Masowa produkcja maszyn i urządzeń jest obecnie związana z outsourcingiem wytwarzania poszczególnych elementów większych zespołów. Dlatego mówiąc o „linii produkcyjnej” jakiegoś złożonego mechanizmu, najczęściej ma się na myśli „linię montażową”.
Dotyczy to niemal każdego obszaru przemysłu – od elektroniki, przez meble, aż do szeroko pojętej branży automotive. Oznacza to, że produkcja części do maszyn, urządzeń czy samochodów jest rozproszona i najczęściej zlecana przedsiębiorstwom wyspecjalizowanym w wytwarzaniu dużych ilości elementów w krótkim czasie.
Jest to powszechnie stosowane rozwiązanie, które pozwala na zmniejszenie kosztu wytworzenia części (nie ma konieczności uruchamiania produkcji poszczególnych, często wysoko wyspecjalizowanych części), a co za tym idzie – obniżeniu ceny końcowego produktu i/lub podwyższeniu marży. Jednak, żeby lepiej zrozumieć to, jak do tego dochodzi – warto wiedzieć na czym polega proces produkcji części do maszyn i urządzeń oraz jakie jego obszary mogą być źródłem zysków zleceniodawcy.
Produkcja części do maszyn - jakie elementy mogą być wytworzone?
Produkcja części – zarówno będących elementami składowymi większych urządzeń, jak i zamiennych – jest obecnie oparta głównie na obróbce skrawaniem. Technologia ta pozwala na wytworzenie szerokiej gamy elementów:
- produkcja sworzni i tulei,
- produkcja kół zębatych,
- wałków, wałów i pierścieni,
- prowadnic i profili (np. podłużnic),
- obiektów o skomplikowanej strukturze (np. bloków silnika, tłoków lub dzwonów skrzyń biegów),
- drobnych elementów konstrukcyjnych (np. wirników turbosprężarek, wyspecjalizowanych łączników szkieletów konstrukcyjnych),
- i wielu innych, które powstają najczęściej na zlecenie i w oparciu o dokumentację techniczną dostarczoną przez zleceniodawcę.
Większość części do maszyn i urządzeń jest wytwarzana z różnego rodzaju stopów metali (stali, aluminium, miedzi, brązów), jednak zamiennie mogą być stosowane również tworzywa sztuczne (np. polimery), których właściwości fizyczne mogą odpowiadać warunkom pracy.
Dlatego też odnosząc się do „produkcji części do maszyn”, najczęściej mówi się o obróbce metali – współczesne stopy zapewniają wysoką wytrzymałość przy zachowaniu dobrych właściwości skrawania i odpowiedniej wagi, a zarazem mogą być dobierane ze względu na oczekiwane zastosowania.
Warto dodać, że współczesny przemysł odchodzi od obróbki ręcznej czy zautomatyzowanej na rzecz maszyn CNC, które pozwalają na masową produkcję elementów o wysokiej powtarzalności, a przez to optymalizację procesu wytwórczego.
O ile frezarki czy tokarki sterowane ręcznie nadal mają zastosowanie przy obróbce pojedynczych elementów, o tyle w produkcji seryjnej park maszynowy jest najczęściej wyposażony w urządzenia sterowane numerycznie. Oznacza to, że produkcja części do maszyn i urządzeń jest realizowana obecnie przy pomocy:
- frezarek CNC, pozwalających na szybkie i powtarzalne wyprodukowanie dużej ilości elementów, przy zachowaniu minimalnych tolerancji, z niemal dowolnego materiału (metal, tworzywa sztuczne, itp.),
- tokarek CNC, umożliwiających precyzyjne i szybkie wytoczenie elementów cylindrycznych,
- szlifierek CNC, które pozwalają na osiągnięcie gładkiej powierzchni wytworzonych części i automatyzację obróbki powierzchni.
Poza samym wytwarzaniem, istotne jest też właściwe obrobienie elementów po zakończeniu skrawania. Oznacza to, że części do maszyn i urządzeń są często poddawane dodatkowej obróbce termicznej, chemicznej lub termiczno-chemicznej (np. hartowaniu, wyżarzaniu, anodowaniu) – głównie w celu uzyskania lepszych właściwości mechanicznych lub wytrzymałości.
Produkcja części zamiennych do maszyn, czyli kiedy obróbka CNC jest najistotniejsza?
Każdy proces produkcji wymaga pewnej formy optymalizacji – czasu pracy (roboczogodzin), czasu niezbędnego do wytworzenia czy balansu między precyzją a szybkością wykonywania zadania (np. produkcji części). Większość przedsiębiorstw zajmujących się współcześnie wytwarzaniem części (zarówno konstrukcyjnych, jak i zamiennych) kładzie ogromny nacisk na czas niezbędny do wyprodukowania wysokiej jakości elementów.
