Istraživanje upravljanja održavanjem i održavanja CNC obradnih centara
Sažetak: Ovaj rad detaljno razrađuje važnost upravljanja održavanjem i održavanja CNC obradnih centara te dubinski analizira iste sadržaje u upravljanju održavanjem između CNC obradnih centara i običnih alatnih strojeva, uključujući sustav dodjeljivanja određenog osoblja za rad, održavanje i zadržavanje određenih pozicija, obuku na radnom mjestu, sustave inspekcije i održavanja itd. Istovremeno, naglašava jedinstvene sadržaje u upravljanju održavanjem CNC obradnih centara, kao što su racionalan odabir metoda održavanja, uspostavljanje profesionalnih organizacija za održavanje i mreža suradnje u održavanju te sveobuhvatno upravljanje inspekcijom. Također pruža detaljan opis specifičnih točaka održavanja na dnevnoj, polugodišnjoj, godišnjoj i neredovitoj osnovi, s ciljem pružanja sveobuhvatnih smjernica o upravljanju održavanjem i održavanju za učinkovit i stabilan rad CNC obradnih centara.
I. Uvod
Kao ključna oprema u modernoj proizvodnoj industriji, CNC obradni centri integriraju multidisciplinarne tehnologije poput strojeva, električne energije, hidraulike i numeričkog upravljanja te posjeduju izvanredne karakteristike poput visoke preciznosti, visoke učinkovitosti i visokog stupnja automatizacije. Široko se koriste u brojnim područjima poput zrakoplovstva, proizvodnje automobila i obrade kalupa te igraju odlučujuću ulogu u kvaliteti proizvoda i učinkovitosti proizvodnje. Međutim, CNC obradni centri imaju složene strukture i visok tehnološki sadržaj. Nakon što se dogodi kvar, to ne samo da će dovesti do prekida proizvodnje i uzrokovati ogromne ekonomske gubitke, već može utjecati i na kvalitetu proizvoda i ugled tvrtke. Stoga je znanstveno i učinkovito upravljanje održavanjem i održavanje od vitalne važnosti za CNC obradne centre.
II. Isti sadržaj u upravljanju održavanjem između CNC obradnih centara i običnih alatnih strojeva
(I) Sustav dodjeljivanja određenog osoblja za upravljanje, održavanje i zadržavanje određenih pozicija
Tijekom korištenja opreme, mora se strogo pridržavati sustava dodjeljivanja određenog osoblja za rad, održavanje i zauzimanje određenih pozicija. Ovaj sustav pojašnjava operatere, osoblje za održavanje svakog dijela opreme i njihova odgovarajuća radna mjesta i opseg odgovornosti. Dodjeljivanjem odgovornosti za korištenje i održavanje opreme određenim pojedincima, može se poboljšati poznavanje i osjećaj odgovornosti operatera i osoblja za održavanje prema opremi. Operateri mogu bolje razumjeti radne karakteristike i suptilne promjene opreme tijekom dugotrajne upotrebe iste opreme te pravovremeno otkriti abnormalne situacije. Osoblje za održavanje također može imati dublje razumijevanje strukture i performansi opreme, preciznije provoditi održavanje i rješavanje problema, čime se poboljšava učinkovitost korištenja i stabilnost opreme te smanjuju problemi poput nepravilnog rada opreme i neadekvatnog održavanja uzrokovanog čestim promjenama osoblja ili nejasnim odgovornostima.
(II) Osposobljavanje za rad i zabrana neovlaštenog rada
Provođenje sveobuhvatne obuke za posao osnova je za osiguranje normalnog rada opreme. Operateri i osoblje za održavanje CNC obradnih centara i običnih alatnih strojeva trebaju primiti sustavnu obuku, uključujući specifikacije rada opreme, sigurnosne mjere opreza, osnovno znanje o održavanju itd. Neovlašteni rad je strogo zabranjen. Samo osoblje koje je prošlo stručnu obuku i položilo procjenu smije upravljati opremom. Neovlašteno osoblje, zbog nedostatka potrebnog znanja i vještina o radu s opremom, vrlo je vjerojatno da će uzrokovati kvarove opreme ili čak sigurnosne nesreće zbog pogrešnog rukovanja tijekom procesa rada. Na primjer, oni koji nisu upoznati s funkcijama upravljačke ploče alatnog stroja mogu netočno postaviti parametre obrade, što rezultira sudarima između alata za rezanje i obratka, oštećenjem ključnih komponenti opreme, utjecajem na preciznost i vijek trajanja opreme, a također predstavlja prijetnju sigurnosti samih operatera.
(III) Pregled opreme i redoviti, stupnjevani sustavi održavanja
Stroga provedba sustava inspekcije opreme važno je sredstvo za brzo otkrivanje potencijalnih problema s opremom. I CNC obradni centri i obični alatni strojevi moraju provoditi sveobuhvatne inspekcije opreme u skladu s određenim ciklusima i sadržajem inspekcije. Sadržaj inspekcije obuhvaća sve aspekte opreme, kao što su mehaničke komponente, električni sustavi i hidraulični sustavi, uključujući provjeru stanja podmazivanja vodilica alatnog stroja, nepropusnosti spojeva komponenti prijenosa i jesu li spojevi električnih krugova labavi itd. Redovitim inspekcijama mogu se na vrijeme otkriti abnormalni znakovi prije nego što dođe do kvarova opreme i poduzeti odgovarajuće mjere za popravak kako bi se izbjeglo širenje kvarova.
Redoviti i stupnjevani sustavi održavanja formulirani su s perspektive cjelokupnog održavanja opreme. Na temelju vremena korištenja i uvjeta rada opreme, razvijaju se različite razine planova održavanja. Redovito održavanje uključuje radove poput čišćenja, podmazivanja, podešavanja i zatezanja opreme kako bi se održalo njezino dobro radno stanje. Stupnjevano održavanje određuje različite razine standarda i zahtjeva održavanja prema važnosti i složenosti opreme kako bi se osiguralo da ključna oprema dobije preciznije i sveobuhvatnije održavanje. Na primjer, za kućište vretena običnog alatnog stroja, tijekom redovnog održavanja potrebno je provjeriti kvalitetu i količinu ulja za podmazivanje te očistiti filtere. Tijekom stupnjevanog održavanja može biti potrebno provjeriti i podesiti prednaprezanje ležajeva vretena kako bi se osigurala preciznost rotacije i stabilnost vretena.
(IV) Upravljanje evidencijom održavanja i arhivom
Implementacija sustava kartica za dodjelu poslova za osoblje održavanja i pažljivo bilježenje detaljnih informacija kao što su pojave, uzroci i procesi održavanja kvarova te uspostavljanje cjelovitih arhiva održavanja od velikog su značaja za dugoročno upravljanje opremom. Zapisi o održavanju mogu pružiti vrijedne referentne materijale za naknadno održavanje opreme i rješavanje problema. Kada se slični kvarovi ponovno pojave na opremi, osoblje održavanja može brzo razumjeti prethodne metode rješavanja kvarova i informacije o zamijenjenim dijelovima pozivanjem na arhive održavanja, čime se poboljšava učinkovitost održavanja i smanjuje vrijeme održavanja. U međuvremenu, arhive održavanja također pomažu u analizi obrazaca kvarova i pouzdanosti opreme te pružaju osnovu za formuliranje razumnih planova obnove i poboljšanja opreme. Na primjer, analizom arhiva održavanja određenog alatnog stroja utvrđeno je da određena komponenta u njegovom električnom sustavu često ne radi ispravno nakon određenog vremenskog razdoblja. Tada se može razmotriti zamjena te komponente unaprijed ili optimizacija dizajna električnog sustava kako bi se poboljšala pouzdanost opreme.
(V) Mreža za suradnju u održavanju i sustav stručne dijagnostike
Uspostavljanje mreže suradnje u održavanju i provođenje rada stručnog dijagnostičkog sustava pozitivno utječu na poboljšanje razine održavanja opreme i rješavanje složenih kvarova. Unutar poduzeća, različito osoblje za održavanje ima različite profesionalne vještine i iskustva. Kroz mrežu suradnje u održavanju mogu se ostvariti tehničke razmjene i dijeljenje resursa. Prilikom susreta s teškim kvarovima, mogu udružiti svoje znanje i zajednički istražiti rješenja. Stručni dijagnostički sustav inteligentno dijagnosticira kvarove opreme uz pomoć računalne tehnologije i baze znanja stručnog iskustva. Na primjer, unosom uobičajenih pojava, uzroka i rješenja kvarova CNC obradnih centara u stručni dijagnostički sustav, kada oprema ne radi ispravno, sustav može dati moguće uzroke kvara i prijedloge za održavanje prema unesenim informacijama o kvaru, pružajući snažnu tehničku podršku osoblju za održavanje. Posebno za neko osoblje za održavanje s nedovoljnim iskustvom, to im može pomoći da brže lociraju i riješe kvarove.
