Противодействующие концепции в экономике производстваДля достижения максимальной производительности и экономических преимуществ в ходе выполнения металлорежущих работ важно оценивать процессы с точки зрения рентабельности, получаемой от общего объема производства. Целью является надежность процесса механообработки наряду с сохранением высокой производительности и низкой себестоимости. Достижение обозначенных задач вовлекает изучение некоторых концепций, противодействующих друг другу.

Макро против микро

Традиционный подход к вопросу получения наилучших результатов обработки металлов методом резания включает в себя работу согласно узкой перспективной микромодели, когда оптимизация одного инструмента в ходе одной операции выполняется в соотношении 1:1. А при работе с макромоделями учитывается производственный процесс на основании более широкой перспективы. В основе этих моделей лежит полное время обработки на станке, необходимое для производства какой-либо заготовки.

В макро перспективе учитывается взаимосвязь каждого этапа производственного процесса. В упрощенном примере используется два станка для серийного производства деталей. Если станок А оптимизирован с целью повышения производительности, но при этом необходимо улучшить результаты на станке В, то детали на первом станке будут ожидать того момента, когда второй станок выдаст результат, а это повышает себестоимость. В этом случае простая оптимизация стоимости резки (а не производительности) на первом станке могла бы снизить общую стоимость механообработки, а также удержать производительность на том же уровне.

С другой стороны, если станок В работает на холостом ходу в ожидании обработки деталей на станке А, повышение производительности первого станка увеличит общую производительность. Многое зависит от организации самого производственного потока: поточное, серийное или параллельное производство.

Стоимость против производительности

После оценки процесса с точки зрения макро, цех может быть оптимизирован под операции, основываясь на каждом отдельном случае с целью достижения высокой скорости съема металла при максимально возможной низкой стоимости. В самом процессе большую роль играет выбор инструментальной оснастки, расположенной наилучшим образом с точки зрения обработки деталей с учетом их характеристик, а так же использование максимальной глубины резки и максимально возможной скорости потока. Разумеется, эти параметры являются предметом ограничений, касающихся используемой мощности станка и его крутящего момента, стабильности фиксации заготовки и самого инструмента.

С учетом этих условий персонал цеха может использовать скорость резания для точной настройки всего процесса обработки для достижения минимальной стоимости, максимальной производительности или же какого-то компромиссного решения. Изначально время механообработки снижается, а производительность повышается вместе с увеличением скоростей резания. Тем не менее, через какое-то время стоимость вновь начинает расти. При определенной скорости резания срок службы инструмента резко снижается, и его режущая кромка требует частой замены. Более того, увеличение времени механообработки имеет меньшее преимущество по сравнению с увеличением стоимости инструментов и времени переналадки. Где-то посередине между двумя крайностями есть еще и скорость резания, где оба момента сходятся в сбалансированной точке, в результате чего достигается минимальная общая стоимость.

Качество против производительности

Стандарты, устанавливаемые для достижения высокого качества обработки деталей, постоянно ужесточаются, но иногда в поисках качества мы слишком увлекаемся. В погоне за ненужным высоким качеством мы теряем деньги. Производители могут значительно снизить стоимость и повысить производительность всего лишь посредством выполнения требований, установленных для точной обработки деталей.

Производительность против надежности

Кроме того, если говорить о сниженной продолжительности цикла, фокусировка основного внимания на максимальной производительности может отрицательно повлиять на надежность всего процесса обработки металла. Непрерывный процесс работы может прерваться из-за бракованных заготовок и потери времени. Понимание износа деталей и режимов выхода из строя является основным моментом. Явления, связанные с износом, чаще всего являются последовательными и их можно предвидеть (например, поломка инструмента, отсутствие предсказуемости, необходимой для поддержания надежной работы в режиме резки).

Отдельные факторы против общего результата

Примерно от пятидесяти до семидесяти независимых друг от друга факторов могут оказывать существенное влияние на качество изделия, время производства и стоимость. Стандартные факторы, которые можно проанализировать, включают в себя инструменты / инструментальную оснастку, конфигурацию заготовки и материалы, возможности и характеристики оборудования, человеческий фактор, периферийное оборудование и обслуживание. Такие факторы окружающей среды, как потребление энергии и выброс или переработка изношенных инструментов, а так же отходы производства, тоже требуют отдельного внимания вместе с условиями обеспечения безопасной работы.

Универсальный инструмент против специализированного инструмента

Приемлемый путь повышения производительности в ходе отдельных операций – это разработка специализированного инструмента, предназначенного для определенного процесса производства. Временные и финансовые траты, неизбежные в этом случае, могут стоить усилий, когда прибыль оправдана за счет длительного процесса производства. Тем не менее, нахождение баланса между производительностью, надежностью и стоимостью инструмента, необходимого для производства небольших партий, что становится сегодня более частым явлением, требует использования универсального инструмента, который может предоставить гибкость работы при выпуске широкого спектра изделий. Эти инструменты снижают время вынужденного бездействия за счет максимального снижения временных затрат, необходимых для переключения на новый инструмент при смене заготовки. Кроме того, в этом случае снижается необходимость установки и выполнения испытательных операций для проверки нового инструмента.

Подводя итоги, необходимо сказать, что выбор инструментальной оснастки и параметров механообработки для одной единственной операции зависит от того, как операция «встраивается» в общую картину производственного процесса. Выбор должен быть пристрастным в том смысле, что он желателен с точки зрения учета производительности, себестоимости и надежности по отдельности и с точки зрения всего общего производственного процесса.

Источник материала: перевод статьи
Resolving opposing concepts in production economics,
Cutting Edge Conversation

Автор статьиоригинала:
Патрик де Во (Patrick de Vos),
корпоративный менеджер по профессиональному
техническому обучению 
Seco Tools



Понравилась статья? Поделитесь: