Экструзионное формование под давлением (EBM) — это основной процесс, лежащий в основе производства миллионов пластиковых контейнеров, баков, танков и технических полых деталей каждый день во входящих в цепочку поставок продуктов питания и напитков, бытовых химикалий, химических веществ, строительных материалов, медицинских препаратов и автотранспортных средств. Для руководителя производства цена покупки машины EBM — это лишь начало истории о затратах. Больше и устойчивее число — это общая стоимость владения машиной на протяжении всего срока ее службы, и в этом числе основным фактором влияния как на прибыль, так и на спокойствие является расходы на техническое обслуживание. Корпорация «Аполло», завод Wanplas, специализирующийся на машинах для экструзионного формования под давлением в течение более 20 лет и имеющий в эксплуатации более 4000 установок в более чем 90 странах мира, разрабатывает свои серии АБЛР, АБЛД и полностью электрические машины с основной идеей, что запуск и корректная работа машины в течение долгого времени должны быть простыми и не принесут затрат. В настоящей статье объясняется, как в производстве с использованием линий для экструзионного формования под давлением строятся затраты на техническое обслуживание, какие компоненты подвергаются износу и как долго они служат, как наружное опротесывание влияет на затраты на ремонт, и как тщательно спланированный план технического обслуживания позволяет минимизировать внеплановое отсутствие работоспособности.
Настоящая стоимость поддержания линии EBM в рабочем состоянии
Стоимость обслуживания редко состоит из одного отдельного числа в счете на запчасти. На типильной линии экструзионного и формования под давлением она представляет собой смесь нескольких категорий, каждая из которых может зависеть от конструкции и режима эксплуатации. Первая категория – замена изношенных деталей: винт и цилиндр, головка пресс-формы и штифт, гидравлические уплотнения, пропорциональные клапаны, элементы зажимного механизма, сервоприводные энкодеры, пневматические соленоиды и циркуляционная система охлаждающей жидкости подвергаются изнашиванию с разной интенсивностью. Вторая категория – смазка и расходные жидкости: смазка, термическое масло, гидравлическое масло и элементы фильтров. Третья категория – ухудшение энергетических показателей, когда плохо обслуживаемый привод, льющаяся гидравлическая система или загрязненная циркуляционная система охлаждения повседневно снижают мощность затрачивающегося на производство тысячи контейнеров. Четвертая и, как правило, самая большая категория – потеря планового времени простоя, поскольку каждый час, когда линия не используется, – это час, ушедший впустую, плюс трудные затраты на диагностику. Пятая категория – рабочие часы сами по себе: время, которое специалисты тратят на рутинное обслуживание, регулировки и выходы из строя.
Чтобы эту величину можно было сравнивать между разными типами станков и заводами, полезно выражать каждую категорию на относительной шкале, а не в абсолютной валюте. В приведенном ниже таблице для сравнения обычной гидравлической станки для обрабатывания металлов и аналогов по мощности использован базовый индекс 100, затем показано, как каждый компонент технического обслуживания влияет на масштаб и сколько часов работы специалиста в среднем потребуется на год. Это индексы планирования, а не цены, и реальные значения могут варьироваться в зависимости от графика сменности, условий окружающей среды и вида обрабатываемого материала.
Состав расходов на обслуживание наглядно
| Cost component | Причины этого явления | Относительная стоимость | Человеко-часы в год (индекс). | Доля общего индекса (базовый уровень 100) |
|---|---|---|---|---|
| Замена изношенных деталей | Болты/трубки, штампы, уплотнения, клапаны, кодер | Средний уровень | От 120 до 220 | 22 |
| Масла и жидкости | Фрикционный масло, гидравлическое масло, фильтры, смазочное масло | Низкий | 60-120 | 12 |
| Утрата энергии | Проливающиеся гидравлические системы, загрязненные системы охлаждения, изношенные приводы | От среднего до высокого | От 40 до | 14 |
| Потери времени в результате непредвиденного простоев | Приостановленная производительность, ускоренная замена деталей, сверхурочные работы | Очень высокая степень жесткости | От 80 до 200 | 34 |
| Трудозатраты на обслуживание | Планирование осмотра и регулировки | Средний уровень | 160-300 | 18 |
Самое важное из выявленных фактов заключается в том, что физические запасные части не являются основным источником расходов. Неплановые простои и рабочая сила, связанная с ними, составляют наибольшую часть индекса. Именно поэтому машина с низким обслуживанием характеризуется не дешевыми расходными материалами, а конструкционными особенностями, которые позволяют оборудованию быть в рабочем состоянии: меньшее число мест утечки, меньше износных поверхностей, чистотя поверхностей, доступ и мониторинг состояния, который превращает неожиданности в запланированные меры.