III. Sadržaji koje treba naglasiti u upravljanju održavanjem CNC obradnih centara
(I) Racionalni odabir metoda održavanja
Metode održavanja CNC obradnih centara uključuju korektivno održavanje, preventivno održavanje, korektivno i preventivno održavanje, prediktivno ili održavanje temeljeno na stanju te preventivno održavanje itd. Racionalni odabir metoda održavanja mora sveobuhvatno uzeti u obzir različite čimbenike. Korektivno održavanje znači provođenje održavanja nakon kvara opreme. Ova metoda primjenjiva je na neku nekritičnu opremu ili situacije u kojima su posljedice kvarova male, a troškovi održavanja niski. Na primjer, kada dođe do kvara neke pomoćne rasvjetne opreme ili nekritičnih ventilatora za hlađenje CNC obradnog centra, može se usvojiti metoda korektivnog održavanja. Mogu se zamijeniti na vrijeme nakon oštećenja i to neće imati značajan utjecaj na proizvodnju.
Preventivno održavanje je provođenje održavanja opreme prema unaprijed određenom ciklusu i sadržaju kako bi se spriječile kvarovi. Ova metoda primjenjiva je u situacijama kada kvarovi opreme imaju očitu vremensku periodičnost ili obrasce trošenja. Na primjer, ležajevi vretena CNC obradnog centra mogu se redovito mijenjati ili održavati prema njihovom vijeku trajanja i vremenu rada, što može učinkovito spriječiti pad preciznosti vretena i kvarove uzrokovane trošenjem ležajeva.
Korektivno i preventivno održavanje ima za cilj poboljšanje opreme tijekom procesa održavanja kako bi se poboljšale njezine performanse ili pouzdanost. Na primjer, kada se utvrdi da postoje nerazumni aspekti u strukturnom dizajnu CNC obradnog centra, što rezultira nestabilnom preciznošću obrade ili čestim kvarovima, struktura se može optimizirati i obnoviti tijekom održavanja kako bi se poboljšale ukupne performanse opreme.
Prediktivno ili održavanje temeljeno na stanju znači praćenje radnog stanja opreme u stvarnom vremenu putem naprednih tehnologija praćenja, predviđanje mogućih kvarova opreme prema podacima praćenja i provođenje održavanja prije nego što do kvarova dođe. Ova metoda je posebno važna za ključne komponente i sustave CNC obradnih centara. Na primjer, korištenjem tehnologija kao što su analiza vibracija, praćenje temperature i analiza ulja za praćenje sustava vretena, kada se utvrdi da vrijednost vibracija abnormalno raste ili je temperatura ulja previsoka, vreteno se može pregledati i održavati na vrijeme kako bi se izbjegla ozbiljna oštećenja vretena i osigurao visokoprecizan rad obradnog centra. Prevencija održavanja uzima u obzir održivost opreme od faze projektiranja i proizvodnje kako bi se oprema lakše održavala u kasnijem procesu korištenja. Prilikom odabira CNC obradnog centra, treba obratiti pozornost na njegov dizajn preventivnog održavanja, kao što je modularni dizajn komponenti i struktura koje se lako rastavljaju i ugrađuju. Prilikom procjene metoda održavanja potrebno je provesti sveobuhvatne procjene s aspekata kao što su troškovi popravka, gubici zbog prekida proizvodnje, radovi organizacije održavanja i učinci popravka. Na primjer, za CNC obradni centar visoke vrijednosti i zahtjevan proizvodni zadatak, iako je ulaganje u opremu za praćenje i tehnologije za prediktivno održavanje relativno visoko, u usporedbi s dugoročnim gubicima zbog prekida proizvodnje uzrokovanih iznenadnim kvarovima opreme, ovo ulaganje se isplati. Može učinkovito smanjiti vrijeme zastoja opreme, poboljšati učinkovitost proizvodnje i osigurati ciklus isporuke proizvoda.
