Щамповането с голям обем на рулони тихо намалява маржовете поради разхищение на материал. 2% процент на брак при серия от милион части води до прахосване на стомана, време за пресоване и труд, необходими за 20 000 части, които никога не се доставят. Доставчик, който предлага по-ниска цена за бройка, но работи с по-висок процент на брак, все пак може да загуби от по-чиста операция по отношение на общите разходи за качествен детайл. Как един завод намалява брака на материал? Първо назовете всеки поток от отпадъци, след което разгледайте трите най-важни фактора по ред: оформление на лентата и планиране на рулоните, състояние на матрицата и смазването и точност на подаване. Седмичните данни за брака поддържат и трите фактора на място и заедно те изтласкват прогресивната линия за щамповане доста под 2-3%, които повечето заводи приемат.

Ключови изводи

• Вариацията в дължината на подаване е най-големият контролируем източник на отпадъци при щамповане с подаване на рулони и...задържане на серво подаващото устройство ±0,05 мм точност на дължината на подаванепремахва по-голямата част от него.

• Разположението на лентата и състоянието на матрицата определят тавана на използването на материала. Валидирайте и двете в пилотен цикъл, преди да замразите ширината на рулоната.

• Точността на подаване предпазва както инструментите, така и материала. Едно лошо подаване може да повреди матрица, която струва повече от година брак.

• Измервайте брака седмично по основна причина. Диаграма на Парето показва коя от шестте често срещани причини да се отстрани първо.

• Поставете си реалистична цел: под 3% брак на добре управлявана линия, под 1% за най-добра в класа си и третирайте 5% като аларма.

Колко струва скрапът от материали?

Скрапът не е абстракция. Това е закупена намотка, която никога не става продаваема част, плюс времето и труда, похарчени за производството ѝ. Числото, което определя дали даден проект е печеливш, е цената на качествена част:

Цена на качествена част = (материал + труд + машинно време + инструментална екипировка) ÷ доставени качествени части

Скрапът измества двете страни на тази фракция в грешна посока. Той изразходва материал, за който вече е платено, и разпределя фиксираното време за пресоване върху по-малко продаваеми части. Два завода, изпълняващи една и съща поръчка от 1 000 000 части, като и двата консумират по 0,45 кг рулони на произведена част и работят с 60 хода в минута, показват разликата:

Тъй като скрапът все още има стойност при препродажба, материалната санкция не е пълната цена на рулона. Това е разликата между това, което плащате за рулона, и това, което ви плаща търговецът на скрап, плюс машинното време и труд, които не са произвели нищо продаваемо. Ето защо две оферти, изградени върху различни допускания за скрап, рядко се сравняват толкова ясно, колкото предполага цената на един брой.

Източници на отпадъци в линия за щамповане с подаване на рулони

Загуби от подрязване, скелети и краища на бобините

Всяка щамповаща линия с подаване на рулони генерира няколко предвидими потока от отпадъци. Отпадъчните материали идват от външните ръбове на лентата. Скелетът е останалата лента след изрязване на заготовките. Щанцовата лента е материал, отстранен чрез отвори и изрезки. Краищата на рулоните са късите парчета, останали в началото и края на всяка рулона. Тестовите образци за настройка са първите части, които се пускат, докато матрицата и подаващото устройство се настройват.

Добре работеща производствена линия с рулони за подаване обикновено произвежда 2–3% скрап, което звучи малко, докато не се разпредели в рамките на годишен тонаж. Възможността не е една мистериозна загуба; тя е класирането в тези потоци. Загубата на обрези реагира на оформлението на лентата. Отпадъците от скелета реагират на вмъкването. Краищата на рулоните реагират на планирането на рулоните. Настройваните части реагират на по-бърза смяна и по-добра точност на първата част. Всяка причина има различно решение, така че първата задача е да се реши коя от тях да се обработи.

Дефекти при настройката и вариации в подаването

Дефектите при настройката се струпват в началото на цикъла. Частите се изработват преди лентата да е подравнена, матрицата да е поставена и дължината на подаване да е потвърдена, като всяка част от този прозорец е подозрителна. Неточното подаване е по-големият и по-постоянен проблем и се откроява като най-големия контролируем източник на разхищение на материал на линия с подаване на рулони. Подаване, което превишава или превишава дори с малка стойност, измества заготовката вътре в матрицата, което води до неправилно подравнена част, неравномерно обрязване или скъсан ръб.

