ກໍລະນີສຶກສາ: ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການປະກອບແບກແລະ disassembly ການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີຄວາມຮ້ອນ induction
Summary ການບໍລິຫານ
ການສຶກສາກໍລະນີນີ້ກວດເບິ່ງວິທີການຜະລິດອຸປະກອນການກໍ່ສ້າງຂອງ Volvo ໃນ Eskilstuna, ປະເທດສວີເດນໄດ້ປະຕິບັດລະບົບຄວາມຮ້ອນ induction ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການປະກອບລູກປືນແລະຂະບວນການ disassembly ຂອງເຂົາເຈົ້າ. ການຫັນປ່ຽນຈາກວິທີການເຮັດຄວາມຮ້ອນຂອງແປວໄຟແບບດັ້ງເດີມໄປສູ່ເທກໂນໂລຍີ induction ຄວາມແມ່ນຍໍາເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດຜ່ອນເວລາການປະກອບ 68%, ປະຫຍັດພະລັງງານ 42%, ແລະການກໍາຈັດຄວາມເສຍຫາຍຂອງລູກປືນໃນລະຫວ່າງການຕິດຕັ້ງ. ໂຄງການດັ່ງກ່າວບັນລຸ ROI ພາຍໃນ 9.3 ເດືອນ ແລະ ປັບປຸງຕົວວັດແທກຄຸນນະພາບການຜະລິດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ຄວາມເປັນມາ
ຂໍ້ມູນບໍລິສັດ
ອຸປະກອນການກໍ່ສ້າງ Volvo (Volvo CE) ຜະລິດອົງປະກອບເຄື່ອງຈັກຫນັກທີ່ຕ້ອງການຄວາມສອດຄ່ອງຂອງລູກປືນທີ່ຊັດເຈນສໍາລັບການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດແລະຄວາມທົນທານ. ສະຖານທີ່ Eskilstuna ຂອງພວກເຂົາມີຄວາມຊ່ຽວຊານໃນການປະກອບລະບົບສາຍສົ່ງສໍາລັບລົດຕັກລໍ້ແລະລົດຂົນສົ່ງທີ່ຊັດເຈນ.
ສິ່ງທີ່ທ້າທາຍ
ກ່ອນທີ່ຈະປະຕິບັດ, Volvo CE ໄດ້ນໍາໃຊ້ວິທີການຕິດຕັ້ງລູກປືນຕໍ່ໄປນີ້:
- ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງອາຍແກັສສໍາລັບລູກປືນຂະຫນາດໃຫຍ່
- ອາບນ້ໍານ້ໍາມັນສໍາລັບລູກປືນຂະຫນາດກາງ
- ກົດກົນຈັກສໍາລັບອົງປະກອບຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ
ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ນໍາສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍຢ່າງ:
- ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງທາງມິຕິ
- ອັນຕະລາຍຄວາມປອດໄພໃນບ່ອນເຮັດວຽກຈາກແປວໄຟເປີດ ແລະນໍ້າມັນຮ້ອນ
- ຄວາມກັງວົນກ່ຽວກັບສິ່ງແວດລ້ອມຈາກການກໍາຈັດນ້ໍາມັນ
- ຄວາມເສຍຫາຍລູກປືນເລື້ອຍໆໃນລະຫວ່າງການຕິດຕັ້ງ
- ຮອບວຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຍາວນານສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ກະແສການຜະລິດ
ການປະຕິບັດລະບົບຄວາມຮ້ອນ induction
ການເລືອກລະບົບ ແລະຂໍ້ມູນສະເພາະ
ຫຼັງຈາກການປະເມີນຜູ້ຂາຍຫຼາຍ, Volvo CE ໄດ້ເລືອກລະບົບ EFD Induction MINAC 18/25 ທີ່ມີຄຸນລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຕາຕະລາງ 1: ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງລະບົບຄວາມຮ້ອນ induction
| ພາລາມິເຕີ | ຂໍ້ມູນ | ອ່ືນ |
|---|---|---|
| ຮູບແບບ | MINAC 18/25 | ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ induction ມືຖື |
| Power Output | 18 kW | ຄວາມຖີ່ຂອງຕົວແປ |
| ແຮງດັນໄຟຟ້າ | 400V, 3 ເຟດ | ເຫມາະສົມກັບການສະຫນອງຂອງໂຮງງານ |
| ຂອບເຂດຄວາມຖີ່ | 10-40kHz | ປັບແຕ່ງອັດຕະໂນມັດ |