(II) Osnivanje profesionalnih organizacija za održavanje i mreža za suradnju u održavanju
Zbog složenosti i napredne tehnologije CNC obradnih centara, osnivanje profesionalnih organizacija za održavanje ključno je za osiguranje njihovog normalnog rada. Profesionalne organizacije za održavanje trebaju biti opremljene osobljem za održavanje koje posjeduje stručna znanja i vještine u više aspekata kao što su strojevi, elektrika i numeričko upravljanje. Ovo osoblje ne bi trebalo biti samo upoznato sa strukturom hardvera CNC obradnih centara, već bi trebalo i savladati tehnologije programiranja, otklanjanja pogrešaka i dijagnostike kvarova svojih numeričkih upravljačkih sustava. Interne organizacije za održavanje trebaju imati kompletne alate za održavanje i opremu za testiranje, kao što su visokoprecizni mjerni alati, instrumenti za električno ispitivanje i dijagnostički instrumenti numeričkih upravljačkih sustava, kako bi se zadovoljile potrebe održavanja različitih vrsta kvarova.
U međuvremenu, uspostavljanje mreže suradnje u održavanju može dodatno poboljšati sposobnost održavanja i učinkovitost korištenja resursa. Mreža suradnje u održavanju može obuhvatiti proizvođače opreme, tvrtke za profesionalne usluge održavanja i odjele za održavanje drugih poduzeća u industriji. Uspostavljanjem bliskog suradničkog odnosa s proizvođačima opreme moguće je pravovremeno dobiti tehničke materijale, priručnike za održavanje i najnovije informacije o nadogradnji softvera opreme. U slučaju većih kvarova ili teških problema, može se dobiti daljinsko vodstvo ili podrška na licu mjesta od tehničkih stručnjaka proizvođača. Suradnjom s tvrtkama za profesionalne usluge održavanja, kada vlastite snage poduzeća za održavanje nisu dovoljne, može se posuditi vanjska profesionalna snaga za brzo rješavanje kvarova opreme. Suradnja u održavanju među poduzećima u industriji može ostvariti dijeljenje iskustva i resursa u održavanju. Na primjer, kada poduzeće stekne vrijedno iskustvo u popravku posebnog kvara određenog modela CNC obradnog centra, to iskustvo može se podijeliti s drugim poduzećima putem mreže suradnje u održavanju, izbjegavajući da druga poduzeća ponavljaju istraživanje kada naiđu na isti problem i poboljšavajući razinu održavanja cijele industrije.
(III) Upravljanje inspekcijama
Upravljanje inspekcijom CNC obradnih centara provodi sveobuhvatno upravljanje opremom u smislu fiksnih točaka, fiksnih vremena, fiksnih standarda, fiksnih stavki, fiksnog osoblja, fiksnih metoda, inspekcije, evidentiranja, rukovanja i analize u skladu s relevantnim dokumentima.
Fiksne točke odnose se na određivanje dijelova opreme koje je potrebno pregledati, kao što su vodilice, vodeći vijci, vretena i električni upravljački ormari alatnog stroja, koji su ključni dijelovi. Ovi dijelovi skloni su problemima poput trošenja, labavosti i pregrijavanja tijekom rada opreme. Abnormalnosti se mogu otkriti na vrijeme putem pregleda fiksnih točaka. Fiksni standardi služe za postavljanje normalnih standardnih vrijednosti ili raspona za svaku točku pregleda. Na primjer, preciznost rotacije vretena, ravnost vodilica i raspon tlaka hidrauličkog sustava. Tijekom pregleda, stvarne izmjerene vrijednosti uspoređuju se sa standardnim vrijednostima kako bi se procijenilo je li oprema normalna. Fiksna vremena služe za pojašnjenje ciklusa pregleda svake stavke pregleda, koji se određuje prema čimbenicima kao što su vrijeme rada, intenzitet rada i obrasci trošenja komponenti, kao što su stavke pregleda s različitim ciklusima poput dnevnog, tjednog i mjesečnog. Fiksne stavke služe za određivanje specifičnog sadržaja pregleda, kao što je provjera stabilnosti brzine rotacije vretena, statusa podmazivanja vodećeg vijka i pouzdanosti uzemljenja električnog sustava. Stalno osoblje treba dodijeliti određene odgovorne osobe za svaku stavku inspekcije kako bi se osigurala provedba inspekcijskog rada. Fiksne metode određuju metode inspekcije, uključujući upotrebu alata za detekciju, instrumenata i operativnih koraka inspekcije, kao što je korištenje mikrometra za mjerenje ravnosti vodilica i korištenje infracrvenog termometra za detekciju temperature vretena.
