Zmanjšajte odpad: Ključne strategije za zmanjševanje odpadkov pri stiskanju

POVZETEK

Zmanjševanje odpadkov pri žiganju zahteva celovito strategijo, ki vključuje inteligentno oblikovanje, proizvodne procese po načelu lean in tehnologijo, ki temelji na podatkih. Najučinkovitejši pristopi se osredotočajo na napredno postavljanje delov, optimizirano oblikovanje orodij ter stalna izboljšanja procesov. Z uveljavljanjem teh metod lahko proizvajalci znatno zmanjšajo odpad materiala, izboljšajo operativno učinkovitost in znižajo skupne stroške proizvodnje.

Oblikovanje in inženiring: Prva vrsta obrambe proti odpadkom

Najučinkovitejša zmanjševanja odpadkov pri rezanju se začnejo že dolgo preden se prereže kateri koli kovinski list. Preventivne odločitve pri načrtovanju in inženiringu so temelj učinkovitosti uporabe materiala. Dve najpomembnejši strategiji v tej fazi sta napredno razporejanje delov in inteligentno oblikovanje orodij. Razporejanje delov vključuje postavitev oblik delov na ploščo surovega materiala tako, da se čim bolj izkoristi površina in zmanjša količina odpadnega materiala. Sodobni računalniško podprti programske paketi za načrtovanje (CAD) omogočajo inženirjem preizkušati različne konfiguracije, vključno s sukanjem osnovnih plošč in vstavljanjem manjših komponent v negativni prostor večjih.

Učinkovito razporejanje pa je več kot le geometrijska uganka. Inženirji morajo upoštevati smer vlaken materiala, še posebej pri visoko trdnih jeklih. Kot je podrobno opisano v članku iz Izdelovalec , upogibanje dela vzporedno z žilavostjo materiala lahko povzroči razpoke, zaradi česar se potencialno dober del spremeni v odpad. To poudarja potrebo po celostnem pristopu, kjer lastnosti materiala določajo oblikovanje omejitev. Ena izmed naprednih tehnik je postavljanje različnih delov, tudi za ločene izdelke, v en sam progresivni orodji, če imajo enak material in debelino. To ne omogoča le varčevanja z materialom, temveč lahko odpravi tudi potrebo po drugi preši in operaterju, kar prinaša znatne prihranke.

Oblikovanje orodij samega po sebi ponuja pomembne možnosti za zmanjšanje odpadkov. Tehnike, kot je uporaba segmentiranih orodij, omogočajo več operacij v enem samem koraku prešanja in s tem zmanjšajo medsebojne odpadke. Poleg tega je oblikovanje orodij za proizvodnjo več delov iz enega samega osnovnega lista—na primer žiganje manjšega obroča iz materiala znotraj večjega D-obroča—preizkušena metoda za ustvarjanje dodane vrednosti iz materiala, ki bi sicer bil zavrnjen. Sodelovanje s strokovnjaki za izdelavo prilagojenih orodij, kot so Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , lahko zagotovi dostop do naprednih simulacij in strokovno znanje pri izdelavi kompleksnih progresivnih orodij, ki maksimalno izkoriščajo material že od začetka.

Da se zagotovi dosledna uporaba teh načel, lahko inženirji uporabijo kontrolni seznam v fazi načrtovanja:

• Optimizacija razporeditve: So vse možnosti razporeditve, vključno z vrtenjem in kombiniranjem različnih delov, bile preučene s pomočjo programske opreme CAD?
• Smer zrna: Ali je usmerjenost dela združljiva s smerjo vlaken materiala za vse zahtevane prepoge?
• Izbira materiala: Bi lahko material večje trdnosti in lažje teže dosegel enak učinek z manjšim prostorninskim deležem?
• Alternativne metode: Bi se dal del izrezati namesto obdelovati za zmanjšanje odpadka materiala in časa izdelave?
• Ponovna uporaba odpadkov: Ali je odpadek (odrezki) iz tega postopka primeren za proizvodnjo drugih, manjših komponent v sekundarnem postopku?

