מקרה מחקר: מעבר מוצלח מפתוח לסגור את הפחתת התעשיות הכבדות

מקרה מחקר: מעבר מוצלח מפתוח לסגור את הפחתת התעשיות הכבדות

בתעשייה כבדה, זיוף הוא תהליך אבן הפינה לייצור מפעלים רבים, עמידים המשמשים במגזרים כגון אווירול, רכב, כרייה ואנרגיה.במשך עשרות שנים, פתוח למות עבור נשלטים מפעלים רבים בשל הפשטות, הגמישות, דרישות הון נמוכות יותר.עם זאת, כמו לחצים בשוק המושפעים - מונעים על ידי הצורך בסובלנות הדוקה יותר, גממים מורכבים, ופעולות רזה - מספר גדל והולך של יצרנים פעילים אחד סגור, כדי לפתוח שינויים תפעוליים, בתנאי מסחר פתוח, ולפתח אותי.

המעבר מפתוח לפענוח סגור אינו רק שינוי בציוד; הוא מייצג חשיבה יסודית של כל זרימת העבודה של הייצור. על ידי בחינת אתגרים ופתרונות בעולם האמיתי, מאמר זה מספק הדפסה כחולה עבור שחקנים אחרים בתעשייה כבדה בהתחשב באותו מהלך. עבור מבוא רחב יותר לשיטות, ראה את ה-FLT:0Forging 101 מסקירה תעשייתית של HeatingFLT:1:1.

הבנה פתוחה וסגורה מתה

המונחים: Flexibility Meets Limitations

פתוח מת עבור איפור, הידוע גם בשם "הכיפוף", כרוך בפטיש או לחיצה על משטח מתכת מחומם בין שטוח או פשוט contoured מת כי לא לסגור את החומר במלואו.המפעיל ממקם באופן ידני את העבודה כדי להשיג את הצורה הרצויה.תהליך זה גמיש מאוד - כל גודל או צורה ניתן להשוות עם מיומנות נאותה - ואת עלויות כלי הם נמוך.

עם זאת, פתוח למות כיון יש חסרונות טמונים.ללא חלל סגור, החומר זורם במידה רבה un מבוקר, לעתים קרובות מוביל עודף פלאש, מבנה גרגר עקבי, ולאחר משמעותי לאחר ניצול חומרים הוא עני; שיעורי גרוטאות יכול לעלות על 30% על חלקים מורכבים.מדיום אחריות תלויה במידה רבה על מיומנות מפעיל, מה שהופך את זה קשה לשמור על סובלנות הדוקה על פני הייצור.

המונחים: Precision and Efficiency

סגור למות עבור איפור, נקרא גם רושם מת על, משתמש קבוצה של מת כי לחלוטין encase את העבודה. החומר הוא נאלץ לתוך חלל המוות תחת לחץ גבוה, לוקח על הצורה המדויקת של הכובד עם פלאש מינימלי. שיטה זו מספקת דיוק ממדי גבוה, זרימה חוזרת על עצמה, וסוף מעולה. כמעט שום מאצ'ין משני נדרש באופן דרסטי, צמצום פסולת חומרית מחזור זמן.

עלויות כלי הן גבוהות משמעותית - תרופות יכולות להיות יקרות לתכנון ולייצור - אבל עלויות לחלק יורדות באופן דרמטי עבור בינוני עד נפח ייצור גבוה.סגור מת כינון הוא השיטה המועדפת עבור רכיבים כגון חיבור מוטות, הילוכים, להבים טורבינות, ומצעים מורכבים שבו יחס משקל ודיוק הם קריטיים.

כדי לחפור עמוק יותר לתוך ההבדלים הטכניים, ה-FLT:0 משאבים של איגוד התעשייה על זיוף סוגים של FLT:1 מספק השוואה מקיפה של תהליכים.

הנהגים לשינוי בתעשייה כבדה

החברה במרכז המחקר מקרה זה - יצרנית של רכיבים ציוד כבד - התבססה על פתיחות למות על טיהור מאז הקמתה.עד סוף 2010, כמה גורמים חיצוניים ופנימיים התכנסו, מה שהופך את המעבר לסגור למות עבור לא רק רצוי אלא חיוני להישרדות.

דרישות השוק לעדיפות גבוהה יותר

לקוחות בתחום הכרייה והאנרגיה החלו לציין סובלנות הדוקה יותר (±0.5 מ"מ על ממדים קריטיים) וגממטות מורכבות יותר שלא יכלו להשיג באופן עקבי עם פתיחות למות עבורה.החברה איבדה הצעות למתחרים שכבר הציעו יכולות למות סגורות.

