Это старая статья об организации участка восстановления режущих свойств инструмента, которую мы публиковали в Стружке №18 (2007 г.). С организационной и технологической точки зрения она остается актуальной.
Традиционный подход к инструментальному обеспечению
Инструментальное обеспечение производства – важнейший элемент производственной структуры, обеспечивающий конкурентоспособность производства. Более того, после реализации любого инвестиционного проекта (например, по закупке нового оборудования и технологии) обеспечение инструментом выходит на первый план и по финансовой составляющей.
Традиционное обеспечение инструментом крупного машиностроительного предприятия, построенного во времена СССР, подразумевает, что львиная доля инструмента производится на собственных мощностях предприятия. Практически любой завод имеет инструментальный цех или производство. А крупные объединения имеют целые заводы, некоторые из которых после развала инструментальной промышленности фактически выбились в лидеры отрасли по отдельным видам инструмента. Однако современные технологии требуют другого инструмента: из других инструментальных материалов, современной геометрии, с современными покрытиями. Такой инструмент сегодня в мире широко применяется, поставляется на российский рынок мировыми корпорациями и их представителями, отчасти начинает производиться в России. Таким образом, с приобретением современного инструмента проблемы нет. И работает он действительно «как надо». Проблемы возникают после начала его эксплуатации. Не имея возможности полноценного восстановления его режущих свойств, российский потребитель фактически обрекает себя на снижение экономических показателей работы, снижает свою эффективность по отношению к мировому уровню, теряет конкурентоспособность. Если не восстанавливать инструмент правильно, теряется от 50 % до 90 % полного периода его стойкости (в зависимости от того, сколько циклов восстановления инструмент выдерживает). Не сильно снижает эти цифры и восстановление инструмента с нарушением технологических параметров (например, ошибка при переточке для подготовки режущих кромок и для нанесения покрытия).
Резонный вопрос: как эта проблема решается на Западе, на фирмах, имеющих значительный опыт работы со сложным инструментом? Как правило, там превалируют два варианта решения вопроса.
Первый – отправка инструмента на восстановление фирме-изготовителю, второй – передача восстановления инструмента на аутсорсинг специализированной фирме. Обе возможности отлажены и отработаны, но с учетом действующей инфраструктуры Западной Европы, Америки и т.д. В наших условиях пользоваться такими услугами сложно и дорого: необходимо решать вопросы надежности почтовых отправлений и таможенного оформления, учитывать большие временные затраты, стоимость логистики и т. д. В Германии, например, можно быть уверенным, что отправленный инструмент будет в месте назначения на следующий день, а тариф почты вполне соизмерим с российскими ценами. Сеть центров восстановления инструмента настолько плотная, что никто не пользуется услугами фирм, расположенных дальше, чем в 70–100 км (в среднем – 15–20 км). Автор статьи сам видел, как в такой центр, не снимая спецодежды, приезжают рабочие с маленьких окрестных фирм, где работают два-три станка, отдают несколько инструментов, забирают восстановленные и все делают бегом, потому что надо успеть вернуться, пока не закончилась программа обработки детали.
К сожалению, у нас, в странах СНГ, таких центров пока практически нет. В основу этой статьи как раз и положен опыт создания первого современного центра восстановления инструмента, реализованный Группой Технополис в г. Москве. В регионах создание таких центров пока только планируется.
Стратегическим направлением развития инструментообслуживания в российских условиях должна, на наш взгляд, стать переориентация инструментальных производств предприятий с изготовления собственного инструмента на обслуживание покупного. И, как нам кажется, именно на базе этих производств и должны создаваться центры обслуживания инструмента более мелких окрестных предприятий, для которых решение этой проблемы собственными силами неэффективно.
Организация центра
Коротко остановимся на организационных вопросах создания центра восстановления режущих свойств инструмента. Сначала вынесем за скобки вопрос финансирования проекта. Понятно, что все, что далее будет предлагаться, дорого. И окупаемость вспомогательного производства считать несколько труднее, чем основного. Однако без этого говорить о современном уровне технологии производства невозможно. Итак, считаем, что деньги есть (а как их потратить меньше – это, в любом случае, вопрос каждого конкретного проекта).
Очень важно определение целей и объемов производства. В самом первом приближении надо ответить на следующие вопросы:
- Какие инструменты будут использоваться на производстве?
- Какое количество инструментов будет обслуживаться (деления по типоразмерам, изменение объемов во времени и т.д.)?
- Будут ли оказываться услуги сторонним организациям (если да, то какие дополнительные виды инструмента и объемы можно предусмотреть)
- Каковы конструктивные особенности обслуживаемых инструментов?
- Имеется ли в наличии квалифицированный персонал (или есть ли возможности его обучения)?
- Есть ли потенциальные партнеры, способные на условиях аутсорсинга взять на себя выполнение отдельных работ (например, восстановление покрытий)
Конечно, для организации производства менеджменту необходимо получить ответы на значительно большее количество вопросов. Однако для нас важно, что, ответив на эти вопросы, можно приступить к осознанному выбору оборудования для оснащения центра восстановления инструмента.