Почему проектирование машин определяет нагрузку на обслуживание в ходе эксплуатации
Два станка EBM с одинаковым номинальным выходом могут иметь совершенно различные профили технического обслуживания, и эта разница уже заложена на этапе проектирования, а не открывается позже на производственной площадке. Самыми важными конструкторскими решениями являются архитектура приводов фиксации, система направляющих, стратегия смазки, конструкция головок отливки, баланс гидравлического и электрического привода и доступность точек обслуживания. Станок, построенный на основе полностью электрической или гибридной системы фиксации и ввода пайки, выводит всю гидравлическую энергоустановку из повседневных забот. Станок с линейными направляющими вместо съемных ползунков исключает один класс работ по смазке и регулировке. Станок с централизованной системой смазки превращает десятки ручных точек смазки в систематическую и правильно дозированную. Модульная головка отливки превращает многочасовую разборку в замену содержащегося в ней картриджа.
Портфель продуктов компании Apollo ясно показывает весь этот спектр. Серия ABLB включает контейнеры от 200 миллилитров до 20 литров и использует традиционную, надежную архитектуру, подходящую для массового упаковки товаров. Серия ABLD расширяется до 20 литров через 1500 литров для тяжеловесных баков и цистерн, где преобладают сила gripping и размер плоского подшипника. Полностью электрическая серия, которая также включает контейнеры от 200 миллилитров до 20 литров, разработана для производственных процессов с жесткими требованиями к окружающей среде и чистоте и для заводов, которые хотят полностью отменить использование гидравлической системы. Предлагая как гидравлические, так и полностью электрические варианты, компания Apollo позволяет покупателям подобрать стратегию технического обслуживания, подходящую как для продукта, так и для завода, а не ограничиваться одним определенным подходом.
Дизайн также определяет характер поломок. Машина с хорошей настройкой с ПЛК и HMI, регистрирующая оповещения и графические данные, позволяет технику поставить диагноз перед развитием поломки. Машина, в которой трудно добраться до точек смазки, обычно недостаточно смазывается, а недостаточное смазывание является одним из наиболее распространенных факторов износа деталей. Урок прост: стоимость обслуживания заложена в дизайн, и наименее дорогая машина за десять лет обычно создана с учетом возможностей ремонта с самого первого болта.
Изношенные компоненты и реалистичные показатели срока службы
Понимание, какие детали изнашиваются и за какой период времени, является основой любого достоверного плана технического обслуживания. Цифры, приведенные ниже, представляют диапазоны рабочих часов, наблюдаемые при обычных условиях одноголосовой и двуголосовой работы с правильной подготовкой материала; они носят исключительно плановый характер и не являются гарантиями, а агрессивный объем рециркуляции или наполнители из абразивных веществ сокращают их показатели. Основной смысл таблицы заключается в том, чтобы показать относительный порядок компонентов, благодаря чему можно оптимизировать запасы и графики технического обслуживания.
Технические характеристики рабочего цикла и информация о замене изношенных деталей
| Компоненты | Строительство/материалы | Типичный срок службы (время работы) | Указания по интервалам замены | Степень относительной стоимости компонентов | Man-hours per replacement |
|---|---|---|---|---|---|
| Винт и барабан. | Биметаллический вкладыш, 60–65 HRC | 20 000-40 000 | При достижении порога износа или падении производительности | Премиум-класс | 8–16 |
| Выжимная головка и матрица | Нитрид или сталь с твёрдой покрытием | 30 000–60 000 | Инспекция по отдельным кампаниям; модернизация | Высокий | 6 до 12 |
| Гидравлические уплотняющие детали | Герметики из полиуретана и нитрила | От 4000 до 10000 | Расписанное сменное оборудование | Низкий | 3-8 |
| Пропорциональный клапан | Серво-пропорциональный картридж | 15 000–30 000 | Основанные на состоянии | Высокий | 2–5 |
| Механизм зажима прессформы | Закаленные шарниры, направляющие, рычаги | 50 000-100 000 циклов | Натривайте и выравнивайте по плану | Средний уровень | От 4 до 10 |
| Энкодер сервопривода | Оптический или магнитоэлектрический энкодер | 40 000–80 000 | Замена в случае поломки или протекания | Средний уровень | 2–4 |
| Пневматический соленоидный клапан | Эксплуатация оператором 5/2 или 3/2 | 10 000-20 000 | Замените на детали от старого оборудования | Низкий | 1 до 2 |
| Засорение системы циркуляции охлаждающей воды | Форма и цикл охлаждения | Засорение от 4 000 до 8 000 | Отделение на интервале | Низкий | 3–6 |
Два показателя выделяются особенно явно: во-первых, винты и стойки имеют самую высокую стоимость, но при минимальном обслуживании и правильной защите служат дольше всего, поэтому затраты на подготовку материала и контроль температуры литья окупаются не в течение недель, а лет. Во-вторых, самые дешевые компоненты — электромагнитные клапаны и уплотнители — те, которые чаще всего выходят из строя, поэтому их следует рассматривать как расходные материалы, находящиеся в наличии на складе, а не как неожиданные затраты, которые ждут специального заказа. План технического обслуживания, который учитывает этот порядок, несёт небольшие расходы на премиальные детали, избегая огромных затрат на остановку линий по причине неисправности деталей, незначительно варьирующихся в цене.
Структурные варианты дизайна, позволяющие сократить расходы на обслуживание
Самый большой запас возможностей появляется благодаря широким архитектурным решениям, и первым из них является выбор между полностью электрическим, гибридным и полностью гидравлическим приводом. Полностью гидравличная машина EBM основывается на помпе, клапанах, аккумуляторах и цилиндрах, обеспечивающих фиксацию, перенос порционного материала и впрыскивание. Она надежна и часто обладает меньшей начальной сложностью, однако она вводит фильтрацию масла, замену уплотнений, контроль температуры масла и постоянный риск медленных протечек, загрязняющих рабочее пространство и ускоряющих загрязнение. Совсем электрическая машина заменяет эти функции сервоприводами и шариковыми винтами или линейными прямолинейными приводами, полностью исключая гидравлический блок. Гибридная машина сохраняет гидравлику только там, где она действительно выгодна, например, для крепления высокомассовых рулонов ABLD, в то время как электрификация порционной и вспомогательных движений.
Что касается системы зажима, то выбор направляющих имеет большое значение. Обычные направляющие зависят от наличия смазки и периодического очистки, чтобы поддерживать правильное положение; если смазка прекратится, то поверхности износятся и планшайба выходит из квадрата, что затем приводит к неравномерному нагружению пресс-формы и прижимных балок. В отличие от этого линейные направляющие уже заранее нагружены, герметизированы и смазаны на весь срок службы в большинстве конструкций, а смазка подается посредством централизованной системы, а не с помощью ручного пистолета. Практическим результатом является меньшее количество настроек и более стабильная планшайба в течение всего срока службы машини.
Централизованное смазывание — это вразумительно мощная функция. Вместо того, чтобы сотрудник техподдержки ходил по машине с маслобомбом и потенциально пропустил дальний фланец, насос подает смазку или масло на все отметки по заданному циклу, часто с тревожным сигналом на низком уровне, если линия заблокирована. Машины компании «Аполло», в которых установлена система централизованного смазывания, превращают то, что раньше являлось недельной рутинной работой, в ежемесячное пополнение резервуара смазки, а также устраняют основную причину преждевременного износа направляющих и шарниров — неравномерное смазывание.
Модульные формовочные головки сокращают трудности, связанные с переключением цветов или видов изделий и с простой модернизацией. Если традиционная головка полностью разбирается, очищается и вновь собирается, то модульная конструкция изолирует вставки для формовочного литья и вал, представляющие собой закрытый картридж, который может периодически перезагружаться и обслуживаться вне процесса производства. Это не только сокращает рабочие часы при смене форм, но и защищает прецизионные поверхности, поскольку они меньше подвергаются воздействию на рабочей поверхности. Сервоприводный клапан, если он оформлен в качестве не требующего обслуживания типа с герметичным приводом и без периодического перекалибровки, снимает еще один пункт регулировки с расчетного календаря.
Maintenance Burden by Drive Architecture
| Аспект | Полностью электрическое | Hydraulic | Гибридный |
|---|---|---|---|
| Точки смазки для обслуживания | Низкий | Высокий | Средний уровень |
| Частота замены уплотнителей | Очень низкая | Высокий | Средний уровень |
| Замена масла и фильтрация. | Н/д | Высокий | Средний уровень |
| Ухудшение энергетических характеристик в течение срока службы | Низкий | Высокий | Средний уровень |
| Чистота рабочей зоны | Высокий | Средний уровень | От среднего до высокого |
| Среднее количество рабочих часов на одного человека в год (индекс, базовая величина 100). | 55 to 70 | 100-130 часов | 75 to 95 |
| Класс стоимости запчастей | Средний уровень | Низкий до среднего уровня. | Средний уровень |
| Оптимальная подгонка. | Бытовые, производственные, хранилищные и нефтеперерабатывающие предприятия | Тяжелые барабаны, наименьшая изначальная сложность | Баланс цены и чистоты. |
Индексные показатели в таблице являются относительными отметками в сравнении с гидравлической базовой линией в
Гидравлическая система. Care and Oil Cleanliness
Для любой машины, в которой используется гидравлический привод, чистота масла является самой важной дисциплиной обслуживания. Загрязнение является основной причиной большинства поломок пропорциональных клапанов и насосов, и его вполне поддается регулировке с помощью фильтрации и контроля. Таргетом является соблюдение стандарта NAS 1638 класса 8 или его эквивалента по стандарту ISO 4406 18/16/13, причем допустимое значение класса 7 при сервоприводных системах. Фильтрующие элементы обратной и напорной магистралей следует менять по установленному графику, обычно каждые 1000-2000 рабочих часов, а не ждать сигнала тревоги по дифференциальному давлению, которое уже может совпадать с износом компонентов.
