Sumažinkite atliekas: pagrindinės strategijos išspaudimo atliekų mažinimui

TRUMPAI

Štampavimo atliekų mažinimas reikalauja visapusiškos strategijos, kurioje derinamas protingas projektavimas, taupieji gamybos procesai ir duomenimis grindžiama technologija. Veiksmingiausi metodai apima pažangų detalių išdėstymą, optimizuotą įrankių konstrukciją ir nuolatinį procesų tobulinimą. Įgyvendinus šias priemones, gamintojai gali žymiai sumažinti medžiagų švaistymą, padidinti operacinį efektyvumą ir mažinti bendras gamybos išlaidas.

Projektavimas ir inžinerija: pirmoji apsauga nuo atliekų

Didžiausią įtaką turintys atliekų mažinimo veiksmai prasideda gerokai anksčiau, nei yra pjaunamas bet kuris metalas. Aktyvūs konstravimo ir inžineriniai sprendimai yra pagrindas medžiagų naudojimo efektyvumui. Du svarbiausi šio etapo metodai – tai pažangus detalių išdėstymas ir protingas įrankių projektavimas. Detalių išdėstymas reiškia detalių formų išdėstymą ant žaliavinės medžiagos lapo taip, kad būtų maksimaliai išnaudota medžiaga ir sumažintos likutinės atliekos. Šiuolaikinė kompiuterinio projektavimo (CAD) programinė įranga leidžia inžinieriams išbandyti įvairius derinius, įskaitant blankų pasukimą bei mažesnių detalių talpinimą į didesnių detalių laisvas erdves.

Tačiau veiksmingas išdėstymas yra daugiau nei tik geometrinė galvosūkis. Inžinieriai turi atsižvelgti į medžiagos grūdelių kryptį, ypač naudojant aukštos stiprybės plienus. Apie tai išsamiai aprašoma straipsnyje iš Gaminantis įmonė , lenkiant detalę lygiagrečiai medžiagos grūdų krypčiai, gali atsirasti įtrūkimų, dėl ko potencialiai gera detalė tampa šuku. Tai pabrėžia poreikį visapusiškam požiūriui, kai medžiagos savybės nulemia konstrukcinius apribojimus. Viena iš pažangių technikų – derinti skirtingas, net skirtas skirtingiems produktams, detales viename progresyviniame įrankyje, jei jos turi tą pačią medžiagą ir storį. Tai ne tik taupo medžiagą, bet taip pat gali pašalinti poreikį antrajam presui ir operatoriui, užtikrinant didelę taupymo naudą.

Pačios įrankių konstrukcija suteikia reikšmingas galimybes mažinti atliekas. Tokios technikos kaip segmentuotų įrankių naudojimas leidžia atlikti kelias operacijas vienu presavimo ėmimu, sumažinant tarpines atliekas. Be to, projektuojant įrankius taip, kad viename заготовėje būtų gaminamos kelios detalės – pavyzdžiui, išspaudžiant mažesnį žiedą iš medžiagos, esančios didesnio D-formos žiedo viduje, – yra patvirtinta metodika, leidžianti išnaudoti medžiagą, kuri kitaip būtų išmetama. Bendradarbiavimas su specializuotais pasirinktinės formos gamybos specialistais, tokiais kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , gali suteikti prieigą prie pažangių simuliacijų ir ekspertizę, skirtą sudėtingų progresyvių kampuočių kūrimui, kurios iš pat pradžių maksimaliai padidina medžiagos panaudojimą.

Kad šie principai būtų nuosekliai taikomi, inžinieriai gali naudoti projektavimo etapo kontrolinį sąrašą:

• Išdėstymo optimizavimas: Ar visos išdėstymo galimybės, įskaitant detalių pasukimą ir derinimą, buvo ištirtos naudojant CAD programinę įrangą?
• Grūdelių kryptis: Ar detalės orientacija suderinama su medžiagos grūdelių kryptimi visiems reikalingiems lenkimams?
• Medžiagų pasirinkimas: Ar aukštesnės stiprybės, lengvesnė medžiaga galėtų pasiekti tą patį našumą mažesniu tūriu?
• Alternatyvūs metodai: Ar detalę galima būtų išspausti vietoj apdirbimo, kad būtų sumažintas medžiagos atliekų kiekis ir gamybos trukmė?
• Atliekų pakartotinis panaudojimas: Ar šios operacijos atliekos (šukės) tinka naudoti kitų, mažesnių detalių gamybai antriniame procese?