Общая технология восстановления инструмента
В самом общем виде технология восстановления современного инструмента выглядит следующим образом. После использования инструмент подлежит чистке и разбраковке (определение степени и вида износа и, следовательно, технологии восстановления). Далее необходимо удалить износостойкое покрытие, иначе значительно возрастет трудоемкость переточки и могут возникнуть проблемы с нанесением нового покрытия. Потом наступает очередь непосредственно восстановления геометрии, т.е. переточки инструмента. После переточки необходимо подготовить режущие кромки (особенно к исполнению режущих кромок чувствительны инструменты из твердого сплава). Следующий этап – нанесение износостойкого покрытия со сложной собственной технологией подготовки и обработки поверхности до и после нанесения покрытия.
Практически на каждой операции необходимо осуществлять контроль разными средствами: от визуального осмотра до контроля на сложных и достаточно дорогих установках.
На каждом этапе необходимо строго выдерживать операционную технологию.
Только в этом случае свойства восстановленного инструмента будут максимально приближены к оригинальным свойствам нового инструмента.
Разумеется, состав отдельных операций и последовательность их выполнения могут изменяться в зависимости от вида инструмента и его конкретного исполнения. Оборудование современного центра восстановления инструмента определяется набором работ, которые планируется проводить, и номенклатурой инструмента.
Организация
Принципы построения участка восстановления инструмента точно такие же, как и других производств. Не отвлекаясь от основной темы статьи, отметим, что при построении производства такого вида заведомо правильным будет организация его процессно ориентированным методом. Обязательно надо строить производственный поток прохождения изделия через производства. Тогда это производство может быть сразу построено по принципу «бережливого» – lean manufacturing.
Оборудование
Далее более подробно рассмотрим требования к оборудованию на различных операциях.
Начнем с того, что каждый инструмент должен быть вовремя направлен на восстановление. Идеальный вариант – это когда вы заведомо знаете период стойкости, принудительно меняете инструмент и передаете его на переточку.
К сожалению, такое бывает редко. Как правило, решение о прекращении эксплуатации инструмента принимает оператор станка. Важная организационная задача – составить для каждого рабочего места инструкцию с четким описанием критериев замены инструмента. С точки зрения технического оснащения необходимо предусмотреть наличие простейших средств контроля – например, инструментальных луп. Отдельно отметим роль пластиковой упаковки. Инструмент сразу после использования должен помещаться в соответствующую тару, что-бы избежать его повреждения при межцеховой транспортировке и временном складировании. Как правило, современный инструмент поступает в упаковке, которая вполне может сопровождать его на протяжении всего жизненного цикла.
Если используется инструмент собственного производства или от поставщика, не применяющего индивидуальную упаковку, настоятельно рекомендуем приобрести необходимый оборотный фонд такой упаковки.
Оборудование для чистки и мойки инструмента на этом этапе целесообразно применять самое ординарное, обеспечивающие выполнение задачи. Обратим внимание на целесообразность применения специальных устройств для чистки конусов инструментальной оснастки.
Применение такого устройства особенно оправдано при обработке с высокими точностями. Именно там пылинка на конусе способна существенно повлиять на качество обработанной детали.
Как уже говорилось, снятие покрытия не является строго обязательным элементом процесса восстановления для всех без исключения инструментов. Оно, безусловно, необходимо при восстановлении инструментов высокой точности (когда нельзя нанести второй слой покрытия, не потеряв потребительских свойств инструмента). Кроме того, необходимо учитывать, что с увеличением количества слоев адгезия покрытий значительно ухудшается. Как правило, нельзя наносить больше 2–3 слоев покрытия без снятия предыдущих. Еще одна причина, по которой целесообразно проводить снятие покрытия – значительное сокращение трудоемкости при переточке инструмента. Происходит это за счет того, что покрытие имеет значительно более высокую твердость, чем сам инструмент, что отрицательно сказывается на времени переточки и на стойкости шлифовальных кругов.
Снятие покрытия относиться к циклу восстановления покрытий и, следовательно, лежит в зоне ответственности подразделения, которое занимается покрытиями. Очевидно, что из-за высокой капиталоемкости центры восстановления покрытий будут далеко не на каждом предприятии. Если место нанесения покрытий территориально удалено от места переточки инструмента, то, возможно, в силу изложенных выше причин целесообразно организовать удаление покрытия на месте переточки. В любом случае, технология удаления покрытия должна быть согласована с теми, кто его наносит при восстановлении.
Покрытие практически всегда удаляется физико-химическим способом (изделие помещают в химический раствор при определенной температуре, иногда подвергают воздействию электрического тока, ультразвука и т.д.).
Но здесь очень большую роль играют технологические нюансы конкретного изготовителя технологии нанесения покрытия. Одно и то же (по наименованию или химическому составу) покрытие может разными фирмами наноситься с различными особенностями, значительно влияющими на технологию удаления этого покрытия. Пренебрегать этим нельзя. По нашему опыту, удаление покрытия не самым оптимальным способом увеличивать длительность этого процесса в десятки раз, что, разумеется, сказывается на общей длительности цикла восстановления инструмента и пропускной способности центра восстановления покрытий.
P.S. Все, о чем мы пишем в этой статье – не теория, а наша 15-летняя практика. Все это мы делаем на своем производстве. Посмотрите сами на видео:
