TRUMPAI

Liejimo formažiedžiu ciklo trukmės sumažinimas yra svarbi strategija, siekiant sumažinti gamybos išlaidas ir padidinti gamybos našumą. Veiksmingiausi metodai apima pagrindinių proceso parametrų, tokių kaip įpylimo greitis, aušinimo sistemos ir automatinis detalių tvarkymas, optimizavimą. Sėkmė priklauso nuo greitesnių ciklų ir griežtos kokybės kontrolės pusiausvyros, kad būtų išvengta defektų ir įrangos perkrovos, užtikrinant, kad efektyvumo nauda nebūtų prarasta dėl didesnio broko lygio.

Verslo argumentas: kodėl svarbu optimizuoti liejimo formažiedžiu ciklo trukmę

Labai konkurencingame gamybos sektoriuje efektyvumas yra svarbiausias. Formavimo liejimo ciklo trukmė – bendras laikas, reikalingas pagaminti vieną detalę, nuo formos uždarymo iki išstūmimo – yra pagrindinis produktyvumo rodiklis. Trumpesnis, optimizuotas ciklas tiesiogiai lemia didelius finansinius ir operacinius pranašumus. Mažinant kiekvienos atliekos reikalingą laiką, įmonė gali padidinti savo gamybą, įvykdyti daugiau užsakymų tuo pačiu įrengimu ir sustiprinti bendrąją rinkos konkurencingumą.

Ciklą sudaro keletas pagrindinių etapų: formos uždarymas, įkaitinto metalo įpylimas, slėgio palaikymas, aušinimas ir galiausiai formos atidarymas bei detalės išstūmimas. Pagal pramonės ekspertų teigimą, šis visas procesas paprastai trunka nuo 20 sekundžių iki minutės. Net nedidelės šio laikotarpio trukmės mažinimo priemonės gali duoti apčiuopiamų rezultatų. Pavyzdžiui, kaip pabrėžta analizėje, atliktoje Sunrise Metal , sumažinant 30 sekundžių ciklą iki 25 sekundžių, vienas įrenginys per aštuonių valandų pamainą gali pagaminti 192 papildomas dalis. Šis našumo padidėjimas ne tik sumažina vienos detalės savikainą, bet taip pat pagerina pagrindinius veiklos rodiklius, tokius kaip visuminės įrangos našumas (OEE) ir laiku-visiškai (OTIF) pristatymas.

Šių procesų optimizavimas yra platesnio pramonės judėjimo link didesnio efektyvumo ir tikslumo metalo formavime dalis. Pavyzdžiui, lyderiai susijusiose srityse, tokie kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology, taiko panašius procesų valdymo ir inžinerinės kokybės principus aukšto našumo automobilių dengos dalys , rodydami bendrą pasišventimą gamybos inovacijoms. Galutinis tikslas – sukurti stabilų, pakartojamą ir labai efektyvų gamybos sistemą, kuri maksimaliai padidina išvestį, nesumažindama kokybės, užtikrindama tvirtesnę poziciją globalinėje tiekimo grandinėje.

Pagrindinės strategijos ciklo trukmės mažinimui: proceso parametrų optimizavimas

Tiesiogiausias būdas sutrumpinti liejimo į formas ciklo trukmę – tai tiksliai derinti mašinos proceso parametrus. Šie kintamieji kontroliuoja liejimo operacijos greitį ir seką bei suteikia reikšmingas optimizavimo galimybes. Pagrindiniai dėmesio centrai apima injekcijos procesą, tepimą ir detalės ištraukimą, kur automatizacija ir intelektuali valdymo sistema gali sutaupyti kritiškai svarbias sekundes kiekviename cikle.

Viena galingų technikų yra pripildymo funkcijos naudojimas injekcijos fazės metu. Kaip paaiškina Bruschitech , pripildymo funkcija gali būti panaudota, kad pirmoji injekcijos fazė vyktų vienu metu su formos uždarymu. Tai paverčia stūmoklio pradinį judesį ne priklausomu, o nuo kitų veiksmų priklausomu veiksmu, taupant laiką kiekviename cikle. Šis atrodytų menkas patobulinimas gali sutaupyti vertingą laiką kiekvienos pagamintos detalės atveju.