Температура масла – второй важный фактор. Гидравлическая жидкость быстрее состаряется и теряет свои вязкостные свойства по мере повышения температуры, а срок службы уплотнений резко сокращается при значениях выше 55 градусов Цельсия. Охладительная система должна поддерживать температуру в резервуаре в диапазоне от 40 до 55 градусов Цельсия, что необходимо проверять по тенденции, а не раз в один раз, поскольку медленно выходящий из строя охладитель едва заметно повышает исходный уровень, пока уплотнения не начнут проливать масло. Аккумуляторы, если они установлены для гладкого зажатия или устранения порывов, требуют ежегодной проверки предварительной заправки азотом; неагрессивный аккумулятор увеличивает нагрузку на насос и сокращает его срок службы, а также снижает стабильность работы цикла.
Дисциплинированный гидравлический график также включает проведение анализа. Ежеквартальный анализ масла на содержание частиц и воды превращает цель чистоты в измеримую величину, а рост тенденции требует замены фильтров или частичной замены масла, прежде чем оно будет повреждено. Это именно тот вид плановых действий, который превращает случившееся на следующем этапе высокой незапланированной простоя в обычное ремонтное обслуживание. В документах компании Apollo, посвященных гидравлическим агрегатам ABLB и ABLD, изложены интервалы, которые необходимо соблюдать, и именно это является отличительной чертой гидравлического агрегата, который требует интенсивного обслуживания, по сравнению с агрегатом, который нормально работает в течение многих лет после каждого основного ремонта.
Электрическое управление, диагностика и профилактическое обслуживание
Современные машины EBM управляются ПЛК с операторным интерфейсом, и стоимость технического обслуживания этой системы контроля существенно превосходит затраты на настройку параметров. ПЛК является источником данных. В журналах с тревогами записывается каждый неисправности с указанием даты и времени, поэтому периодические снижения давления в машине или перегрев сервозамка наблюдаются в истории, а не указываются как неясные сбои «одно время остановилась». В системе управления рецептами сохраняются проверенные настройки процессов для каждого изделия, поэтому при переключении на другую партию не требуется вычислять параметры подачи смеси с нуля, что позволяет сохранить качество продукции и избежать сугубо случайных изменений в процессе.
Прогнозное обслуживание основано на этих данных. Три сигнала особенно полезны и недороги, чтобы их фиксировать. В тенденции вибраций на редукторе экструдера и приводе зажимы можно выявить износ подшипников за несколько недель до поломки. В тенденции тока двигателя на шнеке и сервоприводах можно видеть повышение механического сопротивления от изношенного направляющего устройства или заклинившей связи. В тенденции температуры на подшипниках, гидравлической жидкости и зонах нагрева можно выявить проблемы с охлаждением и перегрузкой раньше. Для всех этих параметров не нужны экзотические сенсоры, они используют сигналы, уже присутствующие на хорошо оборудованном комбинате, сведения о которых получаются через HMI или по линии удаленной мониторинга, чтобы оперативный персонал предприятия мог следить за несколькими линиями одновременно.
Запас запчастей должен рассчитываться с учетом этого контроля. Важнейшие запчасти — это те, чья неисправность приводит к остановке линии и не можете быть заменены местно в случае технических поломок. Следовательно, их следует держать на стеллаже независимо от их стоимости. Регулярные запчасти — это расходные материалы с предсказуемыми эксплуатационными сроками, которые заказываются по плану. Долгосрочные запасы работают по графику с учетом времени поставки от производителя, чтобы в случае планового капитального ремонта можно было заказать запчасти за несколько недель до его выполнения. Простая матрица состояния запчастей предотвращает как перепроизводство, так и те вредные пробелы, когда незначительная деталь угрожает крушению производственного процесса. Как завод Wanplas, компания Apollo предоставляет центральную гарантию на обслуживание, предусматривающую ежегодную бесплатную поставку запасных частей, а также гарантийную замену неисправных компонентов, что дополняет, но не заменяет, высокую дисциплину в вопросах материального резерва для быстро изнашиваемых запчастей.
Охлаждение и компрессированный воздух для стабильной работы
Охлаждение и сжатый воздух часто упускаются из виду, однако оба фактора тихо влияют на стоимость в долгосрочной перспективе. Цикл охлаждения формы удаляет тепло кристаллизации с каждой бутылки или детали, и его эффективность определяет время цикла. В течение тысяч часов минералы осаждаются в водном канале, стесняют проход и повышают температуру формы, что увеличивает время охлаждения и может вызвать деформацию или вспучивание твердого плавильного шарика из-за более высокой температуры и более мягкой консистенции. Промывку цикла охлаждения необходимо проводить каждые 4000–8000 рабочих часов, причем интервал сокращается по причине жесткости воды или наличия открытого оросительного бака. Это позволяет поддерживать стабильные показатели времени и качества цикла. Промывка боковой стринговой фильтра и режим обработки воды позволяют продлить этот интервал и защитить сам охладитель.
