Мелкосерийные пресс-формы! Заказать >>

Производство изделий из пластмассы

Традиционные методы выявления и устранения дефектов требуют, чтобы сразу же после разработки технологического процесса литья пластмасс под давлением, но до начала производства готовых изделий из пластмасс была составлена и заполнена технологическая кар­та. Этот документ формируется на основе информации, собранной методом проб и ошибок, и содержит данные о выборочной проверке изделий из пластмассы. В этом случае целью является определение критических условий, которые влияют на характеристики изделий из пластика и составление руководящих указаний для операторов литьевых машин. Указания но методам выявления и устранения дефектов должны содержать ин­формацию о том, какие параметры следует изменять для устранения конкретных проблем, таких, как коробление изделий из пластика, размерный брак, подгар и др. Приведен­ный ниже список из 8 позиций перечисляет действия, которые необходимо выпол­нить на начальных стадиях запуска любого технологического процесса литья пластмасс под давлением:

• проверить настройку литьевой машины и пресс-формы в соответствии с технологической картой;

• проверить оборудование для сушки сырья;

• проверить уровень загрузки, если это возможно;

• проверить амортизирующую «подушку»;

• проверить температуру пресс-формы;

• проверить температуру расплава;

• проверить время впрыска;

• проверить последовательность операций цикла литья пластика.

Индустрия пластмасс существенно изменилась за очень короткий промежуток вре­мени. Изменилось многое: материалы, машины, датчики, процедуры сбора и анализа данных, конструкции изделий из пластика, методы анализа брака, добавки для полимеров, длитель­ности циклов литья и пр. Требования автомобилестроительной и медицинской про­мышленности и высококонкурентный мировой рынок повлияли на многое как в техно­логии литья пластика под давлением, так и в методах выявления и устранения дефектов. Основ­ная цель этих изменений — повышение эффективности и внедрение методик активного контроля как на ближайшую перспективу, так и в долгосрочных проектах.

Ранее литейщику предлагали машину или литьевую форму и говорили, что надо произвести определенное количество изделий из пластмасс. В дальнейшем исправное функцио­нирование системы целиком находилось в зоне его ответственности. Создание ус­пешного производства качественных изделий из пластмасс зависит от посредников — поставщи­ков материалов, изготовителей пресс-форм, операторов литьевых машин, под­собных рабочих, ответственных за загрузку материалов, конструкторов и других работников. Каждый из них имеет собственную концепцию того, как лучше произ­водить изделия из пластмассы и определенные планы развития своего бизнеса, и делает то, что представляется ему наиболее целесообразным. В конечном итоге литейшнк предла­гает свое решение, но оно не всегда оптимально. После этого у литейщика остается единственная обязанность — иногда выполнять традиционную процедуру выявле­ния и поиска дефекта после факта ее обнаружения. Кроме того, требуется отладить систему и выпустить столько качественных изделий из пластика, сколько возможно, а затем по­стараться справиться с появлением брака. Во многих случаях неисправность возни­кает случайно по вине кого-то из участников процесса, который может и не подозре­вать о последствиях своих решений.

Дополнительные проблемы возникают и оттого, что литейщик занимается не только проблемами литья пластика и транспортировки изделий. Необходимо следить за упа­ковкой, сборкой, окраской и большим количеством других операций, которые вы­полняются после литья пластмасс. Многие литейщики работают на малых и средних предпри­ятиях и не имеют доступа к дорогим ресурсам, помогающим решить подобные про­блемы.

В настоящее время уровень и степень сложности отливок существенно измени­лись. Покупатели нуждаются в изделиях, которые имеют тонкие стенки, повышен­ную стойкость к химическому воздействию, улучшенные механические, физические и электрические свойства. Использование литья под давлением позволяет произво­дить очень сложные изделия из пластмасс с использованием современных высоких технологий. Чтобы оставаться конкурентоспособным, необходимо следить за качеством отли­вок, процессом литья под давлением и за свойствами материалов — все это наиболее существенные факторы комплексной интегрированной системы.

Сбор и анализ данных (оценки качества, проектирование экспериментов, ста­тистика и т. п.) перешли из области университетских задач к абсолютно критич­ным факторам рентабельного процесса производства в условиях конкурентного рынка.

В ходе подготовки эталонного тестирования необходимо ответить на следующие вопросы:

• Что было основной проблемой за последний квартал?

• Каковы ключевые особенности конструкции, технические характеристики материала и требования к конечному изделию из пластика?

• Проблемные параметры в настоящий момент?