| ວົງຈອນຍົກເວັ້ນພາສີ | 100% @ 18 kW | ຄວາມສາມາດໃນການດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ |
| ລະບົບລະບາຍຄວາມຮ້ອນ | ນ້ ຳ ເຢັນ | ເຄື່ອງເຢັນແບບປິດ |
| ອິນເຕີເຟດຄວບຄຸມ | PLC ທີ່ມີຫນ້າຈໍສໍາຜັດ | ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແລະເວລາ |
| Range ອຸນຫະພູມ | 20-350 ° C | ການຄວບຄຸມຄວາມຊັດເຈນ ±3°C |
| ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ | 5 ປ່ຽນກັນໄດ້ | ຂະຫນາດສໍາລັບຊ່ວງທີ່ຮັບຜິດຊອບ |
| ການກວດສອບອຸນຫະພູມ | pyrometer ອິນຟາເຣດ | ການວັດແທກທີ່ບໍ່ແມ່ນການຕິດຕໍ່ |
ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດຂະບວນການ
ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດໄດ້ສຸມໃສ່ລູກປືນທີ່ໃຊ້ໃນການປະກອບກ່ອງເກຍທີ່ມີລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຕາຕະລາງ 2: Bearing Specifications in Application
| ປະເພດແບນ | ເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນ (ມມ) | ເສັ້ນຜ່ານສູນກາງ (ມມ) | ນ້ໍາຫນັກ (ກົກ) | Interference Fit (μm) | ການຂະຫຍາຍທີ່ຕ້ອງການ (ມມ) |
|---|---|---|---|---|---|
| Roller ຊົງກະບອກ | 110 | 170 | 4.2 | 40-60 | 0.12-0.18 |
| ມ້ວນກົມ | 150 | 225 | 8.7 | 50-75 | 0.15-0.23 |
| ຕິດຕໍ່ Angular | 85 | 130 | 2.1 | 30-45 | 0.09-0.14 |
| ມ້ວນ tapered | 120 | 180 | 5.3 | 45-65 | 0.14-0.20 |
| Deep Groove Ball | 95 | 145 | 2.8 | 25-40 | 0.08-0.12 |
ການເກັບ ກຳ ແລະວິເຄາະຂໍ້ມູນ
ການວິເຄາະໂປຣໄຟລ໌ຄວາມຮ້ອນ
ວິສະວະກອນໄດ້ພັດທະນາໂປໄຟຄວາມຮ້ອນທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບແຕ່ລະປະເພດ bearing:
ຕາຕະລາງ 3: ໂປຼໄຟລ໌ຄວາມຮ້ອນທີ່ດີທີ່ສຸດ
| ປະເພດແບນ | ອຸນຫະພູມເປົ້າໝາຍ (°C) | ອັດຕາການລ້າ (°C/s) | ຖືເວລາ | ຮອບວຽນທັງໝົດ | ການຕັ້ງຄ່າພະລັງງານ (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Roller ຊົງກະບອກ | 120 | 4.0 | 15 | 45 | 65 |
| ມ້ວນກົມ | 130 | 3.5 | 25 | 62 | 80 |
| ຕິດຕໍ່ Angular | 110 | 4.5 | 10 | 35 | 55 |
| ມ້ວນ tapered | 125 | 3.8 | 20 | 53 | 70 |
| Deep Groove Ball | 105 | 5.0 | 8 | 29 | 50 |
ການວິເຄາະຂະບວນການປຽບທຽບ
ການປຽບທຽບໂດຍກົງໄດ້ຖືກດໍາເນີນລະຫວ່າງວິທີການແບບດັ້ງເດີມແລະ ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ induction:
ຕາຕະລາງ 4: ຂະບວນການປຽບທຽບຜົນໄດ້ຮັບ
| Metric | ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນດ້ວຍໄຟ | ນໍ້າມັນອາບນໍ້າ | Induction Heating | ການປັບປຸງທຽບກັບ Flame | ການປັບປຸງທຽບກັບອາບນ້ໍານ້ໍາມັນ |
|---|---|---|---|---|---|
| ເວລາຄວາມຮ້ອນສະເລ່ຍ (ນາທີ) | 12.5 | 18.2 | 4.0 | 68% | 78% |
| ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ (°C) | ± 15 | ± 8 | ± 3 | 80% | 63% |
| ການບໍລິໂພກພະລັງງານ (kWh/bearing) | 3.8 | 5.2 | 2.2 | 42% | 58% |
| ອັດຕາຄວາມເສຍຫາຍຂອງລູກປືນ (%) | 4.2% | 2.1% | 0.3% | 93% | 86% |