עלויות הלחץ והחיסכון בפסולת

עלויות חומרי גלם, במיוחד עבור פלדה גבוהה כלוי וסופר-על מבוסס ניקל, עלו בחדות. Open Die forging יצר 25-35% גרדטה בשל פלאש ופוסט-להנחה של ניהול מחושב כי הפחתת הפסולת ב 15% אפילו תביא חיסכון שנתי העולה על 500,000 $.

איכות יציבות וטרגדיה

לקוחות בעלי שיעור הרכב ואווירה דרשו תהליכים מוסמכים, חוזרים על עקבות מלאים.פתוח למות על איכות ממוקדת המפעילה של המפעילה עשה את זה קשה ליישם שליטה בתהליך הסטטיסטי (SPC) ולעמוד ב-FLT:0ASQ SPC סטנדרטים מקיפים 1 לשיפור מתמשך.

הפקה באמצעותput

Open Die forging דרש מספר התחממות וחידוש ידני לכל חלק, הגבלת התפוקה ל-8-10 חלקים לשינוי על פריטים מורכבים.סגור את המוות בגין תקופות מחזור שהובטחו מתחת ל-3 דקות לאחר ההתקנה, הגדלת יכולת דרמטית ללא הרחבת שטח הרצפה.

תכנון המעבר: שיקולים טכניים ומבצעיים

בחירת ציוד והשקעות הון

החברה העריכה כמה תצורות תקשורת הידראוליות, בסופו של דבר בחירת עיתונות של 2,500 טון עם בקרה בתכנות הידראולית ו הידראוליקה מהירה המסוגלת לטפל במות הגדולות ביותר הצפוי (עד 1,200 מ"מ טביעת רגל) ההשקעה כללה גם תנורים מתים מראש, מערכת סיכה אוטומטית, ומטפלת חלקית רובוטית כדי להפחית את זמן ולשפר את קצב ההיקפיים.

החלטה ביקורתית הייתה האם לרכוש ערכות תמות סטנדרטיות או להשקיע בהכנת כלים מותאמת אישית.הקבוצה בחרה לשתף פעולה עם חברת הנדסה מתה לתכנן משפחות כלי מודולריות שניתן להתאים למספרי חלק עם שילובים קטנים. גישה זו הפחיתה את זמן השינוי מ-4 שעות עד 45 דקות.

תהליך Redesign וסימולציה

לפני שהגישה את העיתונות החדשה, צוות ההנדסה ניהל ניתוח אלמנטים סופי (FEA) סימולציות עבור חמשת החלקים המורכבים ביותר בקופסת המוצר.סימולציות אלה אישרו עיצובי חלל מתים, זרימה חומרית חזו, זיהו פוטנציאל לזיוף פגמים (laps, קפלים ותחתונים), וייעלו את הגיאומטריה של פלאש-לנד.

טייס פועל לכל חלק לאחר שלב הסימולציה, תוך שימוש במות זמני למידות טרוםפורות עדין, לטמפרטורה (1,100-1,200 מעלות צלזיוס עבור פלדה ⁇ ), ולגור זמן.שלושה חלקים נדרשו תוספת של היסוס מוות; כל חמשת המפרטים המתוכים על ידי הפיילוט השני לרוץ.

ניהול עבודה ושינוי תרבות

אולי ההיבט המאתגר ביותר היה הכשרת כוח העבודה.פתוח למות על בסיס איכויות של "האדם המבוהל" ואינטואיציה.סגור למות על דרישות משמעת - דיוק ההתקנה, דחיסות תהליכים, בדיקות איכות קפדניות.

• (ב) ⁇ :0) ⁇ 1:10ueFLT 1: הוראה בכיתה על זיוף מתכות, למות עקרונות עיצוב, ובקרות בעיתונות (40 שעות).
• (ב) סימולציות מציאות וירטואלית של הגדרה מותנית ועומס חלק (עומס) (20 שעות).
• (ב) ⁇ (ב"ג): "הכשרת ידיים על העיתונות ייעודית עם פיגור פשוט מתה (60 שעות).
• (FLT:0)Phase 4:03FLT:1 ב- על-the-העבודה אימון במהלך ייצור הפיילוט, עם מפעילי בכיר מנטור צוות זוטר (120 שעות).

התנגדות לשינוי הייתה חזקה בתחילה - כמה מפעילי ותיק האמינו כי הם מתים על ידי "דה-skill" המסחר וניהול התייחס לכך על ידי תקשורת כי המעבר יהיה ליצור תפקידים חדשים, גבוהים יותר בעיצוב למות, הנדסה תהליכים ואימות איכות. בתוך שישה חודשים, המפעילה קונה שיפור משמעותי כפי שהם ראו את הזנים הפיזיים מופחתים וקצב עבודה צפוי יותר.