Poza wiedzą i doświadczeniem pracowników, najważniejszą składową tych procesów jest zastosowanie maszyn sterowanych numerycznie, czyli CNC. Umożliwiają one przyspieszenie produkcji części, a w perspektywie produkcji masowej (powyżej 100 czy 1000 elementów tygodniowo) i mogą być źródłem dużej oszczędności czasu.
Dzieje się tak z prostego powodu: tokarki czy frezarki CNC, w połączeniu z zaawansowanym parkiem maszynowym producenta części, pozwalają na automatyzację wytwarzania elementów.
Jest to możliwe m.in. dzięki temu, że:
- urządzenia CNC mogą skrawać identyczne części z zachowaniem marginalnych tolerancji,
- jeden operator jest w stanie nadzorować więcej niż jedną maszynę sterowaną numerycznie,
- zautomatyzowane linie produkcji części pozwalają na niemal bezobsługowe wytwarzanie kolejnych elementów w dużych ilościach,
- wysoka precyzja pracy sprawia, że produkcja dużej liczby elementów zgodnych ze specyfikacją techniczną i przechodzących z łatwością kontrolę jakości jest szybsza i zajmuje znacznie mniej czasu niż ten sam proces wykonywany na urządzeniach sterowanych ręcznie.
To właśnie przy masowej produkcji części do maszyn i urządzeń, zalety parku maszynowego wyposażonego w obrabiarki CNC są najlepiej widoczne.
Jakie parametry są ważne przy wytwarzaniu części?
Masowa produkcja elementów wymaga wierności specyfikacji technicznej oraz wymaganiom zleceniodawcy. Odstępstwa od niej mogą być źródłem wielu problemów związanych z jakością wytwarzanych części – ich szybszym zużyciem czy większą awaryjnością.
Przy produkcji seryjnej istotna jest również wiedza operatorów czy przedsiębiorstw oferujących usługi z zakresu obróbki mechanicznej przy pomocy urządzeń CNC. To doświadczenie może być źródłem oszczędności związanych na przykład z wyborem materiału bardziej odpowiadającego właściwościami niż to określone w specyfikacji technicznej – np. użycie innego stopu lub materiału do wytworzenia elementów może obniżyć koszt wytworzenia, a zarazem nie mieć wpływu na ich działanie czy wytrzymałość.
Niemniej – kluczowymi parametrami dla seryjnej produkcji części do maszyn i urządzeń są:
- wierność przyjętej wersji dokumentacji technicznej - chyba że zleceniodawca, na podstawie sugestii doświadczonych operatorów, podejmie decyzję o jego zmianie,
- powtarzalność procesu i zachowanie minimalnych tolerancji,
- staranny proces kontroli jakości, uwzględniający zarówno rozmiary, jak i właściwości wytwarzanych elementów,
- zachowanie parametrów pracy maszyn CNC – chodzi zwłaszcza o utrzymanie optymalnej dla procesu temperatury, która niekontrolowana może prowadzić do produkcji wadliwych elementów.
Wytwarzanie wysokiej jakości części i elementów - źródło nieoczekiwanych oszczędności
Produkcja wysokiej jakości części do maszyn i urządzeń jest często źródłem nieoczekiwanych oszczędności – zarówno z perspektywy wytwórcy, jak i zleceniodawcy. Większy nacisk na powtarzalność czy dbałość o precyzję wykonania przekłada się na:
- mniejsze ryzyko pojawienia się zwrotów elementów, które wykonane niedbale będą awaryjne i niezbędna będzie ich wymiana na nowe i/lub pozbawione wad,
- mniejszy odsetek elementów odrzucanych przez kontrolę jakości zleceniodawcy – dobrze wykonane części, zgodne ze specyfikacją, są rzadziej odrzucane przez kontrolerów,
- wysokiej jakości elementy konstrukcyjne czy części zamienne przekładają się na budowanie pozytywnego wizerunku marki zleceniodawcy, a co za tym idzie – możliwość podwyższenia cen i marży.
W RADMOT działamy dla wielu branż - znajdziesz u nas również części dla maszyn i automatyzacji
W RADMOT oferujemy usługi frezowania CNC, usługi toczenia CNC, jak i wiele usług dodatkowych w tym mycie, anodowanie aluminium, znakowanie laserowe oraz montaż.
Skontaktuj się z nami i powiedz, czego potrzebujesz. Usługi CNC świadczymy od niemal 40 lat. Nasza wycena jest zupełnie darmowa. A jeśli będziesz mieć wątpliwości, jaka technologia sprawdzi się u Ciebie najlepiej, nasza fachowa wiedza jest na Twoje usługi.