Охладитель заслуживает особого внимания. Охладитель, работающий с загрязнёнными конденсаторами или с низким уровнем хладагента, работает интенсивнее, расходует больше энергии и охлаждает менее эффективно, что увеличивает температуру пресс-формы и время цикла. Ежеквартальное обслуживание охладителя, включая чистку конденсаторов и проверку уровня хладагента, — это недорогой и эффективный способ защитить производительность и снизить потребление энергии. Сжатый воздух, используемый для распылительных штанг, выдавливающих устройств и пневматических приводов, должен быть чистым и сухим; точка росы около минус 20 градусов по Цельсию предотвращает попадание влаги в мелкие отверстия или коррозию клапанов. Ещё важно учитывать и эффективность компрессора, потому что изношенный компрессор потребляет больше энергии на единицу объёма воздуха и может выдавать нестабильное давление, нарушающее перемещение распаривающей жидкости или удаление штифтов из форм. Обращение к компрессору как к критико важному активу, а не как к фоновой услуге, удерживает весь конвейер в согласованном состоянии.
Режим технического обслуживания: ежедневный до ежегодного списка проверок.
План технического обслуживания так хорош, насколько хорошо он выполняется, а осуществление его наилегче, когда работа разбивается на этапы, соответствующие тому, как машина изнашивается в реальности. Ниже приведен перечень работ, структурированный по частоте проведения, в каждой строке указано действие, количество рабочих часов и относительная стоимость. Приведенный перечень разработан для стандартной линии производства литьевых салатников или литейных машин на двух и более станках; особые модели Apollo могут содержать дополнительные или исключенные строки, но наша структура остается неизменной.
Список контроля и обслуживания
| Задача. | Частота | Действие | Чел/час | Относительная стоимость |
|---|---|---|---|---|
| Визуальный осмотр и проверка герметичности. | Ежедневно | Проверка утечек масла, воздуха и воды; удаление мусора | 0.3 to 0.5 | Низкий |
| Перепроведение журнала тревог HMI | Ежедневно | Читать и отслеживать сигналы тревоги; следить за тенденциями. | От 0,2 до 0,4 | Низкий |
| Емкость смазки и точки смазки. | Еженедельный осмотр. | Дозаправление централизованной смазки; проверка подачи | 4. От 0,5 до 1,0. | Низкий |
| Проверить слив воздушного фильтра и точку росы | Еженедельный осмотр. | Освобождайте засоры; подтвердите отсутствие влажности в воздухе. | 0.3 to 0.5 | Низкий |
| Проверка гидравлического фильтра дифференциала | Ежемесячно | Читать показания приборов; заменять, если они близки к допустимым пределам. | 4. От 0,5 до 1,0. | Низкий |
| Пробирование масла на содержание частиц и воды | Ежеквартальный уход. | Отправить образец; сравнить с НАС 8 | 4. От 0,5 до 1,0. | Низкий |
| Чистка конденсатора охладителя. | Ежеквартальный уход. | Прочистка репродукторов; проверка хладагента. | 1,0 до 2,0 | Низкий |
| Дезактивация водных каналов. | Ежеквартально-полугодовно | Восстанавливаем дезжигатель; промываем; проверяем уровень. | 2,0–4,0 | Средний уровень |
| Замена комплектов уплотнительов на гидравлике | 1 раз в 6 месяцев или 1 раз в году. | Замена запорных элементов перед потерей герметичности | 3.0 to 8.0 | Низкий |
| Проверка предварительной зарядки аккумулятора азотом | Годовая проверка. | Измерение и пополнение масла до нормы. | 1,0 до 2,0 | Низкий |
| Проверка выравнивания и калибровки | Годовая проверка. | Квадрат формовочной лотки, ноль привода, проверка датчика. | 4,0–8,0 | Средний уровень |
| Проверьте головку и болт. | Годовая проверка. | Измерьте износ; запланируйте ревизию | От 6,0 до 12,0 | Высокий |
Суммируя за год, на план технического обслуживания обычно приходится несколько сотен часов работы техников — и все это можно предсказать и планировать. В отличие от реактивного метода, когда не обслуживаемая машина пару месяцев обходится ни копейки, а затем требует многосуточного простоя, сам план технического обслуживания обходится куда дешевле — и, главным образом, он представляется в виде затрат на рабочие часы.
Общие неисправности, корни проблем и относительный простой работы
Даже на хорошо спроектированной машине происходят неисправности, и преимущество в обслуживании проявляется в том, как быстро они исправляются. В таблице ниже приведены наиболее распространенные неисправности OEE, а также вероятная их основная причина, стандартное решение и относительный уровень простоев с индексом в сравнении с той же базовой планировкой 100. Неисправность с низким уровнем простоев устраняется в течение смены путем замены запасного детали; чрезвычайно сложная неисправность предполагает использование длинномастовых заказов и промежуточную замену основных деталей.