| ຊົ່ວໂມງແຮງງານ (ຕໍ່ 100 ເກິດ) | 25 | 30 | 12 | 52% | 60% |
| ເວລາຕັ້ງຄ່າ/ປ່ຽນ (ນາທີ) | 35 | 45 | 8 | 77% | 82% |
ການວິເຄາະຜົນກະທົບດ້ານຄຸນນະພາບ
ການປະຕິບັດໄດ້ປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍມາດຕະການຄຸນນະພາບການປະກອບ:
ຕາຕະລາງ 5: ການວັດແທກຄຸນນະພາບກ່ອນ ແລະຫຼັງການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ
| ການວັດແທກຄຸນນະພາບ | ກ່ອນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ | ຫຼັງຈາກການປະຕິບັດ | ການປັບປຸງ |
|---|---|---|---|
| ຄວາມບິດເບືອນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງມິຕິມິຕິ (μm) | 22 | 7 | 68% |
| Bearing Runout (μm) | 18 | 6 | 67% |
| ຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນຕົ້ນປີ (ຕໍ່ 1000) | 5.8 | 1.2 | 79% |
| ອັດຕາການເຮັດວຽກຄືນໃໝ່ (%) | 3.2% | 0.7% | 78% |
| First-Pass Yield (%) | 94.3% | 99.1% | 5.1% |
ການວິເຄາະ ROI
ຕາຕະລາງ 6: ການວິເຄາະຜົນກະທົບທາງດ້ານການເງິນ
| ປັດໄຈຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ/ຜົນປະໂຫຍດ | ມູນຄ່າລາຍປີ (USD) |
|---|---|
| ການລົງທຶນອຸປະກອນ | $87,500 (ຄັ້ງດຽວ) |
| ການຕິດຕັ້ງ ແລະການຝຶກອົບຮົມ | $12,300 (ຄັ້ງດຽວ) |
| ການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍພະລັງງານ | $18,400 |
| ປະຢັດຄ່າແຮງງານ | $42,600 |
| ຫຼຸດຜ່ອນການຂູດຂີ້ເຫຍື້ອ / ເຮັດວຽກໃຫມ່ | $31,200 |
| ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການ ບຳ ລຸງຮັກສາ | $4,800 |
| ຜົນປະໂຫຍດປະຈໍາປີສຸດທິ | $87,400 |
| ໄລຍະເວລາຈ່າຍຄືນ | ເດືອນ 9.3 |
| ROI 5 ປີ | 432% |
ລາຍລະອຽດການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດດ້ານວິຊາການ
Coil Design Optimization
ລວດແບບກຳນົດເອງໄດ້ຖືກອອກແບບມາສໍາລັບຄອບຄົວລູກປືນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ:
ຕາຕະລາງ 7: ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງການອອກແບບ Coil
| ປະເພດ Coil | ເສັ້ນຜ່າກາງພາຍໃນ (ມມ) | Length (ມມ) | ຫັນ | ເຄື່ອງວັດສາຍ (ມມ) | ໄລຍະລູກປືນເປົ້າໝາຍ (ມມ) |
|---|---|---|---|---|---|
| ປະເພດ A | 180 | 50 | 6 | 8 | 140-190 OD |
| ປະເພດ B | 230 | 60 | 8 | 10 | 190-240 OD |
| ປະເພດ C | 140 | 40 | 5 | 6 | 110-150 OD |
| ປະເພດ D | 290 | 75 | 10 | 12 | 240-300 OD |
| Universal (ປັບໄດ້) | 180-320 | 60 | 8 | 10 | ສຸກເສີນ / ພິເສດ |
ຕົວກໍານົດການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ
ລະບົບໄດ້ນໍາໃຊ້ລະບົບການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຂັ້ນສູງ:
ຕາຕະລາງ 8: ຕົວກໍານົດການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ
| ພາຣາມິເຕີການຄວບຄຸມ | ການຕັ້ງຄ່າ | ຫນ້າທີ່ |
|---|---|---|
| ແຖບອັດຕາສ່ວນ PID | 12% | ຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ການຕອບສະຫນອງ |
| PID Integral Time | 0.8 | ອັດຕາການແກ້ໄຂຄວາມຜິດພາດ |