В современных условиях непрерывный процесс улучшений стал частью еже­дневной работы.

Возможность количественно оценивать источники изменения является естест­венным результатом процесса эталонного тестирования. При рассмотрении кон­кретного распределения можно выявить случайные и неслучайные источники изме­нений. Если предполагается, что начальный разброс данных лежит в пределах ±3а, то начинается логическое исследование всех основных причин погрешностей в це­лях максимального их снижения. При использовании критерия бег реально дости­жимая цель — добиться показателя от трех до четырех дефектов на миллион деталей. Технология достижения этого критерия, известная как система «Шесть Сигм», по­зволяет повысить эффективность работы предприятия и добиться повышения кон­курентоспособности продукции из пластика.

Новые материалы, конструкции изделия из пластмассы, шнека и обратного клапана, техноло­гия сушки, конструкция литьевой формы, контроллеры температуры литьевой прессфор­мы, системы извлечения деталей, расположение системы охлаждения, системы ме­ханической обработки, быстрое прототипирование, тестирование (проверка меха­нических, физических, электрических и химических свойств) и вспомогательное оборудование, технология применения датчиков, программные продукты для ана­лиза литья и разработка изделия — все это объекты постоянного совершенствова­ния. Стоимость доступных технологий в настоящее время определяется высокими требованиями к функциональным качествам товаров широкого потребления, кото­рые возникли из необходимости поддержания их конкурентоспособности, не говоря уже о качестве.

Методы выявления и устранения дефектов в будущем потребуют наличия на предприятии высококвалифицированных специалистов, умеющих работать со сложной базой данных. Такая база данных может быть включена в программное обеспечение.

В настоящее время на рынке предлагаются, но крайней мере, 33 ООО марки поли­мерных материалов, и ежегодно разрабатываются около 1500  новых. Рост количества марок делает возможным использование неограниченного диапазона похожих по­лимеров. Продолжают разрабатываться новые технологии литья. Некоторые из но­вых технологических процессов напрямую конкурируют с традиционным литьем под давлением — выпускаются изделия, находящиеся в одной и той же рыночной нише.

Все эти факторы заставляют вносить непрерывные изменения в методы выявле­ния и устранения дефектов. В результате они также должны развиваться, совершен­ствоваться и охватывать процесс литья под давлением целиком. Эти подходы долж­ны выглядеть как система, рассматривающая все аспекты, включая конструкцию изделия из пластмасс, выбор марки материала, конструкцию литьевой прессформы, технологический процесс, автоматизацию. Интегрированный подход должен применяться повсемест­но. Чтобы малодоходное производство стало успешным, методы выявления и устра­нения дефектов должны быть более надежными, точными, выверенными, а их при­менение — регулярным.

Литейщик постоянно сталкивается с производством новых изделий, новыми комбинациями материалов и новыми технологиями переработки, которые могут быть внедрены только в сложных и интегрированных системах производства. Суще­ствует несколько важных шагов, которые требуется предпринять для достижения прорыва во внедрении требований системы «Шести сигм» в технологической ли­нии, подразделении или компании. К ним относятся: определение, измерение, ана­лиз, улучшение, управление, стандартизация и интеграция. Все они в обязательном порядке должны быть пройдены. Относительные достижения или улучшения будут более серьезными при старте с уровня Зст, чем с уровня 5ст.

Если в настоящее время вы производите изделия на уровне приблизительно рав­ном За, то следует ожидать, что на миллион изделий из пластика у вас будет порядка 66 810 де­фектов. Тестировался ли ваш процесс выявления и устранения дефектов; знаете ли вы, какому уровню соответствует ваше производство? При уровне  вы получаете вероятность получения качественного изделия из пластика 99,99966%, то есть 3-4 случая брака на один миллион изделий. Традиционные методы выявления и устранения дефек­тов не позволяют этого добиться.

В табл. 11.1 представлены позиции, которые необходимо рассмотреть для вне­дрения системы в вашей компании. Существует 25 позиций, приведенных в ле­вом столбце таблицы. Каждая из этих позиций тесно связана с методами выявления и устранения дефектов. Человеческий фактор и методы выявления и устранения де­фектов в данной системе являются доминирующими.