Fault, Root Cause, Remedy, and Downtime
| Неисправность/симптом | Вероятная причина неисправности. | Замена запчастей. | Относительный простоев | Индекс бездействия (пороговые значения 100). |
|---|---|---|---|---|
| Свисание изделия или несоответствие | Разброс температуры плавления, загрязнение форм. | Установите стабилизацию зон; очистите и почистите головку | Низкий | От 15 до 30 |
| Снижение давления в гидравлической системе. | Разгерметизация внутреннего уплотнения, забитый фильтр | Смена уплотнительного компрессора; замена фильтра. | Средний уровень | От 35 до 60 |
| Погрешки в зажиме, попадание струи. | Изношена направляющая, недостаточно смазки. | Перемещение платы; восстановление цикла смазки | Средний уровень | От 40 до |
| Сбой привода или ошибка положения | Кабель кодировщика, предварительное натяжение подшипников. | Замените кодировщик/кабель; проверьте установку | Средний уровень | От 30 до 55 |
| Отсутствие или недостаточная охлаждающая мощность, долгий цикл работы. | Накип на каналах водоснабжения, слабый охладитель | Промывка форм; обслуживание холодильника. | Низкий до среднего уровня. | От 20 до 45 |
| Протекание штыря колпачка. | Изношенная уплотнительная прокладка, влажность воздуха. | Замена уплотнения штифта; подача сухого воздуха | Низкий | 3. От 10 до |
| Утрата продуктивности штока/чаши | Обновление абразивов, сверхтемпературные режимы. | Перестроить или заменить болт/барабан | Очень высокая степень жесткости | От 80 до 140 |
| Пропорциональный клапан failure | Контаминация масла свыше NAS 8 | Замена клапана; промывка и замена фильтра. | Высокий | От 50 до |
Этот пример использован для илюстрации. Самые серьезные неисправности, замена штока и обода и выход пропорционального клапана, можно избежать: в первом случае за счет подготовки материала и регулирования температуры, а во втором – за счет строгого соблюдения правил чистоты масла. Именно поэтому философия низкообслуживаемого оборудования требует затрат человеко-часов на фильтрацию и смазку с самого начала, чтобы избежать слишком длительного простоев в будущем.
Два метрика надежности делают это конкретным. Среднее время между отключениями, или MTBF, измеряет средний интервал между простоями; для всех-электрических или гибридных линий экструзионно-тоннельного литья, испытывающих дисциплинированный технический обслуживание, целевая величина MTBF обычно находится в диапазоне от 1200 до 2500 часов работы, при этом верхний край характерен для всех-электрических или гибридных машин, у которых правильно поддерживается смазка. Среднее время по ремонту, или MTTR, измеряет скорость восстановления работы линии после сбоя; для наиболее частых неисправностей целевая величина составляет менее 4 часов, достижимая потому, что нужная деталь имеется на складе, а диагностика основывается на истории сигналов тревог. Умножение более высокого MTBF на меньший МТТР дает степень доступности, определяющей нисшую совокупную стоимость эксплуатации.
Общая эффективность оборудования, или ОEE, определяет важность технического обслуживания в бизнес-языке. Это продукт доступности, производительности и качества. Доступность — это доля запланированного времени производства, в течение которого машина действительно работает, и она напрямую страдает от неожиданных простоев, которые и минимизирует высоконадежный дизайн. Производительность снижается из-за медленных циклов или эпизодических остановок, которые часто связаны с недостаточно эффективным охлаждением или уплотняющимися клапанами. Качество — это отходы и переделки, которые часто связаны с нестабильными условиями притирки, которые обеспечиваются качественным техническим обслуживанием. Программа технического обслуживания, которая повышает доступность на несколько пунктов, сокращая простои, может повысить ОЭЕ больше, чем значительное улучшение единого изолированного параметра.
Две метрики надежности делают этоконкретным. Среднее время между отказом или MTBF измеряет средний период работы между прекращением обслуживания; линия ПМО обычно преследует цель MTBF в диапазоне от 1 200 до 2 500 часов работы, причем верхний край характерен для полностью электрических или гибридных машин с дисциплинированным смазочным обслуживанием. Среднее время ремонта или MTTR измеряет, как быстро линия возвращается после неисправности; для наиболее часто встречающихся неисправностей цель составляет менее 4 часов, что достижимо, поскольку изношенная деталь находится в запасе, а диагностика поддерживается историей тревог. Умножая более высокий MTBF на более низкий MTTR, вы получаете доступность, определяющую низкую общую стоимость эксплуатации.
Стоит четко указать эту взаимосвязь: стоимость обслуживания и показатель эффективности процесса (OEE) являются двумя аспектами одного и того же оборудования. Вложение человеко-часов в планируемое обслуживание снижает вероятность возникновения случаев очень высокой простоев, что повышает доступность, что повышает OEE, что снижает реальную стоимость одной контейнерной партии. Строительство оборудования серии Apollo заключается в том, чтобы сделать планируемое обслуживание как можно более кратким и редким, чтобы получить выгоду в виде повышения OEE практически без затрат.
