Изследване на управлението на поддръжката и поддръжката на CNC обработващи центри
Резюме: Тази статия разглежда подробно значението на управлението на поддръжката и поддръжката на CNC обработващи центрове и задълбочено анализира съдържанието на управлението на поддръжката между CNC обработващите центрове и обикновените машини, включително системата за назначаване на специфичен персонал за работа, поддръжка и заемане на определени позиции, обучение на работното място, системи за инспекция и поддръжка и др. В същото време се акцентира върху уникалното съдържание в управлението на поддръжката на CNC обработващи центрове, като например рационалния избор на методи за поддръжка, създаването на професионални организации за поддръжка и мрежи за сътрудничество по поддръжката, както и цялостното управление на инспекциите. Също така се предоставя подробно описание на специфичните точки за поддръжка на дневна, полугодишна, годишна и нередовна база, с цел да се предоставят изчерпателни насоки за управление на поддръжката и поддръжката за ефективна и стабилна работа на CNC обработващите центрове.
I. Въведение
Като ключово оборудване в съвременната производствена индустрия, CNC обработващите центрове интегрират мултидисциплинарни технологии като машини, електричество, хидравлика и цифрово управление и притежават забележителни характеристики като висока прецизност, висока ефективност и висока степен на автоматизация. Те се използват широко в множество области като аерокосмическа индустрия, автомобилостроене и обработка на матрици и играят решаваща роля за качеството на продуктите и ефективността на производството. CNC обработващите центрове обаче имат сложни структури и високо технологично съдържание. След като възникне неизправност, тя не само ще доведе до спиране на производството и ще причини огромни икономически загуби, но също така може да повлияе на качеството на продукта и корпоративната репутация. Следователно, научното и ефективно управление на поддръжката и поддръжката са от жизненоважно значение за CNC обработващите центрове.
II. Същото съдържание в управлението на поддръжката между CNC обработващи центри и обикновени машини
(I) Система за назначаване на специфичен персонал за управление, поддържане и заемане на определени длъжности
По време на употребата на оборудването е необходимо стриктно да се спазва системата за разпределяне на специфичен персонал за работа, поддръжка и заемане на определени длъжности. Тази система изяснява операторите и персонала по поддръжката на всяко оборудване, както и съответните им длъжности и обхват на отговорности. Чрез разпределяне на отговорностите за използването и поддръжката на оборудването на конкретни лица, може да се подобри познаването и чувството за отговорност на операторите и персонала по поддръжката към оборудването. Операторите могат по-добре да разберат експлоатационните характеристики и фините промени в оборудването по време на дългосрочната му употреба и своевременно да открият анормални ситуации. Персоналът по поддръжката може също така да има по-задълбочено разбиране за структурата и производителността на оборудването, да извършва поддръжка и отстраняване на неизправности по-точно, като по този начин подобрява ефективността на използване и стабилността на оборудването и намалява проблеми като неправилна работа на оборудването и неадекватна поддръжка, причинени от чести смени на персонала или неясни отговорности.
(II) Професионално обучение и забрана за неразрешена дейност
Провеждането на цялостно обучение за работа е основата за осигуряване на нормалната работа на оборудването. Операторите и персоналът по поддръжката както на CNC обработващи центрове, така и на обикновени машини, трябва да получават систематично обучение, включително спецификации за работа с оборудването, предпазни мерки, основни познания за поддръжка и др. Неоторизираната работа е строго забранена. Само персонал, който е преминал професионално обучение и е преминал оценката, има право да работи с оборудването. Неоторизиран персонал, поради липса на необходимите знания и умения за работа с оборудването, е много вероятно да причини неизправности на оборудването или дори инциденти с безопасността поради неправилна работа по време на работния процес. Например, тези, които не са запознати с функциите на контролния панел на машината, могат да зададат неправилно параметрите на обработка, което да доведе до сблъсъци между режещи инструменти и детайли, повреда на ключови компоненти на оборудването, което да повлияе на прецизността и експлоатационния живот на оборудването, а също така да представлява заплаха за безопасността на самите оператори.
(III) Системи за проверка на оборудването и редовна, степенувана поддръжка
Стриктното прилагане на системата за проверка на оборудването е важно средство за бързо откриване на потенциални проблеми с него. Както CNC обработващите центрове, така и обикновените машини трябва да извършват цялостни проверки на оборудването в съответствие със зададените цикли и съдържание на проверката. Съдържанието на проверката обхваща всички аспекти на оборудването, като механични компоненти, електрически системи и хидравлични системи, включително проверка на състоянието на смазване на водещите релси на машината, херметичността на връзките на трансмисионните компоненти и дали връзките на електрическите вериги са хлабави и др. Чрез редовни проверки могат да се открият аномални признаци навреме, преди да възникнат неизправности в оборудването, и да се предприемат съответните мерки за ремонт, за да се избегне разширяването на неизправностите.
