Zestawmy podstawowe zyski i straty páynące ze stosowania

Zestawmy podstawowe zyski i straty páynące ze stosowania

n
1.2. TrochĊ ekonomiki
VT
TK
os
za
li
Zestawmy podstawowe zyski i straty páynące ze stosowania narzĊdzi
pokrytych warstwami TiN.
Po stronie strat (wydatków) mamy:
• wyĪszą cenĊ narzĊdzi,
• koniecznoĞü stosowania maszyn o wiĊkszej sztywnoĞci (jeĞli chcemy zwiĊkszaü parametry obróbki),
• potrzebĊ reorganizacji procesu produkcji, związaną ze znaczącym wzrostem produkcyjnoĞci.
Po stronie zysków zaĞ:
• wiĊksza ĪywotnoĞü narzĊdzia (formalnie zastĊpuje wiĊc kilka, kilkanaĞcie
narzĊdzi),
• moĪliwoĞü zwiĊkszania parametrów obróbki,
• zmniejszenie iloĞci ostrzeĔ na jednostkĊ czasu,
• zmniejszenie iloĞci przerw miĊdzyoperacyjnych w trakcie obróbki związanych z wymianą narzĊdzia: ma to szczególne znaczenie gdy narzĊdzie
pracuje jako jednostka (zdarza siĊ, Īe jest "najsáabszym ogniwem") w
taĞmowym systemie produkcyjnym, lub gdy urządzeniem jest centrum
obróbcze,
• moĪliwoĞü ponownego pokrycia po przeostrzeniu narzĊdzia,
• moĪliwoĞü nie uĪywania cháodziwa w pewnych operacjach (praca "na
sucho"),
• brak koniecznoĞci konserwacji przy przechowywaniu narzĊdzi,
• zwiĊkszona jakoĞü obrabianych powierzchni (w niektórych wypadkach
wyeliminowanie koniecznoĞci szlifowania lub rozwiercania),
• wzrost wáasnoĞci antykorozyjnych narzĊdzi,
• zmniejszenie prawdopodobieĔstwa tzw. "zimnych napawaĔ".
Dla zobrazowania korzyĞci páynących ze stosowania narzĊdzi pokrytych twardymi warstwami rozpatrzmy modelowo diagram opáacalnoĞci dla
maszynowej czĊĞci kosztów zmiennych produkcji w przypadku wiercenia
otworów na wiertarce kolumnowej.
ZaáóĪmy, Īe:
1. koszt godziny maszynowej wynosi 50 zá,
2. wykorzystujemy dla porównania trzy rodzaje wierteá:
A - wykonane z HSS, szlifowane,
B - wykonane z HSS, szlifowane, pokryte TiN,
C - wykonane z HSS, szlifowane, pokryte TiCN.
TK
os
za
li
n
3. nie precyzujemy rodzaju obrabianego materiaáu,
4. wiercenie przy pomocy: wierteá A (HSS) pozwala wykonaü 100 otworów,
wierteá B (HSS + TiN) 200 otworów, zaĞ wierteá C (HSS + TiCN) 300
otworów w ciągu jednej godziny,
5. ceny wierteá wynoszą odpowiednio:
A - 5 zá,
B-10-zá,
C - 20 zá,
6. nie przeostrzamy wierteá (wiertáa pokryte twardymi warstwami po przeostrzeniu tracą nieco na walorach, uwzglĊdnianie przeostrzenia wprowadziáoby wiĊc nieliniowoĞü do rozpatrywanej sytuacji)
7. zwiĊkszone iloĞci otworów otrzymanych w przypadku stosowania wierteá
pokrytych TiN czy TiCN w jednostce czasu są wynikiem zwiĊkszonych
parametrów obróbki i zmniejszania iloĞci przerw miĊdzyoperacyjnych.
Omawiany proces zilustrowany jest na rys. l.6. Na wykresie tym (podkreĞlamy: modelowym) widoczne są trzy punkty zwane progami opáacalnoĞci (ang. break evens). JeĞli przewidujemy wiĊcej niĪ 20 otworów (I punkt
rentownoĞci) opáaca siĊ juĪ stosowaü wiertáa pokryte TiN; przy wierceniu
ponad 43 otworów (II punkt rentownoĞci) opáacalne jest juĪ stosowanie
wierteá pokrytych TiCN, lecz koszt ich uĪycia jest wiĊkszy niĪ w przypadku
wierteá z warstwą TiN. Korzystanie z wierteá pokrytych TiCN zalecane byáoby dla wiercenia ponad 100 otworów (III punkt rentownoĞci).
VT
Rys. 1.6. Modelowy diagram opáacalnoĞci dla kosztów wiercenia otworów
przy uĪyciu wierteá niepokrytych i pokrytych twardymi warstwami
VT
TK
os
za
li
n
W omawianej sytuacji jeĞli wiercimy na przykáad 90 otworów to koszty
maszynowe wynoszą odpowiednio:
dla wierteá typu A - 40 zá,
dla wierteá typu B - 25 zá,
dla wierteá typu C - 27,5 zá.
Analiza wykresu pozwala sformuáowaü nastĊpujące spostrzeĪenia:
1. wykres taki jest prosty i áatwy do sporządzenia w warunkach produkcyjnych dla dowolnego narzĊdzia, urządzenia i rodzaju obrabianego materiaáu.
