Vysokoobjemové lisovanie cievok ticho znižuje zisky v dôsledku plytvania materiálom. 2 % miera odpadu pri milióne dielov plytvá oceľou, časom lisovania a prácou, čo je potrebné na výrobu 20 000 dielov, ktoré sa nikdy neodošlú. Dodávateľ, ktorý ponúka nižšiu cenu za kus, ale má vyšší odpad, môže stále prehrať v porovnaní s čistejšou prevádzkou na celkových nákladoch na dobrý diel. Ako závod znižuje šrot materiálu? Najprv vymenujte každý tok odpadu a potom postupne pracujte na troch najväčších pákach: rozloženie pásu a plánovanie cievky, stav matrice a mazania a presnosť podávania. Týždenné údaje o šrote držia všetky tri faktory na mieste a spoločne posúvajú progresívnu lisovaciu linku hlboko pod 2 – 3 %, ktoré väčšina závodov akceptuje.

Kľúčové poznatky

• Zmena dĺžky posuvu je najväčším kontrolovateľným zdrojom odpadu pri lisovaní s podávaním cievok a...uchytenie servopodávača ±0,05 mm presnosť dĺžky posuvuodstráni väčšinu z toho.

• Rozloženie pásu a stav matrice stanovujú maximálnu hodnotu využitia materiálu. Pred zmrazením šírky cievky overte obe možnosti na pilotnom teste.

• Presnosť podávania chráni nástroje aj materiál. Jeden zlý posuv môže poškodiť matricu, ktorá bude stáť viac ako rok šrotu.

• Merajte šrot týždenne podľa príčiny. Paretovo graf ukazuje, ktorú zo šiestich bežných príčin je potrebné opraviť ako prvú.

• Stanovte si realistický cieľ: pod 3 % odpadu na dobre fungujúcej linke, pod 1 % na najlepšej linke vo svojej triede a 5 % berte ako alarm.

Koľko materiálny šrot skutočne stojí

Šrot nie je abstrakcia. Je to zakúpená cievka, ktorá sa nikdy nestane predajným dielom, plus čas a práca vynaložená na jej výrobu. Číslo, ktoré rozhoduje o tom, či je práca zisková, sú náklady na jeden kvalitný diel:

Cena za jeden kvalitný diel = (materiál + práca + strojový čas + nástroje) ÷ dodané kvalitné diely

Šrot posúva obe strany tejto frakcie nesprávnym smerom. Spotrebuje už zaplatený materiál a rozkladá fixný čas lisovania na menej predajných dielov. Dva závody s rovnakou objednávkou 1 000 000 dielov, oba so spotrebou 0,45 kg zvitku na vyrobený diel a rýchlosťou 60 zdvihov za minútu, vykazujú tento rozdiel:

Keďže šrot má stále predajnú hodnotu, materiálna sankcia nie je plná cena cievky. Je to rozdiel medzi tým, čo zaplatíte za cievku, a tým, čo vám zaplatí predajca šrotu, plus strojový čas a práca, ktoré nevyprodukovali nič predajné. Preto sa dve cenové ponuky založené na rôznych predpokladoch o šrote zriedka porovnávajú tak jasne, ako naznačuje cena za kus.

Zdroje odpadu v lisovacej linke s podávaním cievok

Straty v obložení, kostry a konce cievok

Každá lisovacia linka s podávaním cievok generuje niekoľko predvídateľných prúdov odpadu. Orezávaný odpad pochádza z vonkajších okrajov pásu. Kostra je zostávajúci pás po narezaní polotovarov. Dierovaný pás je materiál odstránený otvormi a výrezmi. Konce cievok sú krátke kusy, ktoré zostanú na začiatku a na konci každej cievky. Skúšobné kusy na nastavenie sú prvé diely, ktoré sa spúšťajú počas nastavovania matrice a podávača.

