Máquina de corte ineficiente? Experimente estas 3 opções de otimização!

A ineficiência da máquina de corte é um problema enfrentado por muitas fábricas, afetando diretamente os prazos de entrega dos pedidos e os custos de produção. Para resolver esse problema, você pode experimentar as três principais soluções de otimização a seguir para melhorar sistematicamente a eficiência nas três dimensões: tecnologia, gestão e processo.

Solução 1: Atualização tecnológica e transformação da automação (causa raiz)

Esta é a solução de longo prazo mais direta e eficaz, projetada para reduzir a dependência do trabalho manual e melhorar a velocidade e a estabilidade extremas do próprio equipamento.

1. Instalar sistema automático de carga e descarga (por exemplo, AGV/braço robótico)

◦ Problema: A alimentação, a descarga e o manuseio manuais tradicionais de rolos ou bobinas de papel consomem muito tempo e exigem muita mão de obra, além de haver interrupções na operação, o que limita o tempo de operação contínua do equipamento.

◦ Solução: Implementar um veículo guiado automaticamente (AGV) ou um braço robótico de seis eixos para realizar a alimentação automática de bobinas, o descarregamento automático e a paletização de bobinas acabadas. Isso libera os operadores do trabalho manual pesado para se concentrarem no monitoramento e nas verificações de qualidade, permitindo uma produção sem tempo de inatividade.

◦ Efeito: Reduz bastante o tempo de troca de material e aumenta o tempo efetivo de produção, especialmente adequado para grandes quantidades e pedidos de especificação única.

2. Atualizar o sistema de controle central e o sistema de acionamento

◦ Problema: A antiga máquina de corte é controlada por relé ou CLP antigo, com partida e parada lentas e controle de tensão impreciso, resultando em um longo processo de aceleração e desaceleração, e é fácil causar problemas como correias quebradas e arestas de corte irregulares durante a operação em alta velocidade, e não ouse acelerar.

◦ Solução: Substituir por um CLP de alto desempenho e um sistema de servoacionamento. Os servossistemas modernos oferecem controle de tensão extremamente preciso (algoritmo PID ou controle de torque) para garantir um processo suave e sem choques, desde a inicialização e a operação em alta velocidade até a parada.

◦ Efeito: permite que o equipamento opere de forma estável em velocidades mais altas, reduzindo o desperdício e o tempo de inatividade devido à instabilidade da tensão e aumentando significativamente a velocidade média geral.

3. Instale um sistema de inspeção de qualidade online

◦ Problemas: Problemas de qualidade, como defeitos de superfície (como arranhões, manchas), rebarbas de corte, erros dimensionais, etc., geralmente são descobertos após a conclusão do corte, resultando no descarte de todo o rolo e em altos custos de retrabalho.

◦ Solução: Integre um sistema de inspeção visual on-line (câmera CCD), medidor de largura de banda a laser ou detector de falhas ultrassônico durante o processo de corte para monitorar a aparência e o tamanho do produto em tempo real.

◦ Efeito: Detecte defeitos em tempo real e imediatamente os alarme ou marque, evite a geração de grandes lotes de resíduos, reduza o tempo de produção ineficaz, melhore a taxa de rendimento e melhore indiretamente a eficiência efetiva.

Opção 2: Otimização do processo de gestão da produção (melhoria suave)

Sem um orçamento para atualizações de hardware, o potencial de eficiência também pode ser liberado pela otimização dos processos de gerenciamento.

1. Implementar operações padronizadas (POPs) e troca rápida de moldes (SMED)

◦ Problema: O tempo para troca de ferramentas e especificações (mudanças de material) é muito longo, o trabalho de preparação é caótico e o tempo de espera pelo equipamento é longo.

◦ Cenário:

▪ SOP: Formular procedimentos operacionais padronizados detalhados, incluindo inspeção de inicialização, carregamento e ajuste de ferramentas, configuração de parâmetros, limpeza de equipamentos, etc., para reduzir flutuações de eficiência causadas por diferenças nas habilidades do operador.

▪ SMED: Divide o processo de troca de molde em "trabalhos internos" (operações que devem ser realizadas com o equipamento parado, como trocas de ferramentas) e "operações externas" (preparações que podem ser realizadas com o equipamento em funcionamento, como preparação de material, preparação de ferramentas e pré-ajustes de programa). Converta "operações internas" em "operações externas" o máximo possível e otimize as etapas operacionais internas (por exemplo, dispositivos de travamento hidráulico em vez de parafusos).