Procesų optimizavimas ir su Lean gamyba susiję principai

Už projektavimo fazės ribų, atliekų kiekio mažinimui svarbiausia yra gamybos aikštelė. Norint sistemingai nustatyti ir pašalinti šąlą visame darbo procese, būtina taikyti Lean gamybos filosofiją. Lean orientuota maksimaliai padidinti vertę, pašalinant bet kokius veiksmus, kurie prie to nepasideda. Pagrindinė šios metodikos technika – Vertės srauto planavimas (VSM), kuris vizualiai atvaizduoja medžiagų ir informacijos srautą, kad būtų galima nustatyti kamštis ir atliekas generuojančius etapus.

Kartą nustačius vertės srautą, gamintojai gali sutelkti dėmesį į tam tikrų žymėjimo parametrų optimizavimą. Tokius veiksnius kaip preso greitis, temperatūra ir slėgis reikia tiksliai sureguliuoti; netinkami nustatymai gali sukelti medžiagos deformaciją, burkus ar įtrūkimus, dėl kurių atsiranda brokas. Bandymų paleidimai ir parametrų koregavimų atidus dokumentavimas padeda sukurti stabilų, pakartojamą procesą, kuris nuosekliai gamina kokybiškus detalių komponentus. Toks sistemingas požiūris perkelia įmonę iš reaktyvaus problemų šalinimo režimo į proaktyvią nuolatinio tobulinimo kultūrą.

Formalus proceso auditas yra puikus įrankis atliekų šaltiniams nustatyti, kurie dažnai klasifikuojami kaip „šeši didieji nuostoliai“ gamyboje. Jie apima įrangos gedimus, ilgus paruošimo ir reguliavimo laikus, trumpas stabdymo pertraukėles, sumažintą greitį, pradinio paleidimo defektus ir gamybos broką. Nuosekliai ištirdami kiekvieną iš šių sričių vadovai gali atskleisti paslėptas neefektyvumų priežastis, dėl kurių formuojasi broko krūva. Pavyzdžiui, proceso auditas gali parodyti, kad ilgi keitimo laikai formoms lemia daugybę bandomųjų detalių, kurios išmetamos, kol dar neprasideda stabilus ciklas.

Čia pateikiamas supaprastintas vadovas, kaip atlikti pagrindinį proceso auditą spaustuvės linijoje:

1. Apibrėžti apimtį: Pasirinkite vieną konkretų spaustuvės procesą arba mašiną analizei.
2. Stebėti procesą: Stebėkite visą procesą – nuo žaliavos įkrovimo iki pagamintos detalės išstūmimo. Užfiksuokite kiekvieną veiksmą, įskaitant operatoriaus veiksmus ir mašinos ciklus.
3. Duomenų rinkimas: Matuokite pagrindinius rodiklius, tokius kaip paruošimo laikas, ciklo trukmė, prastovų atvejai ir atmestų detalių skaičius. Pažymėkite kiekvieno atmetimo priežastis.
4. Nustatykite švaistymą: Remdamiesi „šešiais didžiaisiais nuostoliais“ kaip vadovu, suskirstykite pastebėtas neefektyvumas. Pavyzdžiui, pažymėkite bet kokias mašinų sustojimų, sulėtėjimų ar kokybės defektus.
5. Analizuokite šaknines priežastis: Pagrindiniams švaistymo šaltiniams kelkite klausimą „kodėl“ kelis kartus, kad atskleistumėte esminę problemą, o ne tik jos simptomą.
6. Kurkite ir įgyvendinkite sprendimus: Aptarkite taisomąsias priemones, jas rūšiuokite pagal poveikį ir reikalingas pastangas bei įgyvendinkite pokyčius.
7. Matuokite ir kartokite: Po įgyvendinimo dar kartą išmatuokite procesą, kad patvirtintumėte pagerėjimą ir nustatytumėte naują bazinę liniją būsimiems auditams.