Dobre fungujúca výrobná linka s podávaním cievok zvyčajne produkuje 2 – 3 % šrotu, čo znie málo, kým sa nerozloží na ročnú tonáž. Príležitosťou nie je jedna záhadná strata; je to poradie v rámci týchto tokov. Strata orezov reaguje na rozloženie pásu. Odpad z kostry reaguje na vkladanie. Konce cievok reagujú na plánovanie cievok. Nastavovacie kusy reagujú na rýchlejšiu zmenu a lepšiu presnosť prvého dielu. Každá príčina má iné riešenie, takže prvou úlohou je rozhodnúť sa, na ktorú z nich sa zamerať.

Chyby nastavenia a odchýlky v podávaní

Chyby nastavenia sa zhlukujú na začiatku série. Súčiastky sa vyrábajú predtým, ako je pás zarovnaný, nástroj je usadený a dĺžka posuvu je potvrdená, a každý diel z tohto okna je podozrivý. Nepresné podávanie je väčší a pretrvávajúci problém a vyniká ako najväčší kontrolovateľný zdroj plytvania materiálom na linke s podávaním cievkami. Posuv, ktorý prekročí alebo podkročí hranicu aj o malú hodnotu, posúva polotovar vo vnútri nástroja, čo vedie k nesprávne zarovnanému dielu, nerovnomernému orezaniu alebo natrhnutej hrane.

Zmeny v podávaní tiež plytvajú materiálom medzi dobrými dielmi. Príčinou je zriedkakedy len podávač: napätie pásu, nastavenia rovnačky a riadenie slučky pôsobia vzájomne. Voľná ​​slučka spôsobuje, že pás sa víri. Tesná slučka sa ťahá o podávacie valce. Obe podmienky skracujú alebo predlžujú posun. Takto vyrobený šrot je v jednom dieli neviditeľný, ale pri dlhodobom spracovaní sa hromadí.

Osvedčené spôsoby, ako znížiť odpad materiálu

Aby ste efektívne znížili odpad materiálu, najprv sa zaoberajte rozložením a starostlivosťou o nástroj. Plytvanie začína rozložením pásu nakresleným v nástrojárni a stavom nástroja vo vnútri lisu a tieto dve veci rozhodujú o tom, koľko zakúpených zvitkov sa stane predajnými dielmi.

Optimalizácia vkladania prázdnych prvkov a rozloženia pásov

Rozloženie pásu určuje teoretický limit využitia materiálu. Inžinieri otáčajú, zrkadlia alebo párujú polotovary, aby uzavreli medzery medzi dielmi, a matrice s viacerými dielmi na zdvih slúžia pre veľkoobjemové série. Každé rozhodnutie mení tvar rozloženia pásu, ktoré potom určuje šírku cievky a rozstup podávania.

Agresívne zníženie rozloženia zvyšuje využitie papiera, ale oslabuje nosný pás. Slabší nosič zvyšuje citlivosť na podávanie a riziko nástrojov. Jeden projekt batériových kontaktov jasne ukázal tento kompromis: jeho rozloženie CAD pásu dosiahlo vynikajúce teoretické využitie, no pilotná výroba po niekoľkých tvárniacich staniciach trpela nestabilným vývojom. Inžinieri mierne rozšírili nosič a zmenili poradie staníc. Produkcia sa stabilizovala, znížili sa rozdiely v indexovaní a predĺžili sa intervaly údržby. Celkové náklady klesli, pretože sa zlepšila spoľahlivosť.

Osvedčená postupnosť prechádza z geometrie do validácie:

1. Otočte, zrkadlite alebo spárujte polotovary, aby ste uzavreli medzery medzi dielmi.

2. Potiahnite obrys polotovaru čo najbližšie k hotovému dielu, ako to umožňujú tvarovacie stanice.

3. Vyskúšajte užšiu šírku cievky a kratší rozstup posuvu a potom zmerajte zmenu v odpade.

4. Prepracovať geometriu doplnku tak, aby sa do tvarovania prenášalo menej dodatočného materiálu.

5. Spustite pilotnú šaržu a skontrolujte, či sa vrásky, nekrčia a či sa nosič nestabilita nesie.

6. Zmrazte overenú šírku cievky a potom nakúpte s užšou toleranciou šírky.

Overte rozloženie dielu a pásu spoločne. Rozloženie, ktoré maximalizuje využitie samo o sebe, neprežije výrobu, preto ho po prvom pilotnom spustení znova skontrolujte, aby ste zachytili skutočné obmedzenia.