Стратегия запасных частей и обучение операторов
Надежность работы зависит не менее чем на 50% от окружающей системы, чем от самого механизма. Террасную стратегию запасных частей, внедрённую ранее, следует поддерживать простым учетом запасов, в котором фиксируется минимальное и максимальное количество, срок поставки поставщика и последняя дата заказа. Критические элементы, такие как комплекты гидравлических уплотнителей, пропорциональный клапан или патрон, уплотнители для выпускного патрона, соленоидные клапаны, нагревательные ленты, термопары, предохранители и кабели энкодера, никогда не должны опускаться ниже минимального уровня. Регулярные предметы потребительского характера, такие как фильтры и смазка, заказываются по графику обслуживания. Медленно движущиеся предметы, такие как шпильки или вставки, планируются в рамках ежегодного бюджетирования, а не во время ночного сбоя.
Обучение операторов является самым дешевым фактором, улучшающим эксплуатационные показатели. Оператор, который понимает разницу между благоприятным тревожным сигналом и предвестником отказной ситуации, знает, как поддерживать чистоту рабочего пространства и наличие смазки, и сообщает об возрастающем признаке в системе управлению машинами до того, как это станет поломкой, продлевая срок службы компонентов более, чем любая отдельная аппаратная модернизация. Услуги по монтажу и пусконаладке компании Apollo включают обучение операторов, а открытая производственная политика группы позволяет клиентам наблюдать сборку и тестирование, что создает практическое чувство комфорта, позволяющее эффективно эксплуатировать оборудование на местах. Значение имеет и документация: обложенный справочник со схемой смазки, значением крутящего момента и списком тревожных сигналов, который всегда находится под рукой, превращает опыт в воспроизводимый метод.
Выбор экологически безопасной линии: подход компании «Apollo»
Когда покупатель оценивает машины для экструзионного литья под давлением с точки зрения длительной низкой стоимости, правильные вопросы редко включают в себя цену. Они касаются того, как машина сконструирована, чтобы оставаться подключённой. Компания Apollo, завод Wanplas, отвечает на эти вопросы по всему своему ассортименту. Полностью электрическая серия отключает гидравлический блок питания для обеспечения наиболее чистых условий и минимизации профилактических осмотров. Она идеально подходит для использования в сфере пищевой промышленности, фармацевтики и на объектах, требующих особого внимания к экологии. Серия ABLD обеспечивает гидравлическое прижима для больших емкостей, где использования электрического прижима будет нецелесообразным, при этом сохраняется возможность использования модульных детали и централизованного смазки. Серия ABLB обеспечивает проверенную, эксплуатируемую архитектуру для сегмента контейнеров объема от 200 миллилитров до 20 литров.
Расширенный сервис низкого уровня обслуживания предусматривает несколько конкретных обязательств по проектированию: медно-железные вкладыши в цилиндрических формах, нагружаемые в пределах 60-65 HRC для длительного срока службы штока и форм; линейные или герметичные системы направляющих, которые снижают коэффициент регулировок; централизованное смазание, которое позволяет избежать пропусков в точках смазки; модульные головки форм для быстрой и защищенной гибки; сервомоторы парийсового блока, защищенные от обслуживания, если это необходимо; платформы PLC и HMI, регистрирующие сигналы и поддерживающие удаленное наблюдение, чтобы можно было своевременно анализировать тенденции изменения. В сочетании с обещаниями группы Wanplas об общих услугах, включая гарантийную замену неисправных компонентов и ежегодное бесплатное предоставление запасных частей, опыт владения оборудованием разработан так, что управление и обслуживание являются предсказуемыми, а не удивляющими.
Практическим советом является то, что архитектуру привода следует подбирать так, чтобы она соответствовала продукту и заводу, а затем придерживаться запланированного графика. Вендора пищевой продукции с серьёзными требованиями к гигиене максимально выгодно обеспечивает полностью электрическая серия. Изготовитель баков для химикатов, который нуждается в тщательном зажиме, получает максимальную выгоду от хорошо разграфированной АБЛД с тщательным гидравлическим обслуживанием. В каждом случае наименьшие общие эксплуатационные затраты возникают при проектировании изготовления наименьшего числа профилактических обслуживаний на заводе и планировании всего остального в соответствии с установленным графиком, а не в случае возникновения внештатной ситуации.
Часто задаваемые вопросы
Какие запасные части должен всегда иметь в запасе оператор машины экструзионно-выдувного формования?
Непланируемый простой обычно является самым крупным фактором, поскольку остановленная линия теряет объем производства и загружает рабочую силу, в то время как физические затраты на запасные части сравнительно невелики. Поэтому решения по проектированию, которые повышают доступность, такие как полностью электрическое зажимающее устройство и централизованное смазка, сокращают общий издержки на обслуживание больше, чем просто покупка дешевых компонентов.