Optimizacija procesov in načela proizvodnje po metodi Lean

Izven faze načrtovanja je proizvodna linija naslednja točka za zmanjševanje odpadkov. Sprejetje filozofije proizvodnje po metodi Lean je ključno za sistematično prepoznavanje in odpravljanje odpadkov v celotnem delovnem postopku. Metoda Lean se osredotoča na maksimizacijo dodane vrednosti tako, da odstrani vsa dejanja, ki k njej ne prispevajo. Ena izmed osnovnih tehnik te metodologije je kartiranje tokov vrednosti (VSM), ki grafično prikazuje tok materiala in informacij, da bi določili ovire in korake, ki povzročajo odpadke.

Ko je vrednostni tok enkrat preslikan, lahko proizvajalci usmerijo pozornost na optimizacijo določenih parametrov žigosanja. Deleži, kot so hitrost prese, temperatura in tlak, je treba natančno prilagoditi; nepravilne nastavitve lahko povzročijo deformacijo materiala, grude ali razpoke, kar vodi do odpadkov. Izvajanje poskusnih zagonov in skrbno dokumentiranje prilagoditev parametrov pomaga uveljaviti stabilen, ponovljiv proces, ki dosledno proizvaja kakovostne dele. Ta sistematični pristop premakne obrat iz reaktivnega načina odpravljanja težav v proaktiven kulturo stalnega izboljševanja.

Uradni postopek revizije je odlično orodje za ugotavljanje virov odpadkov, ki se pogosto kategorizirajo kot »šest velikih izgub« v proizvodnji. Te vključujejo okvare opreme, dolge priprave in prilagoditve, kratke zaustavitve, zmanjšano hitrost, napake ob zagonu in proizvodne reklamacije. S sistematičnim preučevanjem vsakega od teh področij lahko vodstvo odkrije skrite neučinkovitosti, ki prispevajo k kupu odpadkov. Na primer, revizija postopka lahko pokaže, da dolgi časi zamenjave kalupov vodijo do številnih testnih delov, ki se zavrejo, preden se začne kakovitna serija.

Spodaj je poenostavljena navodila za izvedbo osnovne revizije postopka na žigosu:

1. Določite obseg: Izberite določen žigosni postopek ali stroj za analizo.
2. Opazujte postopek: Spremljajte celoten postopek od vnašanja surovega materiala do izmetanja končnega dela. Dokumentirajte vsak korak, vključno z dejanji operaterja in cikli stroja.
3. Zberite podatke: Merite ključne metrike, kot so časi nastavljanja, časi ciklov, pojavnost izpadov in število zavrnjenih delov. Zabeležite razloge za vsako zavrnitev.
4. Prepoznajte odpadke: S pomočjo »šestih velikih izgub« kot vodila kategorizirajte ugotovljene neučinkovitosti. Na primer, zabeležite morebitne zaustavitve strojev, upočasnitve ali napake v kakovosti.
5. Analizirajte koreninske vzroke: Za najpomembnejše vire odpadkov večkrat postavite vprašanje »zakaj«, da odkrijete osnovni problem, ne le simptom.
6. Razvijte in uvedite rešitve: Ustvarite ideje za ukrepe za odpravo napak, jih uredite po vplivu in naporu ter uvedite spremembe.
7. Merite in ponavljajte: Po uvedbi znova izmerite proces, da preverite izboljšave in določite novo izhodišče za prihodnje revizije.

Izraba tehnologije in podatkov za zmanjšanje odpadkov

Sodobne tehnologije ponujajo učinkovita orodja za prehod s reaktivnega odzivanja na odpadke na proaktiven preprečevanje njihovega nastanka. Napredna oprema, kot so CNC stroji in avtomatizirani laserski rezalniki, zagotavlja nivo natančnosti, ki zmanjša človeške napake in odpad materiala. Ključnega pomena pa je izkoriščanje podatkov o proizvodnji v realnem času. Platforme za spremljanje strojev so srce tega pristopa, ki temelji na podatkih, saj z uporabo senzorjev zbirajo in analizirajo informacije neposredno iz opreme na proizvodnem traku.