Vylepšenie starostlivosti o matrice a mazania

Rozloženie pásu určuje strop pre využitie materiálu. Stav nástroja určuje, či ho výroba dosiahne. Opotrebované hrany sa otupujú, vôle sa posúvajú a tolerancie sa menia. Plánovanie údržby podľa počtu zdvihov udržiava stabilnú kvalitu dielov medzi servisnými prehliadkami. Snímače vo vnútri nástroja detekujú nesprávne podávanie alebo ohnutie a zastavia lis, čím sa zabráni nárazu nástroja, ktorý vytvára najväčší jednotlivý odpad, aký môže linka utrpieť.

Konzistencia mazania je rovnako dôležitá ako geometria nástroja. Automatický hmlovinový alebo valčekový systém nanáša lisovací olej rovnomerne, zatiaľ čo manuálne nanášanie kefkou zanecháva suché miesta a spôsobuje odieranie. Optimalizácia vôle matrice podľa materiálu a hrúbky znižuje otrepy a vôľu a zarovnanie čepelí pri strižnom ovládaní valcovania. Tieto páky na strane procesu sú kľúčové pre každý projekt automatizácie lisovania kovov, pretože matrica, ktorá beží konzistentne, je jediným dôvodom, prečo je tesné rozloženie pásu vo výrobe životaschopné.

Odpad z konca cievky a prechodu

Dva odpadové toky, s ktorými sa väčšina závodov nikdy nezaoberá, sú konce cievok a súčiastky vyrobené počas prípravy zákazky. Obidva spôsobujú skôr problémy s plánovaním ako s vybavením. Objednajte si dĺžky cievok, ktoré sa rovnomerne rozdelia do série, a zvyšok na konci poslednej cievky prestane byť čiastočne zaplateným odrezkom. Ak sa zvyšku nedá vyhnúť, označte ho druhom materiálu, hrúbkou a hmotnosťou a potom ho vráťte do skladu ako plánovanú zákazku na menší diel, namiesto toho, aby ste ho nechali ležať v kúte.

Na strane nastavovania je cieľom menej zdvihov pred prvým dobrým dielom. Predpripravte a nastavte ďalší nástroj, používajte rýchle upnutie a štandardné výšky uzatvárania a uchovávajte si nastavovací list, ktorý zaznamenáva presnú dĺžku posuvu, nastavenie slučky a čiaru prechodu pre daný nástroj. Prvý posun potvrďte vlastnou kontrolou dĺžky podávača namiesto presúvania dielov cez nástroj. Každý zdvih uložený tu je diel, ktorý sa nikdy nedostane do zásobníka odpadu.

Zlepšite presnosť podávania pri lisovaní s podávaním cievok

Ako presnosť servopodávača znižuje odpad

Zmena dĺžky posuvu je najväčšou kontrolovateľnou príčinou plytvania materiálom v akejkoľvek linke s podávaním cievky a je tiež najľahšie merateľná. Podávač so špecifikovanou toleranciou ±0,05 mm drží pás vo vnútri prídavku na orezanie, ktorý je preň vyhradený v rozložení pásu. Podávač, ktorý sa posúva o 0,10 – 0,15 mm, tento prídavok spotrebuje a ďalšia vec, s ktorou sa matrica stretne, je nesprávne zarovnaný vodiaci prvok. Odčítajte akýkoľvek údaj o presnosti spolu s jeho základom: na posuv, na meter dĺžky posuvu alebo presnosť opakovania pri plnom zaťažení cievky – tieto tri údaje nie sú zameniteľné.

Cena za posun nie je len v prípade vyradeného dielu. Pás, ktorý sa pohybuje pri vstupe razníka, môže razník poškodiť alebo prasknúť a nesprávny zásah môže vyradiť matricu z prevádzky na niekoľko dní. Preto je presnosť podávania zvyčajne prvou špecifikáciou, ktorú treba stanoviť pripriraďte servopodávač k lisu a dĺžke posuvu, a prečo pomalšia, ale presná línia často prevyšuje rýchlejšiu a voľnejšiu.