Вариациите в подаването също водят до разхищение на материал между добрите части. Причината рядко е само в подаващото устройство: опъването на лентата, настройките на изправящото устройство и управлението на контура си взаимодействат. Хлабавият контур позволява на лентата да се движи рязко. Стегнатият контур се плъзга по подаващите ролки. И двете условия скъсяват или удължават движението на лентата. Скрапът, получен по този начин, е невидим в една отделна част, но се натрупва в дългосрочен план.

Доказани начини за намаляване на брака на материали

За да намалите ефективно брака на материала, първо се погрижете за оформлението и грижата за матрицата. Загубата започва с оформлението на лентата, начертано в инструменталната стая, и състоянието на матрицата вътре в пресата, като тези две неща решават колко от закупената рулона ще стане продаваема част.

Оптимизиране на разполагането на празни елементи и оформлението на лентите

Разположението на лентата определя теоретичния лимит на използване на материала. Инженерите завъртат, огледално оформят или сдвояват заготовките, за да затворят празнините между частите, а матриците за много части на ход обслужват големи обеми тиражи. Всяко решение променя оформлението на лентата, което след това диктува ширината на намотката и стъпката на подаване.

Агресивното намаляване на оформлението увеличава използването на хартия, но отслабва носещата лента. По-слабият носач повишава чувствителността на подаването и риска от инструментална екипировка. Един проект за контакт с батерии ясно показа компромиса: неговото CAD оформление на лентата постигна отлично теоретично използване, но пилотното производство претърпя нестабилно развитие след няколко станции за формоване. Инженерите леко разшириха носача и пренаредиха станциите. Производството се стабилизира, вариациите в индексирането намаляха, а интервалите за поддръжка се удължиха. Общите разходи намаляха, тъй като надеждността се подобри.

Доказаната последователност преминава от геометрия към валидация:

1. Завъртете, огледално преобразете или сдвоете заготовки, за да затворите празнините между частите.

2. Издърпайте контура на заготовката възможно най-близо до готовата част, доколкото позволяват формовъчните станции.

3. Изпробвайте по-тясна ширина на рулоната и по-къса стъпка на подаване, след което измерете промяната в скрапа.

4. Преработете геометрията на адендума, така че по-малко допълнителен материал да се внася във формоването.

5. Направете пилотен тест и го проверете за набръчквания, изкривявания и нестабилност на носача.

6. Замразете валидираната ширина на рулона, след което купете с по-малък толеранс на ширината.

Валидирайте заедно оформлението на детайла и лентата. Оформление, което само по себе си максимизира използването, няма да оцелее в производството, затова го прегледайте отново след първото пилотно изпълнение, за да уловите реалните ограничения.

Подобрете грижата за матриците и смазването им

Разположението на лентата определя тавана за използване на материала. Състоянието на матрицата решава дали производството ще го достигне. Износените ръбове се затъпяват, хлабините се изместват и допустимите отклонения се променят. Планирането на поддръжка по брой ходове поддържа стабилно качеството на детайлите между сервизните обслужвания. Сензорите в матрицата откриват неправилно подаване или огъване и спират пресата, като по този начин се избягва счупване на матрицата, което създава най-големия единичен брак, който може да претърпи една линия.

Консистенцията на смазване е също толкова важна, колкото и геометрията на инструмента. Автоматичната система за мъгла или валяк нанася равномерно маслото за щамповане, докато ръчното четкане оставя сухи петна и причинява ожулвания. Оптимизирането на хлабината на матрицата според материала и дебелината намалява образуването на мустаци, а хлабината и подравняването на остриетата при преобръщане при срязване намаляват. Тези лостове от страната на процеса са от основно значение за всеки проект за автоматизация на щамповането на метал, защото матрицата, която работи постоянно, е единствената причина плътното разположение на лентата да остане жизнеспособно в производството.

