Miten hitsatut liitospääakselikokoonpanot poistivat värähtelyt merkintäkoneissa

Wisconsinissa sijaitsevan virvoitusjuomakoneiden valmistajan ongelmanratkaisu etikettien kiinnitystarkkuuden parantamisella parantamalla akselikokoonpanojen laatua

Asiakasyleiskatsaus

Ryan Mitchell johtaa insinööriryhmää Wisconsinissa sijaitsevassa virvoitusjuomapakkauskoneiden valmistajassa. Yritys suunnittelee ja valmistaa pyöriväetikettikoneita, joita käyttävät virvoitusjuomatuottajat koko Pohjois-Amerikassa.

Marraskuussa 2024 ryhmä aloitti yhden korkean nopeuden etikettikoneensa päivityksen täyttääkseen kasvavat asiakaspalvelun vaatimukset tuotannon tehostamiseksi ja etikettien kiinnitystarkkuudeksi.

Haaste

Projekti kohtasi aluksi odottamattoman esteen.

Useat nykyisen toimittajan toimittamat hitsatut liitospintalevyjen akselikokoonpanot eivät täyttäneet vaadittua pyörimistarkkuutta hitsauksen jälkeen. Testauksen aikana insinöörit havainnoivat liiallista pyörimispoikkeamaa (runout), joka tuli yhä selvemmin esiin korkeammilla käyttönopeuksilla.

Vaikka poikkeama vaikutti pieneltä tarkastuksen aikana, sen vaikutus koneen suorituskykyyn oli merkittävä.

Tästä aiheutunut värähtely johti seuraaviin seurauksiin:

• Laakerien ennenaikainen kulumine
• Ylläpidon lisääntyneet vaatimukset
• Epätasainen etikettien sijoittuminen
• Koneen vakaus heikkenee täysillä tuotantonopeuksilla

Juomavalmistajille, jotka toimivat vuorokauden ympäri, jopa pienet sijoitusvirheet voivat johtaa hylättyihin tuotteisiin, tuotantokatkoksiin ja tarpeettomiin käyttökustannuksiin.

Ryanin tiimin tarvitsi luotettavampaa akselikokoonpanoratkaisua, joka pystyy säilyttämään tiukat keskitetyyden vaatimukset samalla kun se kestää jatkuvaa teollista käyttöä.

Etsitään parempaa valmistuskumppania

Useiden toimittajien arvioinnin jälkeen insinööritiimi keskittyi etsimään valmistajaa, jolla on vahvemmat hitsausten ohjaus- ja koneistustaidot.

Tärkeimmät vaatimukset olivat:

• Tarkka liitoslevyn ja akselin suuntaus
• Yhtenäinen keskitettyys hitsauksen jälkeen
• Luotettava mitallinen tarkastus
• Toistettava laatu eri tuotantoserioissa
• Lyhyet toimitusaikajaksot prototyyppien validointiin

Sen sijaan, että olisi vain hankkinut toisen komponenttitoimittajan, tiimi etsi valmistusyhteistyökumppania, joka kykenisi ymmärtämään pyörivän laitteiston toiminnalliset vaatimukset.

Ratkaisu

Työskennellessään tiukasti asiakkaan insinööriosaston kanssa kehitettiin uudistettu valmistusprosessi hitsattujen liitospintaliitosten akselikoottureihin.

Tuotannossa otettiin useita parannuksia käyttöön:

Tarkka konepuru kuumennuksen jälkeen

Kriittiset akseli- ja liitospintamitat konepuroitiin tiukemmille toleransseille ennen kokoonpanoa, mikä tarjosi vakaudempaa perustaa hitsausta varten.

Ohjattu hitsausmenetelmä

Erikoispidikkeitä käytettiin säilyttämään tasasuuntautuminen hitsauksen aikana ja vähentämään lämpövääntymiä.

Hitsauksen jälkeinen konepuru

Hitsauksen jälkeen kriittiset pinnat käsiteltiin toissijaisilla konepurutöillä, jotta palautettiin mitallinen tarkkuus ja varmistettiin oikea keskittävyys.

Laadun parantamiseen tähtäävä tarkastus

Jokainen kokoonpano tarkastettiin tarkkuusmittauslaitteilla pyörähtämisen, akselin suuntautumisen ja mittojen noudattamisen varmistamiseksi ennen lähettämistä.

Tulokset

Asennuksen ja testauksen jälkeen päivitettyjä akselikokoonpanoja käytettäessä saavutettiin mitattavia parannuksia koko merkintäjärjestelmässä.

Toiminnan ensimmäisten kuukausien aikana Ryanin tiimi raportoi:

• Huomattavasti alhaisemman pyörivän värähtelyn
• Parantuneen merkintätarkkuuden korkeilla käyttönopeuksilla
• Laakerien vaihtojen taajuuden vähenemisen
• Sileämmän koneen toiminnan pitkien tuotantoketjujen aikana
• Suuremman luottamuksen koneen pitkäaikaiseen luotettavuuteen

Tärkeimpänä kone pystyi säilyttämään tarkan merkintäpaikan myös huippukuormituksen aikana.

Insinöörimiehistö suoritti päivityshankkeen onnistuneesti ja siirtyi eteenpäin tuotantokäyttöönottovaiheeseen.

ASIAKASPALAUTE

"Parannus oli heti havaittavissa testauksen aikana. Koneen värähtely pieneni merkittävästi, ja tarran sijoittuminen tuli paljon tarkemmin. Kokoonpanot täyttivät vaaditut toleranssit ja auttoivat meitä suorittamaan päivityksen luottamuksella."

Ryan Mitchell
Insinöörimanageri
Wisconsin, Yhdysvallat