алады. Мысалы, процесс бойынша аудит матрицаларды ауыстыру уақытының ұзақ болуы сапалы жұмыс істеуге дейінгі көптеген сынақ бөлшектерінің қалдыққа шығуына әкелетінін көрсетуі мүмкін.

Терім сызығында негізгі процесс бойынша аудит жүргізудің ықшамдалған нұсқаулығы:

1. Қамтитын аймақты анықтау: Талдау үшін бір нақты терім процесін немесе машинасын таңдаңыз.
2. Процесті бақылау: Шикізатты тиеуден бастап дайын бөлшекті шығаруға дейінгі бүкіл процесті бақылаңыз. Оператор әрекеттері мен машина циклдарын қоса алғанда, әрбір қадамды құжаттаңыз.
3. Деректерді жинау: Орнату уақыты, цикл уақыты, тоқтау оқиғалары және жарамсыз бөлшектер саны сияқты негізгі көрсеткіштерді өлшеңіз. Әрбір жарамсыздықтың себебін жазып алыңыз.
4. Қалдықтарды анықтау: "Алты үлкен жоғалту" нұсқауы ретінде пайдаланып, байқалған тиімсіздіктерді санаттандырыңыз. Мысалы, станоктың тоқтауы, жұмыс жылдамдығының төмендеуі немесе сапа кемшіліктерін белгілеңіз.
5. Негізгі себептерді талдау: Ең маңызды қалдық көздері үшін проблеманың тек симптомы ғана емес, тереңдегі себебін анықтау үшін бірнеше рет "неге" деп сұраңыз.
6. Шараларды әзірлеу және енгізу: Түзету шараларын ойластырыңыз, әсері мен күш-жігерге қарай басымдықтарын анықтаңыз және өзгерістерді енгізіңіз.
7. Өлшеу және қайталау: Енгізуден кейін процесті қайтадан өлшеп, жақсаруын растаңыз және болашақ аудиттер үшін жаңа базалық деңгей орнатыңыз.

Қалдықтарды азайту үшін технология мен деректерді пайдалану

Қазіргі заманғы технология оны алдын алу үшін зақымданудан алдын алу үшін қуатты құралдарды ұсынады. CNC машиналары мен автоматтандырылған лазерлік кескіштер сияқты озық жабдықтар адамның қателігін және материалды ысырап етуді азайтатын дәлдік деңгейін қамтамасыз етеді. Алайда ең үлкен өзгерістер нақты уақыт өндіріс деректерін пайдаланудан туындады. Машиналарды бақылау платформалары осы деректерге негізделген тәсілдің өзегі болып табылады, олар сенсорларды пайдалану арқылы өндірістегі жабдықтардан тікелей ақпаратты жинап, талдау жасайды.

Бұл деректерге сәйкес өндірушілер металл қалдықтарының түпкі себептерін анықтайды. Сапа менеджерлері болжамдарға сүйенудің орнына, Парето диаграммасы сияқты құралдарды пайдалана алады. Мысалы, деректер белгілі бір өлшеудің ауысу соңында әрдайым техникалық ерекшеліктеріне сәйкес келмейтін бөлшектерді шығаратынын көрсетеді, бұл құралдың тозуына немесе ұзақ уақыт қолданылғаннан кейін қайта калибрлеуге қажеттілікке әкеледі.

Қалдықтарды азайтудағы ең маңызды технологиялық жетістіктердің бірі алдын алудан алдын алуға ауысу. Вибрация, температура және майлау тұрақтылығы сияқты айнымалыларды бақылау үшін күйді бақылау датчиктерін қолдану арқылы өндірушілер аспаптың істен шығуының алдында белгі беретін аномалияларды анықтауға болады. Бұл техникалық қызмет көрсету топтарына дәл дұрыс уақытта араласуға мүмкіндік береді, бұл үлкен сынықтарды шығаратын апатты ақаудың алдын алады. Бір жағдайды зерттеу MachineMetrics бір компанияның айтуынша, құралдың тозуынан пайда болған қалдықтарды жою үшін бақылау жасау арқылы бір машинаға 72 мың доллар үнемделген.

Традициялық және заманауи техниканы салыстыру:

Бұл технологияны тиімді пайдалану үшін операциялар металл қалдықтарын жою, бірінші жолдан өткізу өнімділігі, жалпы жабдық тиімділігі (ОЭЖ) және машинаның тоқтап қалу уақыты сияқты негізгі көрсеткіштерді (КӨК) бақылауы тиіс. Бұл көрсеткіштерді бақылау нәтижелер мен жақсарту бастамаларының әсерін анық, объективті түрде көрсетеді.

Адамның әсері: оқыту, күтіп ұстау және сапаны бақылау

Технология мен құрылым қуатты, бірақ тек білікті адамдар мен мықты процедуралармен қамтамасыз етілген кезде ғана тиімді болады. Кез-келген сәтті қалдықтарды азайту бағдарламасының маңызды компоненті – адам факторы. Бұл қатаң және үздіксіз қызметкерлерді оқытумен басталады. Тарту процесін, жұмыс істейтін материалды және өз әрекеттерінің әсерін түсінетін операторлар сапалы бөлшектер шығаруға және мәселелер күшейгенге дейін оларды анықтауға әлдеқайда бейім.