◦ Efeito: reduz o tempo de troca de ferramentas de meia hora ou mais para menos de 10 minutos, aumentando a flexibilidade de produção para pequenos lotes e múltiplos lotes de pedidos.

2. Implementar Manutenção Preventiva (TPM)

◦ Problema: O equipamento "funciona com doença", falhas repentinas são frequentes e o tempo de manutenção é muito maior do que o tempo de manutenção diária.

◦ Solução: Estabeleça um sistema TPM. Desenvolva cronogramas detalhados de manutenção diária, semanal e mensal (por exemplo, verificar a afiação das lâminas, limpar trilhos, lubrificar rolamentos, verificar fontes de ar, etc.) e delegue tarefas simples de manutenção aos operadores.

◦ Efeito: Reduz significativamente o tempo de inatividade não planejado, garante que o equipamento esteja sempre em condições ideais, mantém a eficiência de produção estável e prolonga a vida útil do equipamento.

3. Gestão de desempenho baseada em dados

◦ Problema: A causa da ineficiência é desconhecida e há falta de suporte de dados, portanto, não é possível melhorá-la com precisão.

◦ Esquema: Definir e monitorar indicadores-chave de eficiência (OEE - Eficiência Geral do Equipamento), calculados multiplicando-se a taxa de tempo de execução, a taxa de desempenho de execução e a taxa de rendimento. Ao analisar a perda de OEE, fica claro onde o tempo é desperdiçado (troca de molde?). Falha? Perda de velocidade? Ou desperdício de qualidade? ）.

◦ Efeito: tornar as perdas de eficiência "visíveis", fazer melhorias direcionadas e motivar a equipe definindo metas.

Esquema 3: Parâmetros do processo e otimização da ferramenta (ajuste fino da eficiência)

Sem alterar o hardware e ajustar drasticamente o processo, os resultados podem ser alcançados por meio do ajuste fino do processo.

1. Otimizar os parâmetros do processo de corte

◦ Problema: A configuração de tensão, velocidade, pressão e outros parâmetros não corresponde empiricamente à solução ideal do material atual.

◦ Esquema: Realizar testes de processo para registrar o valor ideal de tensão, a velocidade de operação e a pressão do rolo sob diferentes materiais, espessuras e larguras. Um banco de dados de parâmetros de processo é criado para consulta por todos os operadores.

◦ Efeito: Encontre o melhor equilíbrio entre qualidade e velocidade para maximizar a velocidade de execução e, ao mesmo tempo, garantir a qualidade do corte.

2. Gerenciamento e otimização de ferramentas

◦ Problema: A lâmina não é substituída a tempo, resultando em baixa qualidade de corte, muitas rebarbas e até mesmo a necessidade de diminuir a velocidade da operação; Ajuste inadequado da folga da faca.

◦ Cenário:

▪ Substituição/afiação regular: Estabeleça um registro da vida útil da lâmina, exigindo a substituição ou afiação regular para mantê-la afiada.

▪ Escolha o tipo certo de ferramenta: Escolha diferentes materiais de lâmina (como carboneto de tungstênio, cerâmica) e tipos de ferramentas (como facas redondas, facas retas, facas de dois gumes) de acordo com as características do material.

▪ Ajuste preciso da folga da ferramenta: certifique-se de que a folga entre as facas superior e inferior esteja ajustada para 10%-15% da espessura do material, garantindo um corte limpo e preciso.

◦ Efeito: Garanta a qualidade do corte, reduza o desperdício e a velocidade causada por problemas na ferramenta e reduza os processos de processamento subsequentes.

Resumo e sugestões

Recomendações para ação:

1. Comece imediatamente: comece com a opção 3 e verifique os parâmetros da ferramenta e do processo, o que levará às melhorias mais rápidas.

2. Planejamento de médio prazo: implementar sistematicamente a otimização da gestão na Opção 2, especialmente SMED e TPM, que são a chave para melhorar a eficiência.

3. Investimento de longo prazo: Se o gargalo de eficiência vier do próprio equipamento, planeje a transformação tecnológica do plano 1, que é a única maneira de avançar em direção à produção inteligente.

É recomendável primeiro medir o OEE da sua máquina de corte atual, esclarecer a composição específica da perda de eficiência e, então, escolher o plano de otimização mais apropriado para obter uma melhoria direcionada e precisa.