Automatizacija atlieka permainų vaidmenį, ypač tepant ir ištraukiant dalis. Rankinis detalių paėmimas gali užtrukti nuo 5 iki 12 sekundžių – tai didelė ciklo dalis. Palyginimui, robotas gali tą patį atlikti vos per 1,5 sekundės. Be to, šiuolaikiniai robotai gali būti suprogramuoti taip, kad formos atlaisvinimo agentą (tepiklį) jie taikytų tuo pačiu metu, kai valdo detalę, sujungdami du etapus į vieną ir dar labiau supaprastindami procesą. Tai ne tik pagreitina ciklą, bet ir pagerina vientisumą bei sumažina žmogiškosios klaidos riziką.

Norint efektyviai įgyvendinti šias strategijas, operatoriai ir inžinieriai turėtų apsvarstyti šiuos veiksmus:

• Įdiegti pripildymo funkciją jei liejimo forma mašinoje tai leidžia, kad pradinė įpurškimo fazė vyktų kartu su formos uždarymu.
• Automatizuoti detalės ištraukimą naudojant robotiką, kad smarkiai sumažinti paėmimo laiką ir pagerinti pakartojamumą.
• Optimalizuoti roboto trajektorijas analizuojant judesius, kad būtų pašalintos bet kokios nereikalingos ar neefektyvios trajektorijos.
• Integruokite automatinį tepimą su fiksuotais purkštuvais arba robotiniais purkštuvais, kad būtų užtikrintas nuoseklus taikymas trumpiausiu galimu laiku.
• Tiksliai sureguliuokite formos atsidarymo ir užsidarymo greitį kad jis būtų kuo didesnis, nekeliant pernelyg didelio dėvėjimo ar žalos formos komponentams rizikos.

Pažangus šilumos valdymas: greitesnio aušinimo raktas

Liejimo forma cikle aušinimo fazė dažnai yra ilgiausia ir suteikia didžiausią galimybę sutrumpinti laiką. Šiame etape, kuomet lydytas metalas suformoje sustingsta, gali praeiti daugiau nei pusė viso proceso trukmės. Todėl šilumos valdymo – šilumos efektyvaus ištraukimo iš atliejamo gaminio – optimizavimas yra esminis produktiškumo didinimo veiksnys.

Pagrindinis formos temperatūros valdymo būdas – tai termoreguliacinė sistema, kuri cirkuliuoja skystį, dažniausiai vandenį ar aliejų, per kanalus formoje. Sumažinus šio skysčio temperatūrą arba padidinus jo tėkmės greitį, šiluma gali būti greičiau atitraukta nuo liejinių, pagreitinant sukietėjimą. Tačiau tradiciniai aušinimo kanalai, kurie dažniausiai gręžiami tiesiomis linijomis, dažnai sunkiai vienodai aušina sudėtingas geometrijas. Dėl to gali susidaryti karštos vietos, kurios pailgina reikiamą aušinimo laiką ir netgi gali sukelti defektus, tokius kaip išlinkimas ar termobūklės įtampa.

Pažangesnis sprendimas yra konformalus aušinimas, kuris naudoja kanalus, besiremiančius į paties liejinio kontūrus. Šis požiūris, kuris dažnai tampa įmanomas dėka Priedėtinės gamybos (AM), užtikrina vieningesnį ir efektyvesnį šilumos išsklaidymą, ypač svarbiose ar sunkiai pasiekiamose vietose. Atvejo analizę atliko voestalpine parodo šios technologijos didelę įtaką. Perprojektavus tiekėjo aušinimo sistemą su atitinkamais kanalais, ciklo trukmė sumažėjo 4 sekundėmis (nuo 73 iki 69 sekundžių). Ši optimizacija ne tik padidino našumą, bet taip pat sumažino broko normą ir pailgino įrankio tarnavimo laiką, sumažindama terminius įtempimus formoje.

