Для производства всего многообразия деталей из самых разных конструкционных материалов применяются различные методы обработки. Но во всех случаях главной целью остается изготовление определенного количества деталей требуемого качества в указанный срок и по адекватной стоимости. Стремясь повысить рентабельность производства, многие компании предпочитают принимать пассивные решения, основанные на выборе инструмента и методов обработки. Однако современные исследования говорят об эффективности иного подхода, который учитывает три основных составляющих процесса обработки.
Начинать следует с изучения всего процесса обработки, уделяя особое внимание предотвращению брака и незапланированных простоев, которые являются серьезными препятствиями для повышения производительности. После организации стабильного и надежного процесса рекомендуется выполнить экономический анализ, чтобы найти баланс объемов выпуска изделий и затрат на производство. Наконец, тщательный подбор режимов резания и инструмента максимально оптимизирует процесс обработки.
КАЧЕСТВО ПРЕЖДЕ ВСЕГО
Достижение стабильного качества продукции – главная цель любого производителя. Если качество готовых деталей не устраивает заказчика, неважно, в каком количестве, как быстро или экономически эффективно они изготовлены.
Показатели качества включают допуски, шероховатость поверхности и повторяемость геометрии изделий. Производители всегда утверждают, что их процессы обязательно обеспечивают качество детали. Однако чаще всего такие заявления необъективны или излишне оптимистичны. На практике процент деталей с дефектами обработки довольно высок, и такие детали подлежат повторной обработке или отбраковке.
Брак при изготовлении деталей приводит к большим затратам – не только с точки зрения ресурсов (материала, труда, станков), но и в связи со срывом планов производства. Некоторые предприятия создают иллюзию надежности или предсказуемости, предусматривая выпуск брака при планировании производства. Например, получив заказ на десять деталей, они планируют производить двенадцать – с учетом того, что две детали могут быть изготовлены с дефектом. В результате эти детали уходят в брак или остаются невостребованными, что означает напрасные затраты времени и других ресурсов.
Детали с дефектами получаются в результате недопонимания или недостаточного контроля над каким-либо элементом (или элементами) производственного процесса. Производители, выбирающие пассивный подход, экспериментируют с компонентами производственного процесса, нарушая их баланс и зачастую пренебрегая важными аспектами.
Например, достижение максимальной производительности исключительно за счет сокращения времени цикла может негативно сказаться на надежности обработки. Если при постоянной работе на предельных режимах обработки происходит превышение их характеристик, это приводит к браку и потере времени и средств. Необходимо достичь баланса производительности и режимов резания, обеспечивающих надежность процесса.
С другой стороны, причины брака могут быть связаны с технической стороной обработки. Например, из-за наличия заусенцев, оставшихся после обработки, производителю компонентов для аэрокосмической промышленности приходится забраковать целую партию деталей, так как они не прошли приемку у клиента. Удаление заусенцев необходимо выполнять вручную, что повышает стоимость деталей на 20%, и в этом случае производительность отходит на второй план – важнее избежать образования заусенцев.
МИНИМИЗАЦИЯ ВРЕМЕНИ ПРОСТОЕВ
Для максимального использования производственных ресурсов требуется минимизация простоев. Безусловно, запланированные простои нужны. Они включают в себя время, необходимое для программирования и технического обслуживания станка, регулировки крепления, установки и снятия заготовки, замены инструмента. Производители включают запланированные простои в производственный план. Однако производство деталей, не проходящих приемку, приводит к незапланированным простоям. При повторной обработке отбракованной детали время, потраченное на первоначальную обработку, считается незапланированным простоем.
Чаще всего производители выбирают пассивный подход к сокращению незапланированных простоев. Когда производство останавливается, начинается поиск решения проблемы. Вместо пассивного ожидания негативной ситуации лучше выбрать проактивное (упреждающее) планирование, которое ориентируется на ключевые цели и основывает на них процесс с самого начала. Большинство производителей затрачивают 20% усилий на подготовку и 80% – на выполнение и испытание. В идеале нужно стремиться к тому, чтобы на подготовку тратилось 80% усилий, а остальное уходило на реализацию и регулировку.
Прежде чем выполнять обработку, производителю рекомендуется определить цели и разработать надежный процесс, позволяющий их достичь. Увеличение объемов выпуска продукции не всегда является главной целью. И хотя, например, автомобильная промышленность представляет собой яркий пример серийного производства большой номенклатуры деталей, для обработки в целом характерны разнообразные сочетания условий и производство небольших партий.
В условиях массового производства потеря пятидесяти или ста деталей при создании процесса обработки сотен тысяч деталей за длительный срок является лишь малой долей от общего объема. Однако при производстве небольших партий с разнообразными условиями обработки процесс должен быть максимально проработан до начала производства. В этом случае объем одной партии может не превышать десяти единиц, а иногда и вовсе ограничиваться одной деталью. Тогда отбраковка нескольких деталей составит существенную разницу между прибылью и убытком.
УПРЕЖДАЮЩИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА
Упреждающий анализ процесса обработки играет важную роль. Он может занять много времени. Надежность процесса обработки зависит от множества определяющих его факторов, включая конфигурацию и материал заготовки, характеристики основного и вспомогательного оборудования, инструментов и систем инструментов, человеческий фактор и особенности технического обслуживания.
