Повышение производительности при полировке

Лучшим ответом было бы привести вам пример из реальной жизни. С целью повышения производительности крупный изготовитель листовой нержавеющей стали разработал стратегию увеличения скорости подачи широколенточного шлифовального станка. Однако большого успеха достигнуто не было из-за отделки поверхности и проблем с механикой, поэтому компания искала более эффективное решение.

После первого анализа процесса в целом было отмечено, что из-за начальной настройки оборудования, которая была выполнена согласно инструкциям изготовителя, компания ежедневно обрабатывала 25-32 «пробных» листа. Благодаря этому процессу цех должен был целый день работать с одними и теми же тремя шлифовальными лентами. Цель состояла в том, чтобы снизить стоимость шлифовальной ленты путем использования на начальном этапе высокоагрессивного абразивного материала, что позволило бы получить необходимую степень шероховатости (Ra) после пускового периода.

Стоимость в 500 долларов за лист была бы потенциальным убытком от продаж до 16 000 долларов в день. Кроме того, не менее важной была бы и потеря 32 листов в день или 160 листов в неделю в общем объеме выпуска. При текущем объеме производства это составило почти один потерянный день производства каждую неделю. Из-за современных жестких производственных графиков и высокой конкуренции очень немногие организации могут позволить себе такие убытки либо финансово, либо из-за ожидающих заказы клиентов.

Чтобы найти необходимое решение — увеличение выпуска листовой нержавеющей стали — был применен другой подход (отличный от того, который рекомендовали поставщики абразивных материалов и изготовители оборудования). Исходя из требуемого диапазона Ra (не выше 25 Ra и не ниже 10 Ra), был разработан процесс, позволяющий достигать эти значения намного быстрее и с меньшим количеством “пробных” листов.

На первую головку шлифовального станка установили тканевую ленту с карбидом кремния зернистостью 100, чтобы удалить все дефекты поверхности (царапины, прорези, вмятины и др.), но не оставляя слишком глубоких и слишком широких следов, которые потребовалось бы в дальнейшем уменьшать.

После начального процесса грубой обдирки на головках 2 и 3 использовали бумажную или тканевую ленты с карбидом кремния зернистостью 120. Хотя любая подложка была пригодна для этого процесса, тканевая основа, по-видимому, обеспечивала немного более длительный срок службы и выдерживала более высокое давление и силу тока. Использование более мелкозернистого абразивного материала, чем предыдущий, позволило производителю перейти с 32 пробных листов на 12 за один проход, а затем и на 10.

Это привело к сокращению отходов как минимум на 20 листов в день или к выпуску дополнительной продукции на 10 000 долларов. За неделю это принесло до 50 000 долларов. В добавок к оптимизации работ по обработке материалов, которые выполняли операторы, это позволило существенно повысить производительность. В исходном процессе листы также необходимо было перемещать с выходной стороны станка обратно во входную зону. Расширенные возможности позволили выйти за рамки того, что считалось стандартной ежедневной выработкой в 200 листов.

При дальнейшем изучении нового процесса был рассмотрен менее оптимальный сценарий. Производственные показатели были основаны на работе в течение всего 3/4 смены ежедневно. За неделю замена ленты производилась семь раз в сравнении с наилучшим сценарием, когда ленту заменяли всего пять раз. Исходя из затрат в 200 долларов на ленту для головки № 1 (тканая лента) и 135 долларов на каждую ленту для головок № 2 и 3, затраты на замену полного комплекта составили 470 долларов. При работе в 3/4 смены еженедельные затраты составили 3 290 долларов в сравнении с затратами в 2 350 долларов, если комплекта лент хватает на полную смену. Это привело к увеличению расходов на абразив до 940 долларов в неделю, а также к дополнительным расходам в виде 20 пробных листов, что составило 10 000 долларов в неделю.

Даже при этом менее оптимальном сценарии достигается еженедельное улучшение показателей производства листовой нержавеющей стали в 40 000 долларов с минимальным увеличением затрат на абразивные материалы в 940 долларов. Это дает улучшение показателей себестоимости на 39 060 долларов за обычную полную неделю производства готовой листовой нержавеющей стали. Кроме того, это было реализовано без ущерба для качества отделки листов и с ускорением процесса отделки благодаря использованию мелкозернистого абразива на основе карбида кремния вместо крупнозернистой ленты.

Было продемонстрировано, что использование крупнозернистой абразивной ленты не привносит никакой вклад в качество отделки и не повышает эффективность с точки зрения, как времени, так и производительности. Очевидно, что корректировка зернистости помогла производителю сэкономить время благодаря уменьшению выпуска пробных листов и повысить эффективность в целом. На своем большом, изготовленном на заказ станке он теперь производит пригодные для продажи листы, не требующие повторной обработки. Это многоуровневое улучшение.

Майк Шаппелл — старший инженер в компании Norton | Saint-Gobain Abrasives.

Сайт: http://www.nortonabrasives.com