. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Vyvážený prístup k hospodárnosti výroby
4. ledna 2016 - 2:21 | Pandatron | Vyvážený prístup k hospodárnosti výroby | Komentářů: 0  

Vyvážený prístup k hospodárnosti výroby

Cieľom obrábania je výroba presných dielcov pri čo najnižších nákladoch, čím sa dosahuje maximálna ziskovosť.

Cieľom obrábania je výroba presných dielcov pri čo najnižších nákladoch, čím sa dosahuje maximálna ziskovosť. Tradičným spôsobom znižovania nákladov na obrábanie je zvyšovanie výrobného tempa pomocou agresívnejších parametrov obrábania, pričom dôraz sa spravidla kladie na vyššiu reznú rýchlosť. Tento prístup však neberie do úvahy významné nákladové faktory vrátane nákladov spojených s nepodarkami a prestojmi vo výrobe. Stratégia, ktorá pristupuje k riešeniu hospodárnosti výroby komplexne z hľadiska celkového procesu, zabezpečuje vyváženosť produktivity a výrobných nákladov pri zohľadnení všetkých nákladových faktorov.

Riadenie nákladov
Niektoré prvky výrobných nákladov sú v zásade mimo kontroly výrobcu. Napríklad typ a cenu materiálu obrobku diktuje konečné použitie opracovaného komponentu. Nie je možné ušetriť peniaze tým, že sa v turbínovom motore sivá liatina nahradí liatinou Inconel®. Podobne investície prevádzky do obrábacích strojov, ich údržby a energie na ich chod predstavujú v podstate pevné náklady, ktoré spravidla zahrnujú priebežné splátky pôžičiek na zariadenie. Mzdové náklady sú trochu flexibilnejšie, sú však v skutočnosti aspoň krátkodobo pevne stanovené. Všetky tieto náklady a náklady na nástroje musia byť kompenzované ziskom z predaja obrobených komponentov. Zvýšené tempo výroby – rýchlosť, ktorou sa obrobky menia na hotové výrobky – môže kompenzovať fixné náklady.

Rýchlejšie neznamená nevyhnutne lepšie
Prvky procesu obrábania, ktoré výrobcovia dokážu ovplyvniť, zahrnujú parametre, pri ktorých sa používajú rezné nástroje. Výrobné tempo môže ovplyvniť použitie iných nástrojov, techník a stratégií. Okrem toho v mnohých prevádzkach vládne presvedčenie, že zvýšením reznej rýchlosti sa vyrobí viac dielcov za určitý čas, čím sa znížia výrobné náklady.

Situácia je však oveľa zložitejšia. Vyššie rezné rýchlosti majú svoju cenu. Vo všeobecnosti platí, že čím rýchlejšie sa operácia vykonáva, tým je menej stabilnejšia. Namáhanie vrátane zvýšenia rezných síl a vytvárania tepla má vplyv na nástroj, ako aj na výrobok. Opotrebovávanie nástroja prebieha rýchlejšie a dá sa ťažšie predvídať. Nástroj sa môže zlomiť a poškrabať obrobok a opotrebovanie alebo vibrácie nástroja môžu spôsobiť zmenu rozmerov dielca a/alebo zníženie kvality povrchového opracovania. Výsledkom sú zničené obrobky, cena ktorých sa musí odpočítať od zisku. V závislosti od hodnoty materiálu obrobku a konečného použitia komponentu – napríklad pri drahej superzliatine určenej na výrobu zložitého komponentu v oblasti letectva – znehodnotenie obrobku môže mať zničujúci dopad na celkové náklady výrobnej operácie. Okrem toho proces prebiehajúci na hraniciach spoľahlivosti sa nemôže uskutočňovať bez dozoru alebo len s čiastočným dozorom, čo vylučuje prípadné úspory na mzdových nákladoch.

Zvyšovanie rezných rýchlostí má tiež priamy vplyv na životnosť nástrojov. Príliš vysokými rýchlosťami sa zrýchľuje opotrebovanie nástrojov, čo si môže vynútiť častú výmenu nástrojov. Rýchlejšie opotrebovanie nástrojov znamená, že dokončenie toho istého počtu dielcov si vyžaduje viac nástrojov. Teoretické zisky v oblasti výrobných nákladov a miery produktivity sa znižujú v dôsledku zvýšených nákladov na nástroje a nákladov spojených s prestojmi obrábacích strojov.