Отпадъци от края на намотката и превключване

Двата отпадъчни потока, които повечето инсталации никога не обработват, са краищата на рулоните и частите, изработени по време на подготовката на работата. И двата са по-скоро проблеми с планирането, отколкото с оборудването. Поръчайте дължини на рулоните, които се разделят равномерно на партидата, и остатъкът в края на последния рулон ще спре да бъде частично платен отпадък. Когато остатъкът е неизбежен, етикетирайте го с клас на материала, дебелина и тегло, след което го върнете на склада като планирана работа за по-малка част, вместо да го оставяте да стои в ъгъла.

От страна на настройката, целта е по-малко ходове преди първата качествена част. Предварително подгответе и настройте следващата матрица, използвайте бързо затягане и стандартни височини на затваряне и водете лист за настройка, който записва точната дължина на подаване, настройката на контура и линията на преминаване за този инструмент. Потвърдете първото придвижване със собствената проверка на дължината на подаващото устройство, вместо да прокарвате части през матрицата. Всеки ход, запазен тук, е детайл, който никога не попада в контейнера за скрап.

Подобряване на точността на подаване при щамповане с подаване на рулони

Как точността на серво подаващото устройство намалява скрапа

Вариацията в дължината на подаване е най-голямата контролируема причина за разхищение на материал във всяка линия, захранвана с рулони, и е също така най-лесната за измерване. Подаващо устройство, зададено на ±0,05 мм, държи лентата в рамките на допустимия отрез, който оформлението на лентата е запазило за нея. Подаващо устройство, което се отклонява с 0,10–0,15 мм, изразходва този допустим отрез и следващото нещо, което матрицата среща, е неправилно подравнена пилотна линия. Прочетете всяка стойност за точност заедно с нейната основа: на преместване, на метър дължина на подаване или точност на повторение при пълно натоварване на рулоната - трите не са взаимозаменяеми.

Цената на отклонението не е само бракуваната част. Лента, която се движи, докато поансонът влиза, може да го маркира или напука, а неправилно попадение може да извади матрицата от строя с дни. Ето защо точността на подаване обикновено е първата спецификация, която се установява, когато...съчетайте серво подаващото устройство с преса и дължина на подаване, и защо по-бавна, но точна линия често печели повече от по-бърза и по-слаба.

Контроли за изправяне, опъване и подравняване

Изправянето на рулоните премахва напрежението и кривината, преди лентата да влезе в матрицата. Неизправената рулона причинява неправилно подаване, лошо позициониране, задръствания, деформирани части, сривове на матрицата и прекомерно време на престой.изправител за размотаванекомбинира развиване и нивелиране в едно устройство, а броят на ролките трябва да съответства на дебелината на материала, защото твърде малко ролки няма да премахнат намотката, независимо от начина на подрязване. Равността, а не само праволинейността, е това, което поддържа подаването повторяемо.

Контролът на опъването между размотавача и подаващото устройство действа като буфер срещу внезапни пикове в търсенето. Нестабилният контур или дърпа подаващото устройство, или освобождава твърде много лента и двете състояния се проявяват като грешка в подаването. Контролите на контура следят размера на контура и регулират скоростта на размотавача, за да поддържат постоянен поток. Когато намотката се отклонява настрани, вместо да се движи с тласък, решението обикновено е механично:подравняване на размотача и проследяване на бобинатаНеизправностите се проявяват като неравномерно подрязване много преди да се проявят като спряла преса.

Водачите за подравняване трябва да контролират страничната позиция, без да принуждават лентата да се отклонява от естествения ѝ път. Принудителното странично насочване уврежда ръбовете и кара лентата да се отклонява отново веднага щом напусне водача. Три-в-едно размотаващо устройство за изправяне, конфигурацията, която Jinzhide изгражда за прогресивни и многопозиционни матрици, скъсява пътя на материала между развиването и пресоването и премахва нестабилността на цикъла, която отделните устройства въвеждат. Ето защо интегрираната линия поддържа своята точност по-постоянна от едно и също подаващо устройство, работещо самостоятелно, при по-ниски капиталови разходи от три отделни машини.