Tijekom procesa inspekcije, inspekcijsko osoblje provodi inspekcije opreme prema određenim metodama i ciklusima te vodi detaljne zapise. Sadržaj zapisa uključuje informacije kao što su vrijeme inspekcije, dijelovi inspekcije, izmjerene vrijednosti i jesu li normalne. Cilj rukovanja je pravovremeno poduzimanje odgovarajućih mjera za probleme pronađene tijekom inspekcije, kao što su podešavanje, zatezanje, podmazivanje i zamjena dijelova. Za neke manje abnormalnosti, one se mogu odmah riješiti na licu mjesta. Za ozbiljnije probleme potrebno je izraditi plan održavanja i organizirati profesionalno osoblje za održavanje za provođenje održavanja. Analiza je važan dio upravljanja inspekcijom. Analizom evidencije inspekcije unutar određenog vremenskog razdoblja sažima se radno stanje i obrasci kvarova opreme. Na primjer, ako se utvrdi da se učestalost abnormalnih situacija u određenom dijelu postupno povećava, potrebno je provesti dubinsku analizu razloga. To može biti zbog povećanog trošenja komponenti ili promjena u radnom okruženju opreme. Zatim se unaprijed mogu poduzeti preventivne mjere, kao što su podešavanje parametara opreme, poboljšanje radnog okruženja ili priprema za zamjenu dijelova unaprijed.
- Dnevni pregled
Dnevni pregled uglavnom provode operateri alatnih strojeva. To je pregled općih komponenti alatnog stroja te rukovanje i pregled kvarova koji se javljaju tijekom rada alatnog stroja. Na primjer, potrebno je svakodnevno provjeravati mjerač razine ulja i količinu ulja u spremniku ulja za podmazivanje vodilica kako bi se osiguralo da se ulje za podmazivanje dodaje na vrijeme, tako da pumpa za podmazivanje može redovito pokretati i zaustavljati te tako osigurati dobro podmazivanje vodilica i smanjiti habanje. U međuvremenu, potrebno je ukloniti strugotine i prljavštinu s površina vodilica XYZ osi, provjeriti je li ulja za podmazivanje dovoljno i provjeriti ima li ogrebotina ili oštećenja na površinama vodilica. Ako se pronađu ogrebotine, treba pravovremeno poduzeti mjere popravka kako bi se spriječilo njihovo daljnje propadanje i utjecaj na preciznost alatnog stroja. Provjerite je li tlak izvora komprimiranog zraka unutar normalnog raspona, očistite automatski filter za odvajanje vode i automatski sušač zraka izvora zraka te odmah uklonite vodu filtriranu filterom za odvajanje vode kako biste osigurali normalan rad automatskog sušača zraka i osigurali čist i suh izvor zraka za pneumatski sustav alatnog stroja kako biste spriječili kvarove pneumatskih komponenti uzrokovane problemima s izvorom zraka. Također je potrebno provjeriti razinu ulja u pretvaraču plin-tekućina i pojačivaču. Kada je razina ulja nedovoljna, pravovremeno nadopunite ulje. Obratite pozornost na to je li količina ulja u spremniku ulja za podmazivanje vretena pri konstantnoj temperaturi dovoljna i prilagodite temperaturni raspon kako biste osigurali stabilno podmazivanje i odgovarajuću radnu temperaturu vretena kako biste osigurali visokoprecizan rad vretena. Za hidraulički sustav alatnog stroja provjerite ima li abnormalnih zvukova u spremniku ulja i hidrauličnoj pumpi, je li pokazivač tlaka normalan, ima li curenja u cjevovodima i spojevima te je li razina radnog ulja normalna kako biste osigurali stabilan rad hidrauličkog sustava, jer hidraulički sustav igra ključnu ulogu u radnjama poput stezanja i izmjene alata alatnog stroja. Provjerite je li indikacija tlaka uravnoteženja hidrauličkog sustava uravnoteženja normalna i promatrajte radi li ventil za uravnoteženje normalno kada se alatni stroj brzo kreće kako biste spriječili neravnotežu pokretnih dijelova alatnog stroja