Náklady spojené s prestojmi strojov
Vysoké rýchlosti zvyšujú náklady na rezné nástroje, ale spočiatku tiež znižujú náklady na obrábacie stroje. Keďže obrábacím strojom sa vyrobí viac dielcov za určitý čas, fixné náklady stroja sa môžu kompenzovať väčším ziskom. Keď však rýchlosti prekročia určitý bod, náklady na obrábací stroj začnú znova stúpať. Životnosť nástroja sa skráti do takej miery, že zníženie nákladov na obrábací stroj má menší efekt ako rýchlo sa zvyšujúce náklady spojené s používaním nástroja a prestojmi potrebnými na výmenu nástroja. Mimoriadne vysokými reznými rýchlosťami a veľmi agresívnymi parametrami obrábania sa okrem toho môžu v niektorých prípadoch ešte viac zvýšiť náklady na obrábacie stroje v súvislosti s údržbou, čo môže dokonca viesť k prestoju spôsobenému nepredvídanou poruchou stroja.

Optimálne parametre
Použitím vyšších rezných rýchlostí sa môže zvýšiť výrobné tempo, môžu sa tým však tiež zvýšiť náklady na nástroje a obrábacie stroje. Na druhej strane, nižšími reznými rýchlosťami sa síce znižujú náklady na nástroje a obrábacie stroje, ale produktivita sa vo všeobecnosti znižuje. Vyvážený prístup zahrňuje znížené rezné rýchlosti kompenzované zodpovedajúcim zvýšením posuvu a hĺbky rezu. Používaním čo najväčšej hĺbky rezu sa znižuje počet potrebných rezných prechodov, čím sa znižuje čas obrábania. Na maximálnu možnú mieru treba zvýšiť aj posuv, aj keď neúmerne vysoký posuv môže ovplyvniť požiadavky na kvalitu obrobku a povrchové opracovanie. V niektorých prípadoch sa zvýšením posuvu a hĺbky rezu pri tých istých alebo nižších rezných rýchlostiach môže zvýšiť miera úberu materiálu v operácii na úroveň, ktorá by sa dosiahla iba samotným zvýšením reznej rýchlosti.

Dosiahnutie stabilnej a spoľahlivej kombinácie posuvu, hĺbky rezu a reznej rýchlosti možno použiť na konečné doladenie operácie. Cieľom je vyššia rezná rýchlosť, ktorou sa znižujú náklady na obrábací stroj (na každý vyrobený obrobok), ale nadmerne sa ňou nezvyšujú náklady na rezný nástroj (na každý vyrobený obrobok) v dôsledku rýchlejšieho opotrebovania nástroja.

Model efektivity
Na začiatku 20. storočia vypracoval americký strojný inžinier F. W. Taylor model na určenie životnosti nástroja. Z modelu vyplýva, že pre danú kombináciu hĺbky rezu a posuvu existuje určité rozmedzie rezných rýchlostí, v rámci ktorého je opotrebovanie nástroja bezpečné, predvídateľné a kontrolovateľné. Pokiaľ sa pracuje v rámci tohto rozmedzia, je možné vyčísliť vzťah medzi reznou rýchlosťou, opotrebovaním nástroja a životnosťou nástroja. Model uvádza do vzájomného vzťahu nákladovú efektivitu a produktivitu a poskytuje jasný obraz o tom, na čo sa treba zamerať pri definovaní optimálnej reznej rýchlosti pre danú operáciu.

Pri nižších rezných rýchlostiach predstavuje súčet nákladov na rezný nástroj a nákladov na obrábací stroj maximálnu hospodárnosť, mierne na úkor produktivity. Na druhej strane, vyššie rýchlosti poskytujú maximálnu produktivitu, avšak na úkor hospodárnosti. Medzi najhospodárnejšou rýchlosťou a rýchlosťou, pri ktorej sa dosahuje maximálne produktivita, sa nachádza rezná rýchlosť vysokej efektivity (High-Efficiency - HE).