Technologijų ir duomenų naudojimas broko mažinimui

Šiuolaikinė technologija suteikia galingus įrankius, leidžiančius pereiti nuo reagavimo į atliekas prie jų aktyvaus prevencijos. Pažangūs įrenginiai, tokie kaip CNC staklės ir automatizuoti lazerio pjovikliai, užtikrina tokį tikslumą, kuris suveda žmogiškąsias klaidas ir medžiagų švaistymą prie minimumo. Tačiau didžiausią pokyčių sukėlė realaus laiko gamybos duomenų naudojimas. Mašinų stebėjimo platformos yra šio duomenimis paremto požiūrio pagrindas, naudodamos jutiklius duomenims rinkti ir analizuoti tiesiogiai iš įrangos gamybos aikštelėje.

Šie duomenys leidžia gamintojams nepaprastai tiksliai nustatyti atliekų atsiradimo priežastis. Vietoj spėliojimų kokybės vadovai gali naudoti tokias priemones kaip Pareto diagramos, kad vizualiai matytų dažniausias detalių atmesties priežastis ir galėtų sutelkti tobulinimo pastangas ten, kur jos duos didžiausią rezultatą. Pavyzdžiui, duomenys gali parodyti, kad tam tikras įrankis nuolat pagamina neatitinkančias specifikacijų dalis pamainos pabaigoje, kas rodo į įrankio dėvėjimąsi arba būtinybę perkalibruoti po ilgo naudojimo.

Vienas svarbiausių technologinių pasiekimų šiukšlių mažinime yra pereinama nuo profilaktinės prie prognozuojamosios techninės priežiūros. Naudojant būklės stebėjimo jutiklius, kurie seka tokius kintamuosius kaip vibracija, temperatūra ir tepimo vientisumas, gamintojai gali aptikti anomalijas, signalizuojančias apie artėjančią įrankio gedimą, *prieš* jis įvykstant. Tai leidžia techninės priežiūros komandoms įsikišti tiksliai tinkamu metu, užkirsti kelią katastrofiškam gedimui, kuris galėtų sukelti didelę broko partiją. Kaip viena iš atvejų analizės iš MachineMetrics pabrėžia, įmonė sutaupė 72 000 JAV dolerių vienam įrenginiui naudodama stebėjimą, kad pašalintų broką, kurį sukelia įrankių dėvėjimasis.

Žemiau pateikta tradicinių ir modernių techninės priežiūros strategijų palyginimas:

Norint efektyviai pasinaudoti šia technologija, operacijų metu turėtų būti stebimi pagrindiniai našumo rodikliai (KPI), tokie kaip broko dažnis, pirmojo bandymo išeiga, bendra įrangos našumas (OEE) ir mašinų sustabdymas. Šių rodiklių stebėjimas suteikia aiškų, objektyvų našumo vaizdą bei pagerinimo iniciatyvų poveikį.

Žmogiškieji veiksniai: mokymai, techninė priežiūra ir kokybės kontrolė

Technologijos ir dizainas yra galingi, tačiau jie veiksmingi tik tada, kai juos palaiko kvalifikuoti žmonės ir tvirtos procedūros. Žmogus yra esminis bet kokios sėkmingos šroto mažinimo programos komponentas. Tai prasideda nuo griežto ir nuolatinio darbuotojų mokymo. Operatoriai, kurie supranta spausdinimo procesą, medžiagą ir jų veiksmų poveikį, daug labiau linkę gaminti kokybiškas dalis ir nustatyti galimas problemas, kol jos nesikelia.

Taip pat svarbu aiškiai bendrauti ir dokumentuoti. Kai projektavimo pokyčiai ar naujos darbo instrukcijos nėra veiksmingai perduodami, operatoriaus klaidų rizika labai padidėja. Įkurus standartizuotą, lengvai prieinamą skaitmeninę dokumentų rinkinį dėl procedūrų, specifikacijų ir BOM, užtikrinama, kad visi dirba pagal naujausią informaciją. Sukurus išteklių taupymo kultūrą, kurioje darbuotojai būtų skatinami pasiūlyti tobulinimo, taip pat gali būti sumažintas atliekų kiekis. Vienoje įmonėje, pradėjus darbuotojų dalyvavimo programą, atliekų kiekis sumažėjo 15%.