Ovládacie prvky narovnávania, napínania a zarovnania

Rovnanie cievky odstraňuje napätie a zakrivenie predtým, ako pás vstúpi do nástroja. Nerovnomerne narovnaná cievka spôsobuje nesprávne podávanie, nesprávne polohovanie, zaseknutie, deformované diely, pády nástroja a nadmerné prestoje. Aodvíjačka rovnačkakombinuje odvíjanie a rovnanie v jednej jednotke a počet valcov musí zodpovedať hrúbke materiálu, pretože príliš málo valcov neodstráni sadu cievky bez ohľadu na to, ako sú nastavenia upravené. Rovinnosť, nielen priamosť, je to, čo udržiava opakovateľné podávanie.

Regulácia napätia medzi odvíjačkou a podávačom slúži ako tlmič náhlych výkyvov v dopyte. Nestabilná slučka buď ťahá podávač, alebo uvoľňuje príliš veľa pásu a oba stavy sa prejavujú ako chyba podávania. Riadenie slučky monitoruje veľkosť slučky a upravuje rýchlosť odvíjačky tak, aby udržiavalo konzistentný tok. Keď sa cievka namiesto rázov pohybuje do strán, oprava je zvyčajne mechanická:zarovnanie odvíjačky a sledovanie cievkyChyby sa prejavia ako nerovnomerné orezávanie dávno predtým, ako sa prejavia ako zastavený lis.

Vodiace lišty by mali riadiť bočnú polohu bez toho, aby pás vytláčali z jeho prirodzenej dráhy. Nútené bočné vedenie poškodzuje hrany a spôsobuje, že pás sa opäť klzá hneď po opustení lišty. Trojkomponentný odvíjací a rovnací podávač, konfigurácia, ktorú spoločnosť Jinzhide vyrába pre progresívne a viacstanicové matrice, skracuje dráhu materiálu medzi odvíjaním a lisom a odstraňuje nestabilitu slučky, ktorú spôsobujú samostatné jednotky. Preto si integrovaná linka zachováva svoju presnosť konzistentnejšie ako samostatne fungujúci podávač pri nižších kapitálových nákladoch ako tri samostatné stroje.

Vytvorte program na znižovanie šrotu riadený údajmi

Sledovanie metrík odpadu a základných príčin

Program na zníženie odpadu začína meraním. Výrobcovia v každej fáze výroby oddeľujú a vážia vyradené diely a potom údaje zadávajú do systému riadenia výroby (MES) alebo systému riadenia kvality (QMS). Na výpočet miery odpadu sa hmotnosť všetkého odpadu – odrezkov, vyradených dielov a nastavovacích kusov – vydelí celkovou hmotnosťou spotrebovanej cievky a potom sa vynásobí číslom 100. Toto percento sa stáva východiskovou hodnotou, s ktorou sa porovnáva každá neskoršia zmena.

Pravidelnú pozornosť si zaslúži niekoľko metrík. Nastavenie počíta odpad, ktorý sa počíta pred stabilizáciou matrice a podávača. Počty defektov sledujú vyradené diely podľa dôvodu, ako sú napríklad nesprávne zásahy, otrepy alebo rozmerové chyby. Náklady na odpad na jeden dobrý diel delia celkové náklady na chyby počtom dodaných dobrých jednotiek. Výťažnosť prvého prechodu ukazuje, aká časť série si nevyžadovala žiadny zásah. Vizuálne časové osi na dielni zobrazujú na prvý pohľad čas chodu, neplánované prestoje a výmeny cievok. Náhly nárast počas nočnej zmeny zvyčajne poukazuje na nástroje, zatiaľ čo stabilný nárast počas všetkých zmien častejšie poukazuje na kvalitu materiálu alebo podávanie.

Dáta si každý týždeň vykresľujte ako Paretovo grafy a poradie urobí prioritizáciu za vás. Rozdelenie uvedené nižšie je skôr typické ako univerzálne, preto ho berte ako východiskový bod a nahraďte ho vlastnými číslami hneď, ako budete mať záznamy za dva alebo tri mesiace.