Simuliavimo vaidmuo aktyviojoje ciklo trukmės optimizacijoje

Šiuolaikinėje gamyboje aktyvioji optimizacija yra žymiai veiksmingesnė nei reaktyvus gedimų šalinimas. Liejimo proceso simuliavimo programinė įranga tapo nepakeičiamu įrankiu siekiant tokių rezultatų, leidžiančiu inžinieriams projektuoti, testuoti ir tobulinti liejimo procesą virtualioje aplinkoje dar prieš pila ant metalą. Šis skaitmeninis požiūris padeda nustatyti potencialias problemas ir nuo pat pradžių optimizuoti parametrus tiek kokybei, tiek greičiui.

Modeliavimo programinė įranga, tokia kaip MAGMASOFT®, gali modeliuoti visą liejimo procesą – nuo įkaitinto metalo tekėjimo į formą iki jo sukietėjimo. Ji gali numatyti problemas, tokias kaip turbulencija, oro užtrappingas ir karštų taškų susidarymas – visos šios problemos gali sukelti defektus ir pailginti ciklo trukmę. Tokių reiškinių vaizdavimas leidžia inžinieriams perkurti liejimo kanalų sistemą, optimizuoti aušinimo kanalus ir koreguoti proceso parametrus, kad būtų sukurtas efektyvesnis ir stabilus procesas dar prieš pjaunant pirmą formos plieno gabalą.

Įtikinamas atvejo tyrimas iš MagmaSoft tiekiant gamintoją PT Kayaba iliustruoja šio požiūrio didžiulę vertę. Naudojant modeliavimą liejimo sistemos optimizavimui priekinės šakos komponentui, pasiekiami nuostabūs rezultatai. Naujas dizainas sumažino turbulenciją ir pašalino karštą tašką, kas leido pasiekti daugybę pranašumų: liejinių išeiga padidėjo 18,5 %, bendras šovimo svoris sumažėjo, o ciklo trukmė sutrumpėjo 10 %. Šie patobulinimai ne tik sutaupo laiko, bet ir gerina detalės mechanines savybes bei užtikrina metines sąnaudų taupymo naudas apie 40 000 JAV dolerių. Tai rodo, kad modeliavimas yra ne tik defektų prevencijos įrankis, bet ir galingas visapusiškos proceso optimizacijos variklis.

Kokybės kompromisas: greičio ir defektų prevencijos subalansavimas

Kol pasiekti trumpesnį ciklo laiką yra pagrindinis tikslas, to nereikėtų siekti nekokybiškoms detalėms ar įrangos ilgaamžiškumui. Per daug agresyvus požiūris į greitį gali būti kontraproduktyvus, didinant broko normą ir brangų prastovų laiką, kuris panaikina bet kokius galimus rezultatus. Kaip perspėja ekspertai iš Shibaura Machine koncentravimasis į kiekvieno proceso žingsnio teisingą vykdymą galiausiai yra svarbiau laiko ir sąnaudų taupymui, nei paprasčiausiai bandymas judėti kuo greičiau.

Kiekvienam lydinio liejimo ciklo etapui reikia minimalios trukmės, kad būtų užtikrintas aukštos kokybės rezultatas. Pavyzdžiui, nepakankamas aušinimo laikas gali sukelti detalės deformaciją ar įtrūkimus išstumiant. Taip pat, jei slėgio palaikymo laikas per trumpas, atlievoje gali atsirasti vidinė porėtis, kai metalas susitraukia kristizuojantis. Per greitas mechaninių mašinos elementų, tokių kaip formos atidarymo ir uždarymo mechanizmai, varstymas gali pažeisti slydiklius ir kaištus, dėl ko gali prireikti brangių remontų ir nenuspėjamų techninės priežiūros darbų.

Tikrasis tikslas nėra absoliučiai trumpiausias ciklas, o stabiliausias, pakartojamas ir optimizuotas. Procesas, kuris sukuria didelį broko kiekį, yra neefektyvus nepaisant jo greičio, nes reikia atsižvelgti į sąnaudas ir laiką, susijusius su broku ir perdarymu. Todėl diegiant pakeitimus, skirtus sumažinti ciklo trukmę, būtina atidžiai stebėti kokybės kontrolės rodiklius. Staigus broko normos padidėjimas aiškiai rodo, kad procesas buvo perkeltas už savo stabilios veiklos ribų. Subalansuotas požiūris, kai svarbiausia laikoma tiek sparta, tiek kokybė, ilguoju laikotarpiu visada duos geriausius rezultatus.