Reguliarus die priežiūros yra neginčijamas aspektas kokybės kontrolės. Laikui bėgant, formos nusideda, todėl jų tikslumas mažėja ir atsiranda didesnė šrotuvių tikimybė. Sistemingai atliekant techninę priežiūrą, užtikrinama, kad valymo mašinos būtų tikrinamos, valytos ir remontuojamos arba pakeičiamos, kol jų veikimas nepasikeis. Šis aktyvus metodas yra daug ekonomiškesnis nei atsinaujinančios matos nuosėdos, kurios apima ne tik laužą, bet ir galimai apgadintą spausdinimo aparatą.

Galiausiai išsami šroto tvarkymo programa apima ir tolesnį perdirbimą. Įkurus šrotuvų atskyrimo, surinkimo ir perdirbimo sistemą, užtikrinama, kad ši medžiaga pasiliktų kuo vertingesnė. Kai kurios operacijos gali dar labiau pasistengti, naudojant "atliekų matas", kad iš didesnių komponentų laužų būtų gaminamos mažesnės dalys, o atliekos taptų nauju pajamų šaltiniu.

Bendros atliekų mažinimo programos veiklai tinkamas patikrinimo sąrašas turėtų apimti:

• Mokymo programa: Įgyvendinti reguliarų mokymąsi visų naudotojų mašinų veikimo, kokybės standartų ir šroto identifikavimo klausimais.
• Prižiūrų tvarkaraštis: Visų formų ir mašinų griežtas prevencinis ir prognozuojamas techninės priežiūros grafikas turi būti parengtas ir laikomasi jo.
• Komunikacijos protokolas: Įkurti aiškų procesą, kuriuo būtų pranešama apie projektavimo pakeitimus, darbo instrukcijas ir kokybės įspėjimus visose pamainose.
• Dokumentų sistema: Saugoti organizuotą, prieinamą ir atnaujintą visų svarbiausių gamybos dokumentų skaitmeninę biblioteką.
• Darbuotojų atsiliepimų grandinė: Sukurti oficialią sistemą, pagal kurią darbuotojai galėtų pranešti apie problemas ir pasiūlyti procesų patobulinimus.
• Atliekų valdymas: Įgyvendinti apibrėžtą atliekų rūšiavimo, perdirbimo ir, jei įmanoma, pakartotinio naudojimo procesą.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kaip sumažinti gamybinių atliekų kiekį?

Siekiant sumažinti šroto kiekį, reikia taikyti daugiafunkcinį požiūrį. Pradėkite nuo dizaino optimizavimo, naudodamiesi "nesting" programine įranga, kad būtų maksimaliai panaudotas materialas. Įgyvendinti Lean Manufacturing principus, pavyzdžiui, vertės srauto žemėlapį, siekiant nustatyti ir pašalinti procesų atliekas. Naudokite technologijas, tokias kaip mašinų stebėjimas realiu laiku, kad būtų galima atlikti prognozuojamą techninę priežiūrą ir išvengti defektų. Galiausiai investuokite į reguliarų darbuotojų mokymą ir sistemingą matmenų priežiūrą, kad būtų užtikrintas nuoseklumas ir kokybė.

2. Išmokyti Koks yra efektyviausias pirmas žingsnis, kad būtų sumažintas metalo laužas?

Efektyviausias pirmas žingsnis - sutelkti dėmesį į projektavimo ir inžinerijos etapą. Čia jūs turite didžiausią įtaką, kad užkirstų kelią šrotu, kol jis dar nėra sukurtas. Optimizant dalelių įkūnyjimą ant žaliavos lakšto ir projektuojant protingas, efektyvias apvalkas, galite iš pradžių pašalinti atliekas iš proceso. Šis aktyvus požiūris suteikia daug didesnę grąžą nei reakcinės priemonės gamybos aikštėje.

3. Išmokyti. Ar galima pakartotinai naudoti spausdinimo atliekas?

Taip, tikrai. Be paprastos perdirbimo, šiukšlių (arba "atliekų") dažnai galima naudoti iš naujo. Daug stampų dirbtuvių naudoja antrines "atliekų matas", kad iš didesnių dalių likusių medžiagų gamintų mažesnes dalis. Be to, kartais šluostus galima siūti arba sujungti, kad būtų sukurta nepertraukiama juosta, kurią galima įpildyti į kitą progresyvią formą, taip didinant medžiagų, kurios kitaip būtų išmetamos, kiekį.