המונחים: forging Flow

סגור למות עבור הטלת מגבלות זרימת חומרים שונים.לדוגמה, נפח הצעת החוק מתחיל חייב להיות נשלט בדיוק; יותר מדי חומר מייצר פלאש מוגזם שיכול לגרום לנעלמת מוות או פגמים משטח.החברה השקיעה במערכת מבוססת לייזר במשקל וטריז מערכת לחתוך את השטרות בתוך ±0.5% של נפח המטרה. Preהתחממות היה סטנדרטי ל -30 דקות ספוג ב 1,150C באמצעות מערכת של גז רגנרטיב עם שטח של קיבולת.

יישום: מטייס ועד ייצור מלא

שלב I: Single-Part Qualification (Months 1–3)

החלק הראשון שנבחר לפסולת סגורה היה ככרעת פלדה דלה שיוצרה בעבר על ידי הקפאת מוות פתוחה עם 40% פסולת חומרית.לאחר שלושה פיילוט ושני שינויים מתים, החלק השיג תשואה של 98% הראשונים של ייצור.פסולת חומרית ירד ל 8% (רק פלאש ופעולת החזרה קטנה ל-Albillet Trim).

שלב II: הרחבת קו (Months 4-8)

עם חלק אחד מוסמך, הצוות התרחב לארבעת החלקים הנותרים של בעלי חיים גבוהים.כל אחד דרש את למות להגדיר ואופטימיזציה של גיאומטריה טרום פורמלית.המודלים למות עיצוב בתשלום: שינויים בין משפחות חלק בממוצע 35 דקות.עד חודש שמונה, קו המוות הסגור רץ שני שינויים, ייצור 800 חלקים ליום - 3 פעמים את התפוקה של קו תמותת מקבילה.

שלב III: סקרים לקו מוצרים מלא (Months 9–14)

הדחף הסופי המעורב בהפיכת חלקים נמוכים יותר (תחת 50 יחידות בשנה) כדי לסגור את המוות על ידי כי עלויות כלי עבור חלק היו גבוהות עבור כרכים נמוכים, החברה יישמה "בריכת שכירות" עבור צורות נפוצות (בלוקים פתע, פירים מופרשים) עם תוספות מת משותפות. גישה זו הפחיתה את העלות לכלי חלק ב- 60% עבור כרכים מתחת ל-100 יחידות בשנה.

בחודש 14, 85% מהנפח של החברה הופק באמצעות שיטות מוות סגורות.רק חלקים גדולים מאוד (מעל 1,500 מ"מ אורך) וטיפוס אחד של אבטיפוס אחד נשאר על פתחי מוות, אשר היו repurposed כמו גיבוי עבור התמוטטות והזמנות מיוחדות.

תוצאות והטבות

שיפורים

שנה לאחר המעבר המלא, החברה דיווחה על המדדים הבאים בהשוואה למבצע הפתוח של הבסיס:

• (ב) הפחתה של שפכים (ב"א): 22% (מ-32% ל-10% בממוצע קצב גרוטאות).
• (ב) ,0) שיפור התשואות הראשוניות של ה-FLT:1: מ- 70% עד 95%.
• (הירידה של זמן קלף (הממוצע במשקל) ,(הממוצע) ,(ה-15%) מ-15 דקות ל-5.25 דקות לכל חלק).
• (ב) ,0) לאחר הפחתה של הפחתה ב- 1 בינואר: מ-20 דקות לחלק עד 2 דקות (מינימום ניקוי).
• (ב) ,0) ,Operator Producter Producter Producter ProductFLT:1: חלקים למפעילים על מנת לעבור 220%.
• (ב) ,0) צריכת האנרגיה לחלק מ-FLT:1: ירידה של 40% בשל פחות התחממות ומחזורי עיתונות קצרים יותר.
• (ב) ,0) ,(ב) , דחייתו של אדם: 85%.

יתרונות Qualitative

• (FLT:0) מוניטין מותג של החברה 1R: החברה הפכה לספק מועדף עבור שלושה OEM אשר קודם לכן מקורם רק ממגרעות מוות סגורות.
• (FLT:0) , עייפות מפעיל ופציעות FLT:1: טיפול בחומר רובוטי ביטלה הרמת ידני כבדה של שטרות חמים (עד 40 ק"ג).
• (FLT:0) שיפור נתוני תהליך עיבוד נתונים של ההרחבה: העיתונות החדשה יצרה כוח בזמן אמת, טמפרטורה ונתוני מהירות שהזינה למערכת ה-SPC, המאפשרים תחזוקת ואופטימיזציה של תהליכים.
• (FLT:0) ההשפעה של ההנעה:1: 22% ירידה בגרד בתוספת צריכת אנרגיה נמוכה הפחיתה את טביעת הרגל פחמן של החברה על ידי כ-150 טון של CO2 בשנה.

