Projektowanie z uwzgl\u0119dnieniem monta\u017cu znacznie zmniejsza z\u0142o\u017cono\u015b\u0107 maszyn przeznaczonych do ci\u0119cia za pomoc\u0105 plazmy<\/strong><\/p>\n

\nIn\u017cynierowie z firmy Hypertherm Inc., producenta system\u00f3w do ci\u0119cia plazmowego, wiedz\u0105 co nieco o ci\u0119ciu metali. Wiedz\u0105 r\u00f3wnie\u017c, jak? ci\u0105\u0107 koszty. I to du\u017co koszt\u00f3w. Podczas przeprojektowywania jednego z najlepiej sprzedaj\u0105cych si\u0119 urz\u0105dze\u0144 do ci\u0119cia plazmowego uda\u0142o im si\u0119 zmniejszy\u0107 liczb\u0119 cz\u0119\u015bci sk\u0142adowych z ponad 1000 do mniej ni\u017c? 500 (!). Czas monta\u017cu urz\u0105dzenia zmniejszy\u0142 si\u0119 z 20 do mniej ni\u017c pi\u0119ciu godzin, a wydajno\u015b\u0107 aktualnych operacji monta\u017cowych firmy zwi\u0119kszy\u0142a si\u0119 czterokrotnie ? bez zwi\u0119kszania powierzchni zajmowanej przez monta\u017c lub wprowadzania kosztownej pracy dwuzmianowej. ? Takie przeprojektowanie pozwoli\u0142o firmie zaoszcz\u0119dzi\u0107 oko\u0142o 5 milion\u00f3w dolar\u00f3w na kosztach monta\u017cu tylko w ci\u0105gu ostatnich 24 miesi\u0119cy ? informuje Mike Shipulski, Mened\u017cer Dzia\u0142u konstrukcyjnego.<\/p>\n

\n<\/p>\n

\n\u00a0\u00a0\u00a0<\/p>\n

\nURZ\u0104DZENIE<\/strong> do ci\u0119cia plazmowego typu HPR130 firmy Hypertherm Inc. poddane analizie metod\u0105 ?Projektowanie z uwzgl\u0119dnieniem monta\u017cu?, kt\u00f3ra umo\u017cliwi\u0142a zmniejszenie liczby cz\u0119\u015bci o po\u0142ow\u0119 w por\u00f3wnaniu do poprzednich wysokowydajnych modeli<\/em><\/p>\n

\nZesp\u00f3\u0142 konstruktor\u00f3w firmy Hypertherm zaprojektowa\u0142 nie tylko wykrawark\u0119, kt\u00f3ra jest prostsza i ta\u0144sza w produkcji, ale jednocze\u015bnie lepiej dopasowana do potrzeb u\u017cytkownik\u00f3w. Zar\u00f3wno poprzednie, jak i nowe urz\u0105dzenia, charakteryzuj\u0105 si\u0119 du\u017c\u0105 dok\u0142adno\u015bci\u0105 ci\u0119cia (0,5mm), co predysponuje je do ci\u0119cia precyzyjnego. Przeprojektowany model o pr\u0105dzie ci\u0119cia 130 A, oznaczony HPR130, tnie tak samo szybko jak inne aparaty tej firmy o pr\u0105dzie ci\u0119cia 200 A. Nowe urz\u0105dzenie zapewnia r\u00f3wnie\u017c zmniejszone koszty eksploatacyjne. Shipulski uwa\u017ca, \u017ce koszty eksploatacyjne zmodernizowanego urz\u0105dzenia s\u0105 mniejsze o dwie trzecie w por\u00f3wnaniu do koszt\u00f3w poprzedniej wersji, dzi\u0119ki bardziej wydajnemu wykorzystaniu energii i materia\u0142\u00f3w eksploatacyjnych.<\/p>\n

\nW jaki spos\u00f3b konstruktorzy to osi\u0105gn\u0119li? M\u00f3wi\u0105c kr\u00f3tko, dok\u0142adnie przeanalizowali ka\u017cdy pojedynczy komponent wchodz\u0105cy w sk\u0142ad uk\u0142adu zasilania elektrycznego, palnika i systemu sterowania gazem aparatu do ci\u0119cia plazmowego. Nast\u0119pnie zastosowali metod\u0119 projektowania z uwzgl\u0119dnieniem monta\u017cu, kt\u00f3ra pomog\u0142a im wyeliminowa\u0107 lub scali\u0107 setki komponent\u00f3w. Poni\u017cej przedstawiamy w szczeg\u00f3\u0142ach ich strategi\u0119 i decyzje projektowe, kt\u00f3re da\u0142y w wyniku najwi\u0119ksze zmniejszenie liczby cz\u0119\u015bci sk\u0142adowych i czasu monta\u017cu.<\/p>\n