Posun dĺžky posuvu zostáva najväčším samostatným prispievateľom a zároveň spôsobuje niekoľko menších problémov, pretože nestabilné napätie a nesprávne podávanie sú zvyčajne rovnakým problémom, keď sa pozrieme naň z iného uhla pohľadu. Najprv upravte premenné podávania a materiálu, pretože posun ovplyvňuje každú súčiastku. Potom spresnite premenné matrice, meňte jednu vec naraz a merajte to počas celého výrobného dňa. Táto disciplína je to, čo zabraňuje spätnému pádu odpadu.

Stanovte si ciele a udržujte zlepšenia

Realistické ciele usmerňujú pokrok. Dobre udržiavaná linka s podávaním cievok by mala udržiavať množstvo odpadu pod 3 % spotrebovaného materiálu cievok a najlepšie prevádzky vo svojej triede by mali dosiahnuť menej ako 1 % pri stabilných výrobných sériách. 5 % považujte za varovný prah, ktorý spúšťa kontrolu presnosti podávania a stavu materiálu. Stanovte si cieľ konkrétne – zníženie miery odpadu o definovaný počet percentuálnych bodov v stanovenom období – a relatívne zníženie o 30 – 50 % považujte za realistický strednodobý cieľ pre koordinovaný program.

Udržanie ziskov si vyžaduje disciplínu. Štandardizujte postupy nastavenia a nástrojov tak, aby každá séria začínala rovnako. Vykonávajte preventívnu údržbu matríc a podávačov a vymieňajte opotrebované komponenty skôr, ako spôsobia rozmerový posun. Vykonajte kontrolu prvého výrobku pred plnou výrobou a monitorujte kľúčové rozmery počas tvárnenia. Sledujte odpad podľa stroja, výrobku a zmeny, identifikujte základné príčiny, ako sú nástroje, materiál alebo manipulácia, a každú z nich uzavrite nápravným opatrením. Presné nástroje, pokročilý dizajn matríc a certifikované systémy kvality spolupracujú na udržaní vyššieho výnosu.

Integrácia je to, čo bráni poklesu čísel. Servopodávač, rovnacia jednotka a riadenie slučky musia fungovať v rámci jedného synchronizovaného procesného okna, pretože pri vysokej rýchlosti sa malá chyba načasovania zmení na opakujúce sa nesprávne podávanie a rastúce otrepy. Udržateľným cieľom je najvyššia rýchlosť, pri ktorej celá linka vyrába zodpovedajúce diely s prijateľnou životnosťou nástroja a prevádzkyschopnosťou. Zlepšenia v podávaní, rovnaní a mazaní sa pomaly zmiešavajú a týždenné Pareto kontroly sú to, čo im bráni v spätnom chode.

Získajte hodnotu zo šrotu, ktorému sa nedá vyhnúť

Nulový šrot nie je realistický cieľ a ani zámer. Neplánovaný, nemeraný šrot áno. To, čo zostane, má stále trh a spôsob, akým sa s ním naloží, určuje, koľko straty sa vráti. Od začiatku rozdeľujte podľa zliatiny, pretože terminály z uhlíkovej ocele, nehrdzavejúcej ocele, hliníka a medi alebo mosadze majú veľmi odlišné predajné hodnoty a jeden zmiešaný kontajner presúva celú zásielku na cenu zmiešaného šrotu. Uchovávajte materiál mokrý od oleja oddelene, ak to predajca vyžaduje, a balíky alebo brikety uchovávajte oddelene, aby manipulácia a preprava nezožrali zhodnotený materiál.

Potom uzavrite slučku: týždenne vážte šrot a porovnávajte ho s mierou, ktorú ste vypočítali z údajov o výrobe. Rozdiel medzi týmito dvoma údajmi zvyčajne znamená, že šrot opúšťa budovu nezaznamenaný alebo že hlásená miera započítava iba diely, ktoré si niekto pamätal zaznamenať.