Таза байланыс және құжаттама тең дәрежеде маңызды. Дизайндағы өзгерістер немесе жаңа жұмыс нұсқаулықтары тиімді түрде хабарланбаса, оператор қателігінің қаупі әлдеқайда артады. Процедуралар, спецификациялар мен BOM-дар үшін стандартталған, оңай қолжетімді цифрлық құжаттаманы құру барлық адамдардың ең соңғы ақпарат негізінде жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Қызметкерлерге жақсартуды ұсынуға ынталандыратын ресурстарды үнемдеу мәдениетін құру да қалдықтарды айтарлықтай азайтуға әкелуі мүмкін. Бір объектіде қызметкерлерді қатыстыру бағдарламасын іске қосқаннан кейін материалдық қалдық 15% азайды.

Қалыптық құралдарды жүйелі түрде қолдану сапа басқаруының міндетті шарты. Уақыт өте келе қалыптар тозып, дәлдіктің төмендеуіне және қалдық өнім шығару ықтималдығының артуына әкеледі. Қалыптардың сапасы нашарлауына дейін оларды тексеріп, тазалау және жөндеу немесе ауыстыру үшін жоспарлы түрде техникалық қызмет көрсету кестесін қамтамасыз ету қажет. Бұл алдын ала шаралар тозып қалған қалыптың зардабынан шығумен салыстырғанда әлдеқайда тиімді, себебі бұған тек қана қалдық өнім ғана емес, сонымен қатар пісіру пресінің өзіне де зиян келуі мүмкін.

Соңында, толық қалдықтарды басқару бағдарламасына өңдеуден кейінгі процестер де енеді. Қалдықтарды сұрыптау, жинау және қайта өңдеу жүйесін құру материалдың мүмкіндігінше құнды болып қалуын қамтамасыз етеді. Кейбір өндірістер үлкен бөлшектердің қалдықтарынан кіші бөлшектер жасау үшін «ішкі мүшелер қалыбын» қолданып, қалдықтан жаңа табыс алу көзіне айналуы да мүмкін.

Қалдықтарды азайту бағдарламасының іске асырылатын тізбесіне мыналар енгізілуі тиіс:

• Оқыту бағдарламасы: Барлық операторлар үшін машиналарды пайдалану, сапа стандарттары және қалдықтарды анықтау бойынша ретті оқыту жүргізіңіз.
• Жөндеу кестесі: Барлық матрицалар мен жабдықтар үшін алдын ала және болжамды жөндеудің қатаң кестесін әзірлеңіз және оған бағыныңыз.
• Коммуникациялық протокол: Барлық сменталар бойынша конструкторлық өзгерістерді, жұмыс нұсқауларын және сапа туралы хабардар етулерді хабарлау үшін анық процесті енгізіңіз.
• Құжаттама жүйесі: Өндірістің барлық маңызды құжаттарының ұйымдастырылған, қолжетімді және жаңартылған электрондық кітапханасын сақтаңыз.
• Қызметкерлерге кері байланыс жүйесі: Қызметкерлердің мәселелерді хабарлауына және технологиялық процестерді жақсарту ұсыныстарын беруіне арналған ресімделген жүйе құрыңыз.
• Қалдықтарды басқару: Қалдық материалдарды сұрыптау, қайта өңдеу және мүмкіндігінше қайта пайдалану үшін анық процесс енгізіңіз.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Өндірістегі қалдықтар мөлшерін қалай азайтуға болады?

Қалдықтар мөлшерін азайту үшін көпжақты тәсіл қажет. Нығаймаларды максималды пайдалану үшін сыйымдылық бағдарламасын қолданып, жобалауды оптимизациялаудан бастаңыз. Процестегі қалдықтарды анықтау және жою үшін Құндылық Ағынын Карталау сияқты Lean Manufacturing (Жеңіл Өндіріс) принциптерін енгізіңіз. Болжамды техникалық қызмет көрсету және ақауларды болдырмау үшін нақты уақыт режиміндегі деректерге негізделген машиналарды бақылау сияқты технологияларды пайдаланыңыз. Соңында, қызметкерлердің ретті оқытуына және қалыптарды жүйелі түрде қызмет көрсетуге инвестиция салыңыз, бұл сапаның тұрақтылығы мен сапасын қамтамасыз етеді.

2. Қалдық металл мөлшерін азайтудың ең тиімді бірінші қадамы қандай?

Ең тиімді бірінші қадам — жобалау мен инженерия сатысына назар аудару. Бұл сіз қалдық пайда болар алдында оны болдырмау үшін ең үлкен мүмкіндікке ие болатын жер. Шикізат парағында бөлшектердің орналасуын оптимизациялау және ақыл-есі дұрыс, тиімді қалыптарды жобалау арқылы сіз процестің басынан өзі қалдықтарды жобалаудан шығара аласыз. Бұл өндірістік алаңдағы реактивті шараларға қарағанда көбірек пайда әкеледі.

3. Тарту операцияларының қалдығын қайта пайдалануға бола ма?

Иә, міндетті түрде. Қарапайым қайта өңдеуден тыс, қалдық (немесе «ішкі мүшелер») жиі қайта пайдаланылуы мүмкін. Көптеген тарту цехтары үлкен бөлшектердің қалдық материалдарынан кішірек компоненттер жасау үшін екінші «ішкі мүшелер матрицаларын» қолданады. Сонымен қатар, қалдық материалдарды кейде бір-біріне тігіп немесе бекітіп, үздіксіз лента жасап, оны басқа прогрессивті матрицаға беруге болады, бұл басқаша шығындалатын материалды одан әрі максималды пайдалануға мүмкіндік береді.