Ti podatki omogočajo proizvajalcem, da z izjemno natančnostjo določijo korenine vzroke odpadkov. Namesto ugibanja lahko upravljavci s kakovostjo uporabljajo orodja, kot so Pareto diagrami, za prikaz najpogostejših razlogov za zavrnitev delov, kar jim omogoča, da usmerijo izboljševalna prizadevanja tja, kjer bodo imela največji učinek. Na primer, podatki lahko razkrijejo, da določena kalibrirka na koncu izmenjeno redno proizvaja dele, ki ne ustrezajo specifikacijam, kar kaže na obrabo orodja ali potrebo po ponovni kalibraciji po daljšem času uporabe.

Eden najpomembnejših tehnoloških napredkov pri zmanjševanju odpadkov je prehod s preventivnega na prediktivno vzdrževanje. Z uporabo senzorjev za nadzor stanja, ki spremljajo spremenljivke, kot so vibracije, temperatura in konsistenca maziva, lahko proizvajalci zaznajo anomalije, ki nakazujejo prihajajočo okvaro orodja *še preden* pride do nje. To omogoča ekipam za vzdrževanje poseg v točno določenem trenutku, s čimer se prepreči katastrofalna okvara, ki bi lahko povzročila veliko serijo odpadkov. Kot poudarja primer iz MachineMetrics podčrtava, da je podjetje prihranilo 72.000 USD na vsakem stroju, saj je z uporabo nadzora odpravilo odpadke, povzročene obrabo orodij.

Spodaj je primerjava tradicionalnih in sodobnih strategij vzdrževanja:

Za učinkovito izkoriščanje te tehnologije bi morali obratovanja spremljati ključne kazalnike uspešnosti (KPIs), kot so stopnja razgradnje, donosnost prvega prehoda, celotna učinkovitost opreme (OEE) in čas zastoja strojev. Sleditev teh meril zagotavlja jasen in objektiven pogled na uspešnost in učinek pobud za izboljšanje.

Človeški dejavniki: usposabljanje, vzdrževanje in nadzor kakovosti

Tehnologija in oblikovanje sta mogočna, vendar so učinkovita le, če jih podpirajo usposobljeni ljudje in trdni postopki. Človeški element je ključna komponenta vsakega uspešnega programa zmanjšanja odpadkov. To se začne s strogim in stalnim usposabljanjem zaposlenih. Upravljavci, ki razumejo postopek tesnjenja, material, s katerim delajo, in učinek svojih dejanj, bodo veliko bolj verjetno izdelali kakovostne dele in ugotovili morebitne težave, preden se poslabšajo.

Jasna komunikacija in dokumentacija sta prav tako bistvenega pomena. Če spremembe v zasnovi ali nova delovna navodila niso učinkovito sporočena, se tveganje za napake upravljavca dramatično poveča. Ustvarjanje standardizirane, enostavno dostopne digitalne dokumentacije za postopke, specifikacije in BOM zagotavlja, da vsi delajo z najnovejšimi informacijami. Ustvarjanje kulture varčevanja virov, kjer so zaposleni spodbujeni k predlaganju izboljšav, lahko vodi tudi do znatnega zmanjšanja odpadkov. V enem obratu se je količina odpadkov zmanjšala za 15% po uvedbi programa za sodelovanje zaposlenih.