Znižovanie odpadu je priebežné, nie jednorazové riešenie. Začnite s jednou lisovacou linkou alebo rodinou dielov s vysokým objemom výroby: zmerajte aktuálnu mieru odpadu, potom v tomto poradí zmerajte rozloženie obrobku, starostlivosť o nástroj a presnosť podávania. Najprv skontrolujte presnosť servopodávača, výkon rovnania a stav nástroja, pretože posun podávania zostáva najväčšou kontrolovateľnou stratou. Stanovte si cieľ spotreby materiálu pod 3 % a potom sa pri stabilných sériách posúvajte pod 1 %. Každý týždeň kontrolujte Paretovo pole, spresňujte jednu premennú po druhej a každý zisk si udržte, kým prejdete na ďalšiu. Jinzhide zostrojí odvíjačku, rovnačku aservopodávačsystémy, ktoré tieto čísla udržiavajú na mieste – pošlite nám svoj druh materiálu, hrúbku a dĺžku podávania a my potvrdíme konfiguráciu pre vašu linku.

Často kladené otázky

Čo spôsobuje najväčší odpad materiálu v lisovacej linke s podávaním cievok?

Posun dĺžky posuvu, ktorý zvyčajne predstavuje 30 – 40 % celkového odpadu. Je to najväčšia kontrolovateľná príčina, pretože jeden zlý posun spôsobí nesprávnu polohu pásu pre každú stanicu za ním, takže jedna chyba spôsobí niekoľko chybných prvkov na tej istej súčiastke. Kontrola polohy pilotného otvoru oproti okraju pásu raz za posun stačí na to, aby sa to zachytilo skôr, ako to ovplyvní celú cievku.

O koľko môže servopodávač znížiť odpad?

Záleží na tom, koľko vášho odpadu pochádza z variácií podávania. Ak je drift zaostávajúci približne za tretinou 2,5 % miery odpadu a presný podávač odstráni väčšinu z nej, očakávajte, že miera sa ustáli na úrovni okolo 1,9 – 2,0 %, čo predstavuje nárast približne o pol percentuálneho bodu. Pri porovnávaní podávačov skontrolujte, s čím sa meria údaj o presnosti – na posun, na meter dĺžky podávania alebo presnosť opakovania pri plnom zaťažení cievky – pretože tieto tri parametre nie sú zameniteľné.

Akú úlohu hrá rovnanie pri znižovaní odpadu?

Rovnanie odstráni zakrivenie cievky a priečny oblúk, takže pás vstupuje do matrice plochý. Pás, ktorý je rovný, ale stále zakrivený, sa podáva pod miernym uhlom, čo sa prejavuje ako zvlnenie okraja, nerovnomerné orezanie a vodiace otvory, ktoré sa posúvajú do strán, a nie pozdĺž smeru podávania. Prispôsobte počet valcov a priemer valcov hrúbke materiálu; rovnačka s príliš malým počtom valcov nedokáže odstrániť zakrivenie bez ohľadu na to, ako je nastavená.

Akú mieru zmetkovitosti by mala dosiahnuť dobre fungujúca linka?

Pod 3 % spotrebovanej cievky je primeraný štandard pre dobre udržiavanú linku a pod 1 % je možné dosiahnuť pri stabilných, vysokoobjemových sériách s dobrým nástrojovým vybavením a presnou kontrolou podávania. Sledujte skôr trend ako mesačný priemer, pretože prudký nárast o jednu smenu nad základnú hodnotu je oveľa akčnejším signálom ako pomalý posun, ktorý si nikto nevšimne.

Ako automatizácia lisovania kovov podporuje znižovanie odpadu?

Automatizácia uzatvára slučku medzi podávačom a lisom. Snímače vo vnútri matrice zastavia lis pri chybnom podávaní skôr, ako sa tá istá chyba zopakuje pre zvyšok pásu, podávač hlási každý posun, takže posun sa zachytáva v zdvihoch, a nie pri konečnej kontrole, a údaje spájajú každú cievku s vyrobenými dielmi. To je praktický prínos automatizácie lisovania kovov: šrot sa na konci mesiaca stáva meraným číslom namiesto odhadu.