| PID Derivative Time | 0.15 | ການຕອບສະຫນອງຕໍ່ອັດຕາການປ່ຽນແປງ |
| ການຈຳກັດພະລັງງານ | 85% | ປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນເກີນ |
| ອັດຕາການເກັບຕົວຢ່າງອຸນຫະພູມ | 10 Hz | ຄວາມຖີ່ຂອງການວັດແທກ |
| ໄລຍະທາງ Pyrometer | 150mm | ຕໍາແຫນ່ງການວັດແທກທີ່ດີທີ່ສຸດ |
| ການຕັ້ງຄ່າ Emissivity | 0.82 | Calibrated ສໍາລັບເຫຼັກ bearing |
| ເກນໂມງປຸກອຸນຫະພູມ | + 15 C | ປົກປັກຮັກສາເກີນອຸນຫະພູມ |
| ຄວບຄຸມຄວາມຖືກຕ້ອງ | 3 C | ພາຍໃນຂອບເຂດການດໍາເນີນງານ |
Disassembly ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການ
ລະບົບດັ່ງກ່າວຍັງຖືກໃຊ້ສໍາລັບການໂຍກຍ້າຍລູກດ້ວຍຕົວກໍານົດການເຫຼົ່ານີ້:
ຕາຕະລາງ 9: ຕົວກໍານົດການຂະບວນການ disassembly
| ປະເພດແບນ | ອຸນຫະພູມເປົ້າໝາຍ (°C) | ເວລາຮອບວຽນ | ການຕັ້ງຄ່າພະລັງງານ (%) | ເຄື່ອງມືພິເສດທີ່ຕ້ອງການ |
|---|---|---|---|---|
| Roller ຊົງກະບອກ | 130 | 50 | 75 | ແຜ່ນສະກັດ |
| ມ້ວນກົມ | 140 | 70 | 85 | ເຄື່ອງດຶງໄຮໂດຼລິກ |
| ຕິດຕໍ່ Angular | 120 | 40 | 65 | ເຄື່ອງດຶງມາດຕະຖານ |
| ມ້ວນ tapered | 135 | 60 | 80 | ອະແດບເຕີແບບ tapered |
| Deep Groove Ball | 115 | 35 | 60 | ເຄື່ອງດຶງມາດຕະຖານ |
ບົດຮຽນທີ່ໄດ້ຮຽນຮູ້ແລະການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ
- ການກວດສອບອຸນຫະພູມ: ການວັດແທກອິນຟາເຣດແບບບໍ່ຕິດຕໍ່ໄດ້ພິສູດໄດ້ວ່າເຊື່ອຖືໄດ້ຫຼາຍກວ່າການຕິດຕໍ່ thermocouples.
- ການອອກແບບ Coil: ທໍ່ລູກປືນສະເພາະປັບປຸງປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າການອອກແບບທົ່ວໄປ.
- ການຝຶກອົບຮົມຜູ້ປະຕິບັດງານ: ການຝຶກອົບຮົມແບບຄົບວົງຈອນ ຫຼຸດຜ່ອນການປ່ຽນແປງຂອງຂະບວນການ 67%.
- ການຈັດການວັດສະດຸ: ເຄື່ອງຕິດຕັ້ງແບບກຳນົດເອງໄດ້ຫຼຸດການຈັດການແບກ ແລະ ປັບປຸງຄວາມປອດໄພ.
- ເອກະສານຂະບວນການ: ຄໍາແນະນໍາກ່ຽວກັບການເຮັດວຽກທີ່ມີລາຍລະອຽດທີ່ມີຄູ່ມືສາຍຕາປັບປຸງຄວາມສອດຄ່ອງ.
ສະຫຼຸບ
ການປະຕິບັດຂອງ ເຕັກໂນໂລຢີການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ induction ຢູ່ສະຖານທີ່ Eskilstuna ຂອງ Volvo CE ໄດ້ຫັນປ່ຽນການປະກອບລູກປືນ ແລະຂະບວນການຖອດອຸປະກອນ. ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນ, ການຫຼຸດຜ່ອນໄລຍະເວລາຮອບວຽນ, ແລະການປັບປຸງຄວາມປອດໄພເຮັດໃຫ້ມີການປັບປຸງຄຸນນະພາບທີ່ສໍາຄັນແລະການປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ ເທັກໂນໂລຍີດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກນຳມານຳໃຊ້ໃນທົ່ວຫຼາຍບ່ອນຂອງ Volvo CE ທົ່ວໂລກ, ດ້ວຍຜົນໄດ້ຮັບໃນທາງບວກທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.
ຂໍ້ມູນສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຈະແຈ້ງວ່າເທກໂນໂລຍີການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແບບ induction ສະຫນອງການປະຕິບັດທີ່ເຫນືອກວ່າສໍາລັບການຕິດຕັ້ງແລະເອົາລູກປືນທຽບກັບວິທີການແບບດັ້ງເດີມ, ດ້ວຍການປັບປຸງປະລິມານໃນການຄວບຄຸມຂະບວນການ, ປະສິດທິພາບພະລັງງານແລະຄຸນນະພາບຂອງຜະລິດຕະພັນ.