\nPraca na monta\u017cu<\/strong><\/p>\n

\nZadaniem numer jeden dla zespo\u0142u kierowanego przez Shipulskiego by\u0142o sp\u0119dzenie pewnego czasu na linii monta\u017cowej firmy Hypertherm ? nie tylko w celu obserwacji, lecz tak\u017ce montuj\u0105c produkty firmy. Jak m\u00f3wi Shipulski, in\u017cynierowie nie us\u0142ysz\u0105 krytycznych uwag o swoich konstrukcjach je\u015bli b\u0119d\u0105 wi\u0119kszo\u015b\u0107 czasu przebywa\u0107 w swoich boksach. Z tego powodu ?zes\u0142a\u0142? na tydzie\u0144 czterech in\u017cynier\u00f3w na poziom monta\u017cu.<\/p>\n

\nSp\u0119dzili czas na r\u0119cznej obr\u00f3bce cz\u0119\u015bci wchodz\u0105cych w sk\u0142ad urz\u0105dzenia do ci\u0119cia plazmowego, kt\u00f3re mia\u0142o by\u0107 przekonstruowane (HD3070) i tworzeniu dla cz\u0119\u015bci wykres\u00f3w Pareto obejmuj\u0105cych wszystkie r\u00f3\u017cne typy i ilo\u015bci komponent\u00f3w tego urz\u0105dzenia. Okaza\u0142o si\u0119, \u017ce oko\u0142o dwie trzecie wszystkich cz\u0119\u015bci to ? jak podaje Shipulski ? elementy mocuj\u0105ce i z\u0142\u0105cza.<\/p>\n

\nIn\u017cynierowie sami zmontowali kilka urz\u0105dze\u0144 typu HD3070 oraz innych modeli. ? Wr\u00f3cili skrwawieni, spoceni i z poczuciem braku szacunku dla swoich konstrukcji ? m\u00f3wi Shipulski, \u017cartuj\u0105c tylko? po\u0142owicznie.<\/p>\n

\nWr\u00f3cili r\u00f3wnie\u017c ze strategi\u0105 dzia\u0142ania w celu zmniejszenia z\u0142o\u017cono\u015bci aparat\u00f3w do ci\u0119cia plazm\u0105. Czas sp\u0119dzony w dziale produkcji umo\u017cliwi\u0142 zespo\u0142owi konstruktor\u00f3w zapoznanie si\u0119 z innym produktem, urz\u0105dzeniem HT 2000, najprostszym modelem, ocenianym przez pracownik\u00f3w jako naj\u0142atwiejszy w monta\u017cu.<\/p>\n

\nBrian Currier, konstruktor mechaniki i jeden z czterech in\u017cynier\u00f3w, kt\u00f3rzy sp\u0119dzili pewien czas na produkcji, r\u00f3wnie\u017c wr\u00f3ci\u0142 maj\u0105c w g\u0142owie wiele uwag od pracownik\u00f3w monta\u017cu. ? Na pocz\u0105tku bardzo si\u0119 z nas na\u015bmiewali ? m\u00f3wi Currier ? lecz p\u00f3\u017aniej stali si\u0119 bardziej otwarci w wyra\u017caniu swoich sugestii. A te sugestie okaza\u0142y si\u0119 bardzo cenne, zw\u0142aszcza \u017ce praktyczne do\u015bwiadczenie w monta\u017cu znale\u017a\u0107 mo\u017cna tylko na linii monta\u017cowej. ? Wr\u00f3ci\u0142em zdumiony, \u017ce montuj\u0105 tak\u0105 ilo\u015b\u0107 r\u00f3\u017cnych urz\u0105dze\u0144 ? dodaje Currier.<\/p>\n

\nDecyzje konstrukcyjne<\/strong><\/p>\n

\nUzbrojeni w wykresy Pareto oraz osobist\u0105 wiedz\u0119 na temat urz\u0105dze\u0144 do ci\u0119cia plazm\u0105, konstruktorzy z zespo\u0142u Shipulskiego przyst\u0105pili do przeprojektowania urz\u0105dzenia. W tej fazie pracy opierali si\u0119 g\u0142\u00f3wnie na mocno sfatygowanym egzemplarzu podr\u0119cznika Design for Assembly (DFA ? projektowanie z uwzgl\u0119dnieniem monta\u017cu) wydanego przez Boothroyd Dewhurst.<\/p>\n

\nJak wspomina Shipulski, to co ujawni\u0142o DFA okaza\u0142o si\u0119 stopniowymi zmianami ? na zasadzie ?cz\u0119\u015b\u0107 tu, cz\u0119\u015b\u0107 tam ? jak on to opisuje. Lecz proces pom\u00f3g\u0142 r\u00f3wnie\u017c okre\u015bli\u0107 pewne obszary dojrza\u0142e do konsolidowania lub eliminowania komponent\u00f3w na du\u017c\u0105 skal\u0119. Na przyk\u0142ad, w zespole sterownika \u0142uku pomocniczego aparatu do ciecia plazmowego zmniejszono ilo\u015b\u0107 cz\u0119\u015bci z 88 w poprzednim modelu do 16 w nowym. Zesp\u00f3\u0142 wymiennika ciep\u0142a nowego urz\u0105dzenia sk\u0142ada si\u0119 tylko z 3 cz\u0119\u015bci w por\u00f3wnaniu do 20 w poprzednim modelu. A obw\u00f3d czynnika ch\u0142odz\u0105cego i zespo\u0142u filtra zmniejszy\u0142 ilo\u015b\u0107 cz\u0119\u015bci z 11 w starym modelu do 3 w nowym urz\u0105dzeniu.<\/p>\n

\nLista ta nie ma ko\u0144ca, lecz mo\u017cna wy\u0142oni\u0107 pewne wsp\u00f3lne problemy. Zesp\u00f3\u0142 konstruktor\u00f3w firmy Hypertherm prawie wypowiedzia\u0142 wojn\u0119 niepotrzebnym elementom mocuj\u0105cym wszelkiego rodzaju. Przej\u015bcie z przewod\u00f3w na obwody drukowane z komponentami do monta\u017cu powierzchniowego i przewlekanego pozwoli\u0142o wyeliminowa\u0107 dziesi\u0105tki element\u00f3w mocuj\u0105cych, jak informuje Currier. ? Ka\u017cdy przew\u00f3d mocowany jest czterema elementami ? zauwa\u017ca.<\/p>\n

\nZesp\u00f3\u0142 konstrukcyjny przemy\u015bla\u0142 r\u00f3wnie\u017c spos\u00f3b wykorzystania konstrukcji z blachy. ? Poprzednio tworzyli\u015bmy proste kszta\u0142ty z du\u017c\u0105 ilo\u015bci\u0105 otwor\u00f3w przej\u015bciowych i zamocowa\u0144 ? m\u00f3wi Currier. Podczas przekonstruowania urz\u0105dzenia, konstruktorzy wsp\u00f3lnie z dostawc\u0105 element\u00f3w z blachy spotkali si\u0119 na ?burzy m\u00f3zg\u00f3w? w celu zintegrowania zamocowa\u0144 i wspornik\u00f3w. Wysi\u0142ek ten zaowocowa\u0142 usuni\u0119ciem nast\u0119pnych dziesi\u0105tek cz\u0119\u015bci i skr\u00f3ceniem czasu monta\u017cu.<\/p>\n

\nMetoda DFA skierowa\u0142a r\u00f3wnie\u017c konstruktor\u00f3w w kierunku projektowania sprzecznego z intuicj\u0105. W poprzednich modelach, na przyk\u0142ad, funkcje wyboru i pomiaru gazu by\u0142y zgromadzone w jednym podzespole zbudowanym wok\u00f3\u0142 aluminiowego kolektora o wymiarach 600 \u00d7 600 \u00d7 300 mm. Zesp\u00f3\u0142 kolektora sk\u0142adaj\u0105cy si\u0119 z dw\u00f3ch cz\u0119\u015bci wymaga za\u0142o\u017cenia w kanale skomplikowanej uszczelki. Aby z\u0142\u0105czy\u0107 obie cz\u0119\u015bci nale\u017cy u\u017cy\u0107 20 \u015brub dokr\u0119canych w okre\u015blonej kolejno\u015bci, z okre\u015blonym momentem. ? S\u0105dzili\u015bmy, ze jeste\u015bmy wystarczaj\u0105co sprytni, aby zintegrowa\u0107 wszystko ? wspomina Currier. Lecz monta\u017c kolektora poch\u0142ania\u0142 oko\u0142o 10 godzin. Natomiast po przekonstruowaniu rozdzielono funkcje wyboru i pomiaru na dwie mniejsze jednostki. Nowa konstrukcja ma du\u017co prostszy kolektor, a wszystkie po\u0142\u0105czenia wykonane s\u0105\u00a0 w\u0119\u017cami z szybkoz\u0142\u0105czami, kt\u00f3re przychodz\u0105 od dostawcy w zestawach oznaczonych kolorowym kodem. Wprowadzenie dw\u00f3ch oddzielnych, czyli prostszych komponent\u00f3w, zamiast jednego skomplikowanego zmniejszy\u0142o czas monta\u017cu o? 87%.<\/p>\n

\nWi\u0119cej DFA w przysz\u0142o\u015bci<\/strong><\/p>\n

\nDo\u015bwiadczenia firmy Hypertherm z DFA okaza\u0142y si\u0119 tak pozytywne, \u017ce zesp\u00f3\u0142 konstruktorski wdro\u017cy\u0142 oprogramowanie Design for Manufacturing and Assembly (DFMA ? projektowanie z uwzgl\u0119dnieniem produkcji i monta\u017cu) firmy Boothroyd Dewhurst. Oprogramowanie to, obejmuj\u0105ce niekt\u00f3re z zasad podanych w podr\u0119czniku DFA, uwzgl\u0119dnia r\u00f3wnie\u017c przysz\u0142e operacje monta\u017cu i produkcji. Shipulskiemu podoba si\u0119, \u017ce oprogramowanie generuje raporty stanowi\u0105ce wsp\u00f3lny j\u0119zyk dla in\u017cynier\u00f3w podczas usuwania zb\u0119dnych cz\u0119\u015bci z ich projekt\u00f3w. ? Sta\u0142o si\u0119 to standardem podczas opiniowania wszystkich naszych nowych produkt\u00f3w ? dodaje. A in\u017cynierowie w firmie pilnie stosuj\u0105 metody DFMA do niekt\u00f3rych ze starych, tradycyjnych produkt\u00f3w firmy.<\/p>\n

\nCo do urz\u0105dzenia HPR 130, pierwszego projektu firmy stworzonego wg metody DFA, to sta\u0142o si\u0119 ono jednym z najlepiej sprzedaj\u0105cych si\u0119 produkt\u00f3w firmy, z wielko\u015bci\u0105 rocznej sprzeda\u017cy dwa razy wi\u0119ksz\u0105, ni\u017c zast\u0105pione przez nie poprzednie urz\u0105dzenie do ci\u0119cia plazmowego. Nawet przy tej wi\u0119kszej sprzeda\u017cy, koszty obs\u0142ugi gwarancyjnej wynosi\u0142y jedn\u0105 dziesi\u0105t\u0105 koszt\u00f3w poprzedniego urz\u0105dzania. ? To nie jest rozdzielanie. To jest? ci\u0119cie cz\u0119\u015bci ? m\u00f3wi Shipulski, i nie jest to dla niego zaskoczeniem. ? Nale\u017cy pami\u0119ta\u0107, \u017ce zmniejszona ilo\u015b\u0107 cz\u0119\u015bci jest podstaw\u0105 niezawodno\u015bci i trwa\u0142o\u015bci ? podsumowuje.<\/p>\n

Autor: JOSEPH OGANDO<\/i><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Projektowanie z uwzgl\u0119dnieniem monta\u017cu znacznie zmniejsza z\u0142o\u017cono\u015b\u0107 maszyn przeznaczonych do ci\u0119cia za pomoc\u0105 plazmy<\/p>\n

In\u017cynierowie z firmy Hypertherm Inc., producenta system\u00f3w do ci\u0119cia plazmowego, wiedz\u0105 co nieco o ci\u0119ciu metali. Wiedz\u0105 r\u00f3wnie\u017c, jak? ci\u0105\u0107 koszty. I to du\u017co koszt\u00f3w. Podczas przeprojektowywania jednego z najlepiej sprzedaj\u0105cych si\u0119 urz\u0105dze\u0144 do ci\u0119cia plazmowego uda\u0142o im si\u0119 zmniejszy\u0107 liczb\u0119 cz\u0119\u015bci sk\u0142adowych z ponad 1000 do mniej ni\u017c? 500 (!).<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_mi_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[],"tags":[157],"class_list":["post-2227","post","type-post","status-publish","format-standard","tag-igus"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2227","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2227"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2227\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2227"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2227"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2227"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}