שיעורים לומדים ועתיד הזדמנויות

גורמי הצלחה מרכזיים

• (FLT:0) הבטחת ניהול העליון של ניהול 1 בינואר: המנכ"ל עצמו ניצח את הפרויקט והקצץ קרן עקבית עבור בעיות לא נראות.
• (ב) ,0) ,התביעה: החל מאחת מהן הפחיתה את הסיכון והתאפשר לצוות לחדד תהליכים לפני הגדלה.
• (ב) [15] ,התמדה באימונים ובסימולציות: עלויות אלה נמנעו מטעויות יקרות במהלך הייצור.
• (FLT:0) שיתוף פעולה של ספק קלוז (Close הספק) 1LT: יצרן העיתונות ומעצב המוות היו מוטבעים בצוות הפרויקט, ולהבטיח שילוב חלק.

אתגרים Encountered

• החיים של מוות לא היו קצרים יותר מאשר הצפויה ל-FLT:1: לpping ומשטח ללטש משטרים הדרושים להתאמה לאחר המוות הראשוני לבשה בטרם עת (30,000 חלקים במקום 50,000) לעבוד עם ספק המוות כדי לייעל את רמת הפלדה (H13 כלי פלדה עם ניטרילינג) להאריך את החיים ליותר מ-60,000 חלקים.
• (FLT:0)פלאש VariabilityFLT:1: גם עם בקרת משקל מדויקת של חיוב, עובי פלאש מגוון על ידי ±0.3 מ"מ, גרימת מדי פעם למות באופן לא הוגן.הצוות יישמה תחנת חיתוך פלאש עם משוב אוטומטי למפעיל העיתונות.
• (FLT:0) התנגדות תרבותית (FLT:1): עובדים ותיקים צריכים עד שנה להסתגל באופן מלא.פגישות אולמות העירייה רגילות ופרס "מפעיל הטוב ביותר" עזרו לעמדות משמרות.

צעדים הבאים

עידוד התוצאות, החברה בוחנת כעת את ההוסטטית החמה (HIP) עבור תת-קבוצה קטנה של חלקים גבוהים וחקרת:0) קרוב למוות על יכולת כמעט-נט-שאפ 1 (HIP) כדי להפחית עוד יותר את הסימון.הצוות להנדסה מתכנן ליישם גם תאום דיגיטלי של תא ההסתה, המקשר נתונים בזמן אמתי למודל לחיקוי מיידי.

עבור יצרני תעשייה כבדה עדיין על הגדר, מקרה זה מדגים כי המעבר מפתוח לסגור למות עבור גישור, בעוד הון-רגיש, מניב החזרים ניכרים באיכות, יעילות, התחרותיות בתוך 18 חודשים. המפתח הוא בתכנון קפדני, מעורבות כוח העבודה, ונכונות לאמץ טכנולוגיות חדשות - מסימולציה ועד טיפול רובוטי.

מסקנה

המעבר המוצלח מפתוח לנפילה הוא מסע טרנספורמטיבי המאתגר את הגבולות הטכניים, התרבותיים והכספיים של החברה.במקרה זה, מחקר זה מתאר נתיב שנלקח על ידי יצרן תעשייה כבד אחד - מונע על ידי דרישות השוק לדיוק, הפחתה בעלויות ויציבות האיכותית של החברה.על ידי השקעה בציוד הנכון, כלי סימולציה, ותכנית הכשרה מקיפה, החברה השיגה ירידה של 22% בפסולת חומרית, 65% מהר יותר, שיפור מהיר יותר, ושביעות רצון מהיר יותר, שיפור מהיר יותר, ושביעות רצון הלקוחות הדרמטי.

כל יצרן כבד בהתחשב במעבר דומה יכול לצייר על שיעורים אלה: להתחיל סימולציה קטנה, ממינוף, שותף עם ספקים מומחים, להשקיע בעם שלך.התגמולים של מוות סגור להאריך הרבה מעבר לחדר התקשורת - הם מציבים חברה לצמיחה ארוכת טווח בשוק העולמי תחרותי יותר ויותר.לקריאה נוספת על מגמות טכנולוגיות, ה-FLT:0Thomas Guide to Processgingesalphsssssssssssssald מציעה שפע של נתונים.