Как долго служит двухслойная скрепная гайка и цилиндр в машине EBM?
Слитная ободная мембрана из двухметаллической трубы, рассчитанная на 60-65 HRC, обычно обеспечивает срок эксплуатации от 20 000 до 40 000 рабочих часов, прежде чем износ достигнет порогового уровня для замены. Правильная сушка гигроскопических материалов, стабильная температура расплава и чистая переобработка могут продлить срок службы до верхнего предела этого диапазона.
Действительно ли полностью электрические машины EBM требуют меньше технического обслуживания, чем гидравлические?
Да, в целом. Полностью электрическая машина исключает гидравлический блок, фильтрацию масла, замена уплотнений и управление температурой масла из плана технического обслуживания. Однако данная опция предполагает необходимость мониторинга сервоприводов и импульсных преобразователей, но общее количество отработанного времени в год, как правило, ниже, а рабочее пространство остаётся чище.
Какое уровень чистоты гидравлического масла должен ставить перед собой машина EBM?
Стремитесь использовать NAS 1638 класса 8 или ISO 4406 18/16/13 в качестве целевого значения. Сервоприводные и пропорциональные клапаны системы чувствительны к частицам загрязнений, поэтому фильтры возврата и давления следует заменять по заранее установленному графику, а не только при появлении неисправности.
Как часто следует обезкаливать цикл охлаждающей воды форм?
При типичной мун вспользовании или водопроводе необходимо проверять и очищать канал подачи воды в форму каждые 4000-8000 операционных часов и проверять циркулирующий замыкающий контур при таком же интервале. Плохое качество воды, повышенная твёрдость или открытые охлаждающие водоемы сокращают этот интервал, поэтому приставной фильтр на стороне канала и система водоподготовки продлевают эффективность охлаждения и срок службы компонентов.
Они показывают, что переход от гидравлического типа технологической линии к полностью электрической обычно приводит к снижению производственных затрат на уход за машиной на порядок 30-45 индексных пунктов (как правило, за счет отсутствия необходимости обслуживания и ремонта уплотнений) с незначительным увеличением затрат на мониторинг сервоприводов. Гибридное решение обеспечивает значительное снижение издержек, при этом сохраняя использование гидравлического крепления для самых крупных форм.
Программа планового технического обслуживания на линии EBM с двумя станциями или несколькими станциями обычно предполагает среднее время между неисправностями в диапазоне от 1200 до 2500 рабочих часов и среднее время ремонта менее 4 часов для наиболее частых неисправностей. В этом случае уровень доступности находится в верхней границе, что является целью технического обслуживания при низких общих затратах на эксплуатацию.
Программирование стен пароиска и управление весом с использованием закрытого цикла
Заранее заготовьте запасные части, относящиеся к категории критичных и быстро изнашивающихся: гидравлические уплотнения и фторопластовые кольца, комплект пропорционального клапана или патронов, уплотнения с выдувными пинами, соленоидные клапаны, резистивные нагревательные ленты, термопары и комплект обычных предохранителей и кабелей энкодера. Классификация запасных частей по степени критичности помогает избежать того, что незначительная неисправность, приведшаяся в движение дешевое оборудование, остановит линию на несколько дней до поставки запасной части по специальному заказу.
Заключение
Низкая стоимость обслуживания на машине для экструзионного формования под давлением не является результатом низкой цены; это следствие принятых еще до того, как машина попадает на заводскую площадку, конструкторских решений, а также дисциплины, прилагаемой каждую неделю после этого. Компоненты, подвергающиеся износу, предсказуемы, их интервалы служби известны, а архитектурные решения, полностью электрический или гибридный привод, линейные направляющие, централизованное смазание, модульные головки пресс-форм и герметичные сервоприводы, ощутимо снижают количество рабочих часов и простоев, определяющих совокупную стоимость эксплуатации. Добавив план проверок, основанный на дате, цель чистоты масла в соответствии с стандартом NAS 8, рутину очистки охладительного циркуляционного контура, дисциплину ведения журнала сигнализаций и запасные части различного уровня, в результате получается линия, которая может успешно функционировать в течение долгого времени с постоянно высоким уровнем доступности и, соответственно, ККД, при этом стоимость контейнера остается низкой. Компания Apollo – фабрика Wanplas с более чем 20-летним опытом в производстве линий для экструзионного формования под давлением и с тысячами установок в эксплуатации по всему миру – внедряет эту философию в серии ABLB, ABLD и полностью электрических линий, чтобы в долгосрочной перспективе обеспечить их работу по низкой стоимости, а не надеяться на это. Для любой компании, заказывающей новую линию для экструзионного формования под давлением, важно задать вопрос не только, сколько сегодня стоит сама машина, но и как малую стоимость обслуживания в течение следующего десятилетия удастся сохранить в долгосрочной перспективе.