Таблица 11.1. Параметры внедрения методики «Шесть Сигм»

Предмет обсуждения

Классический подход

Система «Шесть Сигм»

Аналитическая перспектива

Оценка главной задачи

Изменчивость

Менеджмент

Время и стоимость

Качество и время

Технологичность

Метод проб и ошибок

Надежная схема

Поиск переменных процесса

Рассмотрение одного факто-

Проектирование экспери-

 

ра за один раз

ментов

Регулировка процесса

Точная настройка

Статистическое управление

 

 

процессом

Проблемы

Устранение

Предотвращение

Решение проблем

На основе экспертизы

На основе системного подхо-ля

Анализ

Опыт

Оценка данных

Фокусирование

Продукт

Процесс

Поведение

Реагирующее

Упреждающее

Поставщики

Стоимость

Относительная пригодность

Поиск причин

На основе опыта

На основе статистики

Наблюдение

Краткосрочное

Долгосрочное

Осуществление решения

Интуиция

Вероятность

Подход

Анализ симптомов

Анализ проблем

Конструирование

Эксплуатационные характе-

Производительность

 

ристики

 

Цель

Компания

Покупатель

Организация

Властные полномочия

Обучение

Техническая подготовка

Непозволительная роскошь

Необходимость

Цепь команд

Иерархия

Усиление команды специали-

 

 

стов

Распоряжения

Интуиция

Аттестация и измерения

Постановка цели

Реалистичное восприятие

Стремиться к достижению

 

 

результата

Люди

Стоимость

Текущий капитал

Управление

Централизация

Локализация

Улучшение

Автоматизация

Оптимизация

Новые подходы к производству изделий из пластмасс включают в себя эталон­ное тестирование. Это мощное средство помогает предприятиям сравнивать свои технологические процессы с процессами, которые используют их конкуренты. Од­нако такая процедура не должна проводиться разово. Если тестирование не привело к совершенствованию процесса, значит, вы напрасно потратили время, деньги и уси­лия. Качественное проведение эталонного тестирования дает возможность компа­нии оцепить эффективность производства изделия из пластмассы в каждом подразделении, на едином про­изводственном пространстве, с использованием стандартных показателей и рабочих характеристик, а затем можно провести сравнение рабочих характеристик отдель­ных подразделений компании и рабочих характеристик других компаний, которые считаются лучшими в своей области.

ASQ* [2] определила восемь ключевых факторов, которые, вероятно, в ближай­шем будущем окажут наибольшее воздействие на сферу услуг и отрасли производст­ва товаров народного потребления. К ним относятся:

• Партнерство. Продукция и услуги высокого качества должны распростра­няться через сеть партнеров в любой форме, включая организацию форм партнерства с конкурентами. Через какое-то время это приведет к большей кооперации и эффективности внутри бизнеса.

• Системы обучения. Образовательные системы, предназначенные для улуч­шения передачи знаний и навыков, будут помогать отдельным работникам и целым организациям успешнее конкурировать.

• Умение адаптироваться и скорость изменения. Умение адаптироваться и гиб­кость фирмы будут играть существенную роль в умении конкурировать и ид­ти в ногу с возрастающей скоростью изменений.

• Устойчивость к воздействию окружающей среды. Устойчивость к воздейст­вию окружающей среды и ответственность необходимы для предотвращения коллапса глобальной экосистемы.

• Глобализация. Глобализация будет продолжать формировать экономику и со­циальную среду.

• Повышенное внимание уровню знаний. Знания станут ключевым фактором в конкуренции и создании благосостояния.

• Выполнение требований заказчиков и дифференцированный подход. Выполне­ние требовании заказчика (большие партии одного товара) и дифференциро­ванный подход (качество опыта) будут определяющим фактором при получе­нии продуктов и услуг экстра-класса.

• Изменение демографии. Демографические изменения (возраст и этнический состав) будут продолжать изменять социальные ценности.

Эти восемь ключевых факторов применимы к литью пластмасс под давлением, как и к любой другой отрасли экономики. Насколько хорошо ваша компания выжи­вает и внедряет методику выявления и устранения дефекта — в будущем всего лишь функция того, как вы интерпретируете и внедряете некоторые из приведенных выше ключевых факторов. Те ключевые факторы, которые относятся к людям, процессам и культуре, становятся критическими для эффективных методов выявления и устранения дефектов.

Следующее поколение методов выявления и устранения дефектов в литье пластмасс под давлением потребует хорошей подготовки специалистов и инженеров. Производство изделий из пластмассы будет использовать наиболее сложные современные датчики, системы баз данных и маши­ны для литья под давлением. В некоторых специальных приложениях и конструк­циях должны использоваться надежные и современные концепции и подбираться недорогие надежные компоненты, узлы или сборочные единицы с использованием специально подобранных материалов.