Redno vzdrževanje izločevalnika je nepredstavljiv vidik nadzora kakovosti. Z časom se stroje obrabijo, kar vodi do zmanjšanja natančnosti in večje verjetnosti, da se proizvajajo odpadki. Sistematičen načrt vzdrževanja zagotavlja, da se izvodni materiali pregledajo, očistijo in popravijo ali zamenjajo, preden se njihova učinkovitost zmanjša. Ta proaktivni pristop je veliko stroškovno učinkovitejši od ravnanja z odpadki iz obrabljene matrice, ki vključujejo ne le odpadke, temveč tudi morebitno škodo samemu stampalniku.

Končno, celovit program upravljanja odpadkov vključuje naknadno obdelavo. Z vzpostavitvijo sistema za ločevanje, zbiranje in recikliranje odpadkov se zagotovi, da material ohranja čim večjo vrednost. Nekatere dejavnosti lahko celo gredo korak dlje, saj uporabljajo "odpadne obloge" za proizvodnjo manjših delov iz odpadkov večjih sestavnih delov, tako da odpadki postanejo nov vir prihodkov.

Za celovit program zmanjšanja količine odpadkov bi moral biti na voljo pregledni seznam:

• Program usposabljanja: Izvajati redno usposabljanje o delovanju strojev, standardih kakovosti in identifikaciji odpadkov za vse upravljavce.
• Časovni razpored vzdrževanja: Izdelati in upoštevati strog načrt preventivnega in predvidevalnega vzdrževanja za vse obloge in stroje.
• Protokol za komunikacijo: Vzpostavite jasen postopek za sporočanje sprememb v zasnovi, delovnih navodil in opozoril o kakovosti v vseh izmenih.
• Sistem dokumentacije: Ohrani organizirano, dostopno in posodobljeno digitalno knjižnico vseh kritičnih proizvodnih dokumentov.
• Vrtilna zanka zaposlenih: Ustvariti formalen sistem za zaposlene, da poročajo o težavah in predlagajo izboljšave v postopkih.
• Upravljanje s odpadkom: Izvesti določen postopek za razvrščanje, recikliranje in, če je mogoče, ponovno uporabo odpadkov.

Pogosta vprašanja

1. - Vprašanje: Kako lahko zmanjšamo stopnjo odpadkov v proizvodnji?

Zmanjšanje stopnje odpadkov zahteva večstranski pristop. Začnite z optimizacijo oblikovanja z uporabo programske opreme za povečanje uporabe materiala. Izvajanje načel Lean Manufacturing, kot je načrtovanje tokov vrednosti, za prepoznavanje in odpravo odpadkov v postopkih. Izkoristiti tehnologijo, kot je spremljanje strojev za podatke v realnem času, da se omogoči predvidevanje vzdrževanja in prepreči okvare. In nazadnje, vlagajte v redno usposabljanje zaposlenih in sistematično vzdrževanje žigov, da se zagotovi doslednost in kakovost.

2. Vprašanje: Kaj je najbolj učinkovit prvi korak k zmanjšanju količine odpadnega kovine?

Najbolj učinkovit prvi korak je osredotočiti se na fazo oblikovanja in inženiringa. Tu imate največjo moč, da preprečite razgradnjo, preden se sploh ustvari. Z optimizacijo vgradnje delov na list surovine in oblikovanjem pametnih, učinkovitih obdelovalnikov lahko odpadke izločite iz procesa že od samega začetka. Ta proaktivni pristop prinaša veliko večje donose kot reaktivni ukrepi na proizvodnem tleh.

3. Vprašanje: Ali se lahko odpadki iz postopkov žigovanja ponovno uporabijo?

-Ja, seveda. Poleg preproste recikliranja se lahko odpadki (ali "slabine") pogosto ponovno uporabijo. Veliko tiskarn uporablja sekundarne "izdelke odpadkov", da bi iz večjih delov proizvedle manjše sestavine. Poleg tega se lahko odpadki včasih zašijejo ali pritrdite skupaj, da ustvarite neprekinjen trak, ki ga lahko vnesete v drugo progresivno stroje, s čimer še bolj povečate material, ki bi bil sicer zavržen.