uzrokovanu kvarom sustava uravnoteženja, što može utjecati na preciznost obrade i sigurnost opreme. Kod ulaznih i izlaznih jedinica CNC-a, održavajte fotoelektrični čitač čistim, osigurajte dobro podmazivanje mehaničke strukture i osigurajte normalan prijenos podataka između numeričkog upravljačkog sustava i vanjske opreme. Osim toga, provjerite uređaje za odvođenje topline i ventilaciju različitih električnih ormara kako biste osigurali da ventilatori za hlađenje svakog električnog ormara rade normalno i da filteri zračnih kanala nisu blokirani kako biste spriječili oštećenje električnih komponenti uzrokovano pretjeranom temperaturom unutar električnih ormara. Na kraju, provjerite razne zaštitne uređaje, kao što su vodilice i različiti zaštitni poklopci alatnog stroja, kako biste bili sigurni da nisu labavi kako biste osigurali sigurnost rada alatnog stroja i spriječili ulazak stranih predmeta poput strugotina i rashladne tekućine u unutrašnjost alatnog stroja i oštećenje opreme. - Inspekcija s punim radnim vremenom
Redovne inspekcije provodi osoblje za održavanje s punim radnim vremenom. Uglavnom se fokusira na provođenje ključnih inspekcija ključnih dijelova i važnih komponenti alatnog stroja prema ciklusu te provođenje praćenja stanja opreme i dijagnostike kvarova. Osoblje za održavanje s punim radnim vremenom treba formulirati detaljne planove inspekcija i provoditi redovite inspekcije ključnih komponenti poput kugličnih vijaka prema planovima. Na primjer, svakih šest mjeseci treba očistiti staru mast kugličnog vijka i nanijeti novu mast kako bi se osigurala preciznost prijenosa i glatkoća vijka. Za hidraulički krug ulja, svakih šest mjeseci treba očistiti sigurnosni ventil, ventil za smanjenje tlaka, filter ulja i dno spremnika ulja te zamijeniti ili filtrirati hidrauličko ulje kako bi se spriječili kvarovi hidrauličkog sustava uzrokovani onečišćenjem uljem. Svake godine provjerite i zamijenite ugljične četkice DC servo motora, provjerite površinu komutatora, otpuhnite ugljični prah, uklonite neravnine, zamijenite prekratke ugljične četkice i koristite ih nakon razrade kako biste osigurali normalan rad i dobre performanse regulacije brzine motora. Očistite hidrauličnu pumpu za podmazivanje i filter ulja, očistite dno bazena i zamijenite filter ulja kako biste osigurali čistoću i normalnu opskrbu tekućinom u sustavu podmazivanja. Osoblje za održavanje s punim radnim vremenom također treba koristiti naprednu opremu i tehnologije za detekciju kako bi pratilo stanje alatnog stroja. Na primjer, koristite instrumente za analizu vibracija za praćenje sustava vretena, analizirajte spektar vibracija kako biste procijenili radno stanje i potencijalne kvarove vretena. Koristite tehnologiju analize ulja za otkrivanje ulja u hidrauličkom sustavu i sustavu podmazivanja vretena te procijenite stanje istrošenosti opreme i stupanj onečišćenja ulja prema pokazateljima kao što su sadržaj metalnih čestica i promjene viskoznosti u ulju kako biste unaprijed otkrili potencijalne opasnosti od kvara i formulirali odgovarajuće strategije održavanja. U međuvremenu, izrađujte dijagnostičke zapise prema rezultatima pregleda i praćenja, dubinski analizirajte rezultate održavanja i dajte prijedloge za poboljšanje upravljanja održavanjem opreme, kao što su optimizacija ciklusa pregleda, poboljšanje metode podmazivanja i povećanje zaštitnih mjera kako biste kontinuirano poboljšavali pouzdanost i stabilnost opreme. - Ostale redovite i neredovite točke održavanja
Uz dnevne i redovne preglede, CNC obradni centri imaju i neke točke održavanja koje se provode polugodišnje, godišnje,