2. oszczĊdnoĞci wynikające ze stosowania narzĊdzi pokrytych twardymi
warstwami rosną gwaátownie ( co najmniej liniowo ) ze wzrostem iloĞci
wykonywanych przez narzĊdzie elementarnych zadaĔ ( wiercenie, frezowanie, formowanie itd. ),
3. popularny pogląd, Īe narzĊdzia pokryte warto uĪywaü jedynie przy bardzo duĪej iloĞci elementarnych operacji wydaje siĊ nie byü sáusznym,
4. oszczĊdnoĞci rosną, gdy uĪywa siĊ urządzeĔ o wyĪszych kosztach maszynowych, np. centra obróbcze,
5. oszczĊdnoĞci rosną w miarĊ obniĪania cen narzĊdzi pokrytych twardymi
warstwami (przesuwanie siĊ punktów rentownoĞci w lewo).
Zwykle cena narzĊdzi pokrytych TiN jest o 40-e-80 % wyĪsza od narzĊdzi niepokrytych, zaĞ TiCN tylko nieco wyĪsza od pokrytych TiN.
Dla wyrazistoĞci przyjĊto cenĊ narzĊdzia pokrytego TiN dwukrotnie
wiĊkszą od niepokrytego, zaĞ pokrytego TiCN czterokrotnie wiĊkszą.
UwzglĊdniając rzeczywiste, niĪsze ceny otrzymamy dalszą rentownoĞü.
6. stosując narzĊdzia pokryte twardymi warstwami otrzymamy dodatkowo
korzyĞci nieuwzglĊdniane przy tworzeniu rysunku, lecz wyszczególnione
w zestawieniu zysków.
ZauwaĪmy na koniec, Īe istnieją dwie moĪliwoĞci pracy narzĊdziami pokrytymi twardymi warstwami, obydwie korzystne.
Sposób I: pracując tak dáugo jak narzĊdziami niepokrytymi, lecz na zwiĊkszonych parametrach obróbki wykonujemy w tym samym czasie wiĊcej detali "nie oszczĊdzając narzĊdzia". Sposób ten wymaga dobrych urządzeĔ obróbczych pozwalających na pracĊ
przy zwiĊkszonych parametrach.
Sposób II: pracując na parametrach "normalnych" korzyĞci uzyskujemy
"oszczĊdzając narzĊdzie" oraz zmniejszając iloĞü przerw miĊdzyoperacyjnych na zmianĊ narzĊdzia.
za
li
n
Przedstawmy jeszcze inny rodzaj procedury pozwalającej oceniü korzyĞci páynące z zastosowania narzĊdzi pokrytych twardymi warstwami. Rozpatrzmy przypadek frezowania zgrubnego frezem palcowym. ZaáóĪmy równieĪ sytuacjĊ modelową, zwracając jedynie uwagĊ na metodĊ rachunkową.
Zatem nie precyzujmy typu freza, frezarki, rodzaju materiaáu obrabianego i
cháodziwa.
Zadanie przedstawia siĊ na stepujące:
1. NaleĪy przefrezowaü:
2000 sztuk detali.
2. DáugoĞü frezowania kaĪdego detalu :
Im.
3. Caákowita dáugoĞü frezowania:
2000 szt x Im =2000 m.
4. Koszty maszynowe:
50 zá / godzinĊ.
5. Koszt jednego przeostrzenia:
2 zá.
VT
TK
os
Tabela 1.1. Porównanie kosztów obróbki frezem palcowym pokrytym TiN i
niepokrytym
VT
TK
os
za
li
n
Opis parametrów procesu skrawania frezem pokrytym warstwą TiN i niepokrytym oraz zestawienie wielkoĞci ekonomicznych potrzebnych dla przeprowadzanego posiadania zestawiono w tabeli (Tab. 1.1.)
przy czym parametry okreĞlone są nastĊpująco:
• IloĞü przeostrzeĔ = Caákowita dáugoĞü frezowania / DáugoĞü frezowania
do przeostrzenia
tutaj: (2000 szt. x l m) / 4m = 500
[(2000 szt. x l m - 12m)/8]+l = 250
• Czas frezowania = Caákowita dáugoĞü frezowania / PrĊdkoĞü posuwu
tutaj: 2000 m / (100 mm / min x 60) = 333.3
• Czas zuĪyty na zmianĊ narzĊdzia = IloĞü ostrzeĔ x Czas zmiany
• Koszty frezowania = Czas frezowania x Koszt maszynowy
• Koszt przeostrzenia = IloĞü przeostrzeĔ x Koszt ostrzenia
W omawianym przypadku róĪnica w kosztach wynosi 7095 zá. Procentowo zaĞ otrzymujemy wartoĞü oszczĊdnoĞci równą 56%.
Przedstawiony schemat obliczeĔ, choü modelowy, zawiera realne parametry. Dla uproszczenia przyjĊto jedynie, Īe w trakcie pracy nie wymieniano frezów. Stąd duĪe iloĞci przeostrzeĔ. Naturalnie, tak jak poprzednio,
wartoĞci brane do obliczeĔ bĊdą w kaĪdej sytuacji produkcyjnej inne. Schemat jest áatwy do sporządzenia i moĪe stanowiü podstawĊ do decyzji: „uĪywaü czy nie" narzĊdzi pokrytych warstwami TiN.