На надежность процесса влияет множество важных факторов, в числе прочего необходимо учитывать, какова область применения обработанной детали, и то, из какого материала она изготовлена. Например, при планировании процесса обработки ответственных деталей из никелевых сплавов для аэрокосмической отрасли необходимо учитывать низкую теплопроводность материала и тенденцию к упрочнению в результате наклепа. Использование острого режущего инструмента и умеренных режимов резания обеспечивает баланс производительности и повторяемости изделий. И наоборот, алюминиевые заготовки считаются легкообрабатываемыми, однако для них также требуется применять острый режущий инструмент, к тому же обладающий стойкостью к износу, т.к. алюминий отличается абразивностью. Геометрия инструмента, обеспечивающая стружкообразование, и вспомогательное оборудование для отвода стружки (системы подачи СОЖ и удаления стружки) также имеют большое значение для обеспечения надежности обработки алюминия. ЧПУ и системы автоматизации могут обеспечить высокую предсказуемость обработки, но их эффективность зависит от человеческого фактора. Недостаточность данных или ошибки программирования могут привести к увеличению количества бракованных деталей. Человеческий фактор также важен: от правильной установки и закрепления заготовки, а также от технического обслуживания оборудования зависит наличие незапланированных простоев.
ВЫВОДЫ
Все производители преследуют основную цель – произвести определенное количество деталей необходимого качества в установленные сроки и по адекватной стоимости. Наибольшее значение имеет качество изготовления, так как деталь, не соответствующая требованиям, не приносит прибыли, и неважно, насколько быстро и дешево она была изготовлена. Многие производители склонны рассматривать проблемы с качеством изготовленных деталей субъективно или слишком предметно. Однако эффективнее будет проанализировать общие цели процесса обработки и составить упреждающий план мероприятий, которые направят обработку на достижение нужных результатов.
После разработки надежного процесса обработки деталей нужного качества производителям рекомендуется рассмотреть экономичность конкретного производства, чтобы обеспечить рентабельность своего бизнеса. И, наконец, выбор режимов, условий обработки и режущих инструментов позволяет полностью оптимизировать процесс, чтобы достичь максимальных результатов.
Развивать мастерство металлообработки
Технологии металлообработки с каждым днем совершенствуются за счет новых преимуществ в области геометрии и материалов инструментов, мощности и точности станков, а также программирования и обработки данных в ЧПУ.
Связь между технологией обработки и знаниями, необходимыми для ее применения, становится все более важной. Исследования и разработки, направленные на создание новой технологии обработки, не ориентированы на человека. Кроме того, специалисты с хорошим багажом знаний в этой отрасли встречаются все реже.
Чтобы помочь производителям разобраться во все более сложных аспектах процесса обработки и максимально выгодно их использовать, компания SECO разработала программу технического обучения SECO STEP. Компания SECO обучает своих сотрудников, чтобы обеспечить клиентам самую квалифицированную техническую поддержку. Программа STEP также помогает клиентам получать актуальную информацию о новостях отрасли, чтобы достичь максимальной производительности и эффективности.
При разработке технологии металлообработки очень важно сопоставить различные возможные сценарии. Например, для тяжелых условий обработки могут потребоваться новые инструменты, изменение технологии обработки может повысить обрабатываемость определенного материала заготовки. Знания, полученные с помощью STEP, дают производителям возможность рассмотреть варианты, которые предлагает компания SECO и другие поставщики отрасли.
Программа STEP представлена в виде обучающих курсов, семинаров и публикаций SECO, таких как «Металлообработка: теории и модели» («Metal Cutting, Theories and Models») и «Металлообработка, применение теории на практике» («Metal Cutting, Theories in Practice»).
На данный момент программа состоит из трех последовательных компонентов. Основная программа обучения STEP Core представляет собой вводный курс, дающий всесторонние знания по обработке металла и инструментальным системам, ориентированный на уровень операторов станков. Программа продвинутого уровня STEP Advanced является продолжением основной и предназначена для технических специалистов. Программа Next STEP включает дополнительную информацию о производстве и экономике, повышающую уровень до академического. В целом программа STEP помогает металлообрабатывающим компаниям увеличить свою конкурентоспособность, существенно улучшая производительность, снижая затраты и повышая качество обработки.
Инженерно-консалтинговая компания «Солвер» успешно сотрудничает с SECO более шестнадцати лет. За это время ее специалисты прошли обучение и сертификацию по программе STEP, что помогает им как в более детальном понимании стоящих перед специалистами предприятий-заказчиков задач по обработке деталей, так и в выборе наиболее эффективных их решений. У «Солвер» более ста пред-приятий-заказчиков инстру-мента SECO, многие из кото-рых являются постоянными.
Без знания новых технологий и понимания их роли в достижении эффективной металлообработки выбор оптимального решения на основе использования того или иного инструмента становится все более и более сложным, так как их номенклатура постоянно расширяется. «Солвер» на своей базе регулярно организует для клиентов семинары и программы, позволяющие заводским специалистам не только своевременно узнавать о новейших инструментальных системах и технологиях, но и научиться их грамотно применять для достижения максимальной производительности и качества обработки, не затрачивая при этом лишних средств.
Справка
Seco (Швеция) – один из ведущих мировых раз-работчиков и производителей инструментальных решений для фрезерования, токарной обработки, обработки от-верстий и нарезания резьбы. Компания, штаб-квартира которой находится в г. Фагерста, представлена более чем в 75 странах. Уже более 80 лет компания тесно сотрудничает с производителями во всех отраслях промышленности и разрабатывает инструменты, технологии и услуги, позволяющие обеспечить максимальную производительность и прибыльность производства.
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