Ekonomické a technické otázky sa okrem toho niekedy prekrývajú. Húževnatosť a slabá tepelná vodivosť titánu si napríklad vyžadujú, aby sa obrábal pri nižších rezných rýchlostiach , pričom nižšie rezné rýchlosti vo všeobecnosti vedú k nižším nákladom na obrábanie. V tomto prípade vlastnosti samotného materiálu vedú k prijatiu parametrov obrábania, ktoré poskytujú vyváženosť produktivity a hospodárnosti.

Stabilita procesu má zásadný význam
Kľúčom k udržaniu produktivity a kvality dielcov a predchádzaniu vytváraniu nepodarkov je dosiahnutie stabilného procesu obrábania. Pragmatickou definíciou globálnej hospodárnosti výroby je „zaistenie maximálnej bezpečnosti v procese a predvídateľnosti procesu pri udržaní čo najvyššej produktivity a čo najnižších výrobných nákladov“.

Dosiahnutie stabilného procesu obrábania zahrnuje vytvorenie optimálneho výrobného prostredia. Okrem výberu materiálu, povlaku a geometrie nástroja, ktoré najviac vyhovujú danému obrobku a operáciám, treba venovať pozornosť optimalizácii obrábacieho programu CAM, systémom upínania nástrojov a aplikácii chladiacej kvapaliny. Do procesu sa musí začleniť aj automatizácia manipulačných operácií, ako sú paletové alebo robotické nakladacie/vykladacie systémy, pretože manipulácia so surovými a hotovými dielcami môže zabrať značnú časť prestoja stroja.

Ďalšie otázky
Okrem dávno stanovených cieľov produktivity a hospodárnosti začína odvetvie výroby klásť zvýšený dôraz na pomerne nové problematické oblasti, ako sú napríklad otázky životného prostredia. Vyvážený prístup k hospodárnosti výroby môže pomôcť vyriešiť aj tieto otázky. Pri nižších rezných rýchlostiach si úber materiálu z obrobku vyžaduje menej energie a zníženia hĺbky rezu sprevádzané zvýšenou veľkosťou posuvu poskytujú ďalšie zníženie spotreby energie. Nižšími reznými rýchlosťami sa zvyšuje životnosť nástrojov, čím sa znižuje spotreba nástrojov a potreba likvidovať alebo recyklovať ich. Znížená tvorba tepla vyplývajúca z použitia nižších rezných rýchlostí umožní minimálne použitie chladiaceho média alebo jeho nepotrebnosť.

Záver
Prijatie globálnych stratégií hospodárnosti si vyžaduje vypracovanie komplexnej analýzy prostredia, v ktorom prebieha obrábanie, a prijatie spôsobov myslenia, ktoré odporujú mnohým zavedeným postupom trieskového obábania kovov. Uplatnenie týchto koncepcií však môže viesť k vyššej úspore nákladov a vyššej kvalite obrobkov a umožniť ekologickejšiu výrobu pri súčasnom zachovaní produktivity v celkove stabilnom a spoľahlivom výrobnom procese.

Spoločnosť Seco Tools s hlavným sídlom vo švédskom meste Fagersta má celosvetové renomé v oblasti vývoja inovatívnych riešení obrábania kovov a úzkej spolupráce so zákazníkmi, ktorých požiadavky tak dokonale pozná a dokáže ich efektívne splniť. Máme viac ako 5 000 zamestnancov v 50 krajinách a členov nášho tímu podporujeme prostredníctvom školení, programov pre rozvoj a poznávacích programov, ako aj kultúrou otvorenej komunikácie. Naši zamestnanci sú stelesnením troch základných hodnôt – ústretovosť k zákazníkom, rodinný prístup a osobná angažovanosť – tie definujú náš prístup k podnikaniu aj našu vzájomnú spoluprácu, ako aj spoluprácu s našimi zákazníkmi, dodávateľmi a inými partnermi.

Vypracoval: Patrick de Vos, podnikový manažér technického vzdelávania, Seco Tools

Ďalšie informácie nájdete na stránke www.secotools.com.







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
USB čtečka RFID
Modul pro čtení bezkontaktních identifikátorů RFID na frekvenci 125 kHz s USB výstupem.
Skladem od 790 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007