Optimizacija mehanske obdelave izdelka iz aluminijeve zlitine

Na začetku diplomskega dela sem predstavil podjetje MLM iz Maribora, njegove proizvodne oddelke, proizvodnjo in izdelke za njihove končne kupce. Podjetje je pridobilo tudi certifikate za kakovost in zanesljivost, ravnanje z okoljem ter sistem upravljanja z energijo.

Nato sem širše predstavil CNC-stroje, njihov namen uporabe, kje se uporabljajo in katere prednosti imajo CNC-stroji pred NC-stroji, njihov razvoj ter najpomembnejše vrste komponent, ki jih potrebuje stroj za delovanje ob visoki natančnosti in hitrih delovnih ter podajalnih gibanjih. Navajam, katere vrste orodij poznamo in jih uporabljamo v podjetju MLM ter kateri so najboljši materiali za aluminijeve zlitine in obdelovalna orodja, ki jih potrebujemo pri delu – za vrtanje, rezkanje. Opisane so tudi vpenjalne naprave, njihove prednosti in slabosti ter katere so najbolj uporabne pri tem izdelku, ki je opisan v diplomskem delu. Sledijo opisi industrijskih robotov, prikaz njihove uporabnosti in razdelitve ter sodobnih procesov, njihove avtomatizacije in produktivnosti v industrijskem procesu.

V nadaljevanju sem predstavil izdelavo izdelka na prvem stroju EMAG in njegova obdelovalna orodja, ki jih je bilo bistveno več kot pri naslednjem stroju, ter vpenjalni sistem in izračun produktivnosti, kar je prikazano v tabeli ter grafu. V nadaljevanju sledi predstavitev optimizacije vpenjalnega sistema, ki je bil narejena namenoma za ta izdelek, menjave CNC-     -stroja iz stružnega na frezalnega in robotske celice, kjer so opisani posamezni segmenti –zalogovnik, prijemala, industrijski robot ter njihovo delovanje. Temu sledi predstavitev produktivnosti pred optimizacijo in po njej, ponazorjena tudi z grafično primerjavo ter s tabelo.

Izdelek je bil predstavljen s 3D-modelom, kjer so ponazorjene tudi njegove obdelane površine in obdelovalna orodja, s katerimi je bil obdelan. Obdelovalna orodja so prikazana tudi grafično, na katerih površinah se izdelek obdeluje. Podane so vsebovane mere za izdelek in opisane tudi njihove tolerance, naveden je čas obdelave na stružnici ter obdelave na frezalnem stroju. Podane so tudi merske tolerance za orodje. Vsi računi so podani za oba stroja in njune indekse produktivnosti.

Hipoteze diplomskega dela:

H1: Z robotsko celico bo proces optimiziran, dvignila se bo produktivnost, stroški se bodo znižali.

Hipoteza ena je potrjena, saj se je povečalo število izdelkov na uro in zmanjšalo število posluževalcev stroja, kar je v diplomskem delu predstavljeno tudi grafično.

H2: Robotska celica bo lahko implementirana tudi na drugih strojih v proizvodnem procesu mehanske obdelave.

Druga hipoteza je potrjena, saj že potekajo aktivnosti za optimiziranje drugih proizvodnih izdelkov z robotsko celico.

H3: S povečanjem avtomatizacije se zmanjša vpliv človeškega faktorja na kakovost izdelka.

Hipoteza tri je delno potrjena, ker robotska celica deluje nemoteno in enako kakovostno za vsak izdelek. Zmanjšale so se poškodbe na izdelku, ker robotska roka deluje vedno z enako hitrostjo in močjo, izdelek pa prime z visoko natančnostjo. Še vedno pa je pri nastavljanju delovanja robota prisoten človeški vpliv.

Cilj, zastavljen v diplomskem delu – povečanje produktivnosti, optimiziranje proizvoda ter dodana robotske celica – je bil vsekakor dosežen, saj se je menjava stroja – iz CNC-stružnice EMAG na frezalni CNC-stroj MILL – izkazala za zelo produktivno. Z novo robotsko celico se je produktivnost obdelanih kosov povečala za petnajst izdelkov na uro, zmanjšalo se je število potrebnih delavcev – iz dveh na enega, učinkovitost se je v enem letu povečala za 1.156 delovnih ur za obdelavo enakega števila kosov. Glede na število normiranih ur in dejansko porabljen čas se je za štiri odstotke povečala tudi produktivnost,  kar pomeni, da je pri obdelavi izdelka manj izmeta ter manj zastojev. Ob tem je treba upoštevati, da lahko stroj dela 8 delovnih ur, medtem ko je treba pri delavcu upoštevati tudi 30-minutni odmor za malico. Vse skupaj pomeni velik prihranek pri stroških ter razbremenitev delavcev, saj lahko robot deluje neprestano, deluje pa tudi zanesljivo ter kakovostno. Zasedenost stroja je zelo velika, in sicer 97-odstotna, zato ostaja glavni cilj povečati produktivnost ter obdržati doseženo kakovost in natančnost izdelave izdelka. Ob tem, da zmanjšamo zasedenost stroja, lahko namestimo tudi novi izdelek ali še povečamo količine obdelanih izdelkov na željo naročnika.

S tem lahko podjetje zadovolji želje svojega naročnika ali pridobi še nove, s tem pa je na trgu tudi bolj konkurenčno. Ne gre pa zanemariti tudi prihrankov pri delovnih urah in manjšem izmetu, višja je tudi kakovost izdelkov, obenem pa so pri svojem delu razbremenjeni tudi delavci, ki upravljajo s strojem.