Изградете програма за намаляване на брака, основана на данни

Проследяване на показателите за отпадъци и коренните причини

Програмата за намаляване на брака започва с измерване. Производителите разделят и претеглят бракуваните части на всеки етап от производството, след което въвеждат данните в Система за управление на производството (MES) или Система за управление на качеството (QMS). За да се изчисли процентът на брак, теглото на всички бракове – отпадъчни, бракувани части и заготовки – се разделя на общото тегло на консумираните рулони, след което се умножава по 100. Този процент става базова линия, спрямо която се измерва всяка следваща промяна.

Няколко показателя заслужават редовно внимание. Настройката на брака отчита частите, изработени преди стабилизирането на матрицата и подаващото устройство. Броят на дефектите проследява брака по причина, като например неправилни удари, загрубявания или грешки в размерите. Цената на брака за една добра част се дели на общата цена на дефектите на доставените добри бройки. Добивът при първи проход показва каква част от серията не е изисквала никаква намеса. Визуалните времеви линии в цеха показват с един поглед времето за изпълнение, непланираните престои и смяната на бобините. Внезапният скок по време на нощна смяна обикновено показва наличието на инструментална екипировка, докато постоянното покачване през всички смени по-често показва качеството на материала или подаването.

Нанасяйте данните седмично като диаграма на Парето и класирането ще извърши приоритизирането вместо вас. Разпределението по-долу е по-скоро типично, отколкото универсално, така че го приемайте като отправна точка и го заменете със собствени числа веднага щом имате записи за два или три месеца.

Дрейфът на дължината на подаване остава най-големият отделен фактор и е причина за няколко по-малки, тъй като нестабилното опъване и неправилното подаване обикновено са един и същ проблем, погледнат от различен ъгъл. Първо коригирайте променливите на подаването и материала, тъй като дрейфът засяга всяка част. След това прецизирайте променливите на матрицата, променяйте едно нещо наведнъж и го измервайте за цял производствен ден. Тази дисциплина е това, което предпазва скрапа от падане, вместо да се връща обратно.

Поставяне на цели и поддържане на подобрения

Реалистични цели насочват напредъка. Добре поддържаната линия за подаване на рулони трябва да поддържа скрапа под 3% от консумирания материал на рулоните, а най-добрите в класа си операции достигат под 1% при стабилни производствени цикли. Третирайте 5% като предупредителен праг, който задейства преглед на точността на подаване и състоянието на материала. Направете целта конкретна - намаляване на процента на скрапа с определен брой процентни пунктове в рамките на определен период - и третирайте относителното намаление от 30-50% като реалистична средносрочна амбиция за координирана програма.

Поддържането на печалбите изисква дисциплина. Стандартизирайте процедурите за настройка и инструментална екипировка, така че всяко изпълнение да започва по един и същи начин. Прилагайте превантивна поддръжка на матриците и подаващите устройства, като подменяте износените компоненти, преди да причинят отклонение от размерите. Извършвайте проверка на първия артикул преди пълно производство и следете ключови размери по време на формоването. Проследявайте брака по машина, продукт и смяна, идентифицирайте коренните причини, като например инструментална екипировка, материал или обработка, и затваряйте всяка една от тях с коригиращо действие. Прецизната инструментална екипировка, усъвършенстваният дизайн на матриците и сертифицираните системи за качество работят заедно, за да поддържат по-висок добив.

Интеграцията е това, което предпазва числата от ерозия. Серво подаващото устройство, изправящото устройство и управлението на контура трябва да работят в рамките на един синхронизиран технологичен прозорец, защото при висока скорост дори малка грешка във времето се превръща в повтарящо се неправилно подаване и нарастващи дефекти. Устойчивата цел е най-високата скорост, с която цялата линия продължава да произвежда съответстващи части с приемлив живот на матрицата и време на работа. Подобренията в подаването, изправянето и смазването се ускоряват бавно, а седмичните прегледи по Парето са това, което ги предпазва от връщане назад.

Възстановете стойност от скрапа, който не можете да избегнете

Нулевият скрап не е реалистична цел и не е пълният смисъл. Непланираният, неизмерен скрап е. Останалите отпадъци все още имат пазар и начинът, по който се обработват, определя каква част от загубата се връща. Разделяйте по сплав от самото начало, защото терминалите от въглеродна стомана, неръждаема стомана, алуминий и мед или месинг имат много различни стойности при препродажба, а един смесен контейнер пуска цялата партида на цена за смесен скрап. Дръжте материала, мокр с масло, отделно, ако търговецът го изисква, както и балите или брикетите, така че обработката и транспортът да не заемат част от възстановяването.