Системите за редовна и степенувана поддръжка са формулирани от гледна точка на цялостната поддръжка на оборудването. Въз основа на времето за употреба и условията на работа на оборудването се разработват различни нива на планове за поддръжка. Редовната поддръжка включва дейности като почистване, смазване, регулиране и затягане на оборудването, за да се поддържа доброто му работно състояние. Степенуваната поддръжка определя различни нива на стандарти и изисквания за поддръжка в зависимост от важността и сложността на оборудването, за да се гарантира, че ключовото оборудване получава по-прецизна и цялостна поддръжка. Например, за кутията на шпиндела на обикновена машинна машина, по време на редовна поддръжка е необходимо да се провери качеството и количеството на смазочното масло и да се почистят филтрите. По време на степенувана поддръжка може да се наложи да се провери и регулира предварителното натоварване на лагерите на шпиндела, за да се осигури прецизност на въртене и стабилност на шпиндела.
(IV) Управление на записи по поддръжката и архиви
Внедряването на система за карти за разпределение на длъжностите за персонала по поддръжката и внимателното записване на подробна информация, като например явленията, причините и процесите на поддръжка на неизправностите, както и създаването на пълни архиви за поддръжка, са от голямо значение за дългосрочното управление на оборудването. Записите за поддръжка могат да предоставят ценни справочни материали за последваща поддръжка и отстраняване на неизправности на оборудването. Когато подобни неизправности възникнат отново в оборудването, персоналът по поддръжката може бързо да разбере предишните методи за справяне с неизправности и информацията за подменените части, като се обърне към архивите за поддръжка, като по този начин подобри ефективността на поддръжката и намали времето за поддръжка. Междувременно архивите за поддръжка също помагат за анализ на моделите на неизправности и надеждността на оборудването и предоставят основа за формулиране на разумни планове за обновяване и подобряване на оборудването. Например, чрез анализ на архивите за поддръжка на определена машинна машина се установява, че определен компонент в електрическата ѝ система често се поврежда след определен период от време. Тогава може да се обмисли предварителна подмяна на този компонент или оптимизиране на дизайна на електрическата система, за да се подобри надеждността на оборудването.
(V) Мрежа за сътрудничество по поддръжката и система за експертна диагностика
Създаването на мрежа за сътрудничество по поддръжката и извършването на работата на експертната диагностична система имат положителен ефект върху подобряването на нивото на поддръжка на оборудването и решаването на сложни неизправности. В рамките на едно предприятие, различният персонал по поддръжката има различни професионални умения и опит. Чрез мрежата за сътрудничество по поддръжката може да се осъществи технически обмен и споделяне на ресурси. Когато се сблъскат с трудни неизправности, те могат да обединят знанията си и съвместно да търсят решения. Експертната диагностична система прави интелигентни диагнози на неизправностите на оборудването с помощта на компютърни технологии и базата от знания, основана на експертен опит. Например, чрез въвеждане на често срещаните явления, причини и решения за неизправности на CNC обработващи центрове в експертната диагностична система, когато оборудването работи неизправно, системата може да даде възможни причини за неизправност и предложения за поддръжка според въведената информация за неизправности, предоставяйки мощна техническа поддръжка на персонала по поддръжката. Особено за някои служители по поддръжката с недостатъчен опит, това може да им помогне да локализират и отстранят неизправностите по-бързо.
III. Съдържание, което трябва да се подчертае при управлението на поддръжката на CNC обработващи центри
(I) Рационален избор на методи за поддръжка
Методите за поддръжка на CNC обработващи центрове включват коригираща поддръжка, превантивна поддръжка, коригираща и превантивна поддръжка, прогнозна или базирана на състояние поддръжка и превантивна поддръжка и др. Рационалният избор на методи за поддръжка трябва да отчита различни фактори всеобхватно. Коригиращата поддръжка означава извършване на поддръжка след неизправност на оборудването. Този метод е приложим за някои некритични устройства или ситуации, при които последствията от неизправностите са незначителни и разходите за поддръжка са ниски. Например, когато някое спомагателно осветително оборудване или некритични охлаждащи вентилатори на CNC обработващ център се повреди, може да се приложи методът за коригираща поддръжка. Те могат да бъдат подменени навреме след повреда и това няма да окаже значително влияние върху производството.
Превантивната поддръжка е извършване на поддръжка на оборудването в съответствие с предварително определения цикъл и съдържание, за да се предотвратят неизправности. Този метод е приложим в ситуации, при които неизправностите на оборудването имат очевидна периодичност или модели на износване. Например, лагерите на шпиндела на CNC обработващ център могат да се сменят или поддържат редовно в зависимост от експлоатационния им живот и времето на работа, което може ефективно да предотврати намаляването на прецизността на шпиндела и неизправностите, причинени от износване на лагерите.
Коригиращата и превантивна поддръжка е насочена към подобряване на