След това затворете цикъла: претегляйте скрапа всяка седмица и го сверявайте с процента, който сте изчислили от производствените данни. Разликата между двете обикновено означава, че скрапът напуска сградата, не е регистриран, или че отчетеният процент отчита само частите, които някой е помнил да регистрира.

Намаляването на отпадъците е непрекъснато, а не еднократно решение. Започнете с една пресова линия или семейство части с голям обем: измерете текущия процент на брак, след това оформлението на работата, грижата за матрицата и точността на подаване в този ред. Първо прегледайте точността на серво подаващото устройство, производителността на изправянето и състоянието на матрицата, защото дрейфът на подаването остава най-голямата контролируема загуба. Задайте си цел под 3% от консумирания материал, след което се придвижвайте към под 1% при стабилни обороти. Преглеждайте диаграмата на Парето всяка седмица, прецизирайте една променлива наведнъж и задържайте всяко подобрение, преди да преминете към следващата. Jinzhide изгражда размотавача, изправящата машина и...серво подаващо устройствосистеми, които поддържат тези числа на място — изпратете ни вашия клас материал, дебелина и дължина на подаване и ние ще потвърдим конфигурацията за вашата линия.

ЧЗВ

Какво причинява най-големия разхищение на материали в линия за щамповане с подаване на рулони?

Отклонение по дължината на подаване, което обикновено представлява 30–40% от общия скрап. Това е най-голямата контролируема причина, тъй като едно лошо подаване позиционира неправилно лентата за всяка станция надолу по веригата, така че една грешка води до няколко дефектни елемента върху една и съща част. Проверката на позицията на пилотния отвор спрямо ръба на лентата веднъж на изместване е достатъчна, за да се улови отклонението, преди да бъде засегната цяла намотка.

Доколко серво подаващото устройство може да намали брака?

Зависи от това каква част от отпадъците ви идват от вариациите в подаването. Ако дрейфът е под приблизително една трета от процента на отпадъците от 2,5% и прецизен подавател премахва по-голямата част от него, очаквайте процентът да се установи близо до 1,9–2,0%, което е печалба от около половин процентен пункт. Когато сравнявате подаващите устройства, проверете спрямо какво се измерва показателят за точност – на придвижване, на метър дължина на подаването или точност на повторение при пълно натоварване на бобината – тъй като трите не са взаимозаменяеми.

Каква роля играе изправянето за намаляване на брака?

Изправянето премахва набора от намотки и аркадната дъга, така че лентата влиза в матрицата равна. Лента, която е права, но все още извита, се подава под лек ъгъл, което се проявява като вълна по ръба, неравномерно подрязване и пилотни отвори, които се изместват настрани, а не по посока на подаване. Съобразете броя на ролките и диаметъра им с дебелината на материала; изравнителна машина с твърде малко ролки не може да премахне кривината, независимо как е регулирана.

Какъв процент на брак трябва да постигне една добре управлявана линия?

Под 3% от консумираната бобина е справедлив показател за добре поддържана линия, а под 1% е постижимо при стабилни, големи обеми на производство с добра инструментална екипировка и строг контрол на подаването. Следете тенденцията, а не средномесечната стойност, защото еднократно покачване над базовата линия е далеч по-действителен сигнал от бавно отклонение, което никой не забелязва.

Как автоматизацията на щамповането на метал спомага за намаляването на брака?

Автоматизацията затваря цикъла между подаващото устройство и пресата. Сензорите, вградени в матрицата, спират пресата при неправилно подаване, преди същата грешка да се повтори за останалата част от лентата, подаващото устройство отчита всяко придвижване, така че отклонението се улавя при ходовете, а не при крайната проверка, а данните свързват всяка намотка с произведените от нея части. Това е практическата полза от автоматизацията на щамповането на метал: скрапът се превръща в измерено число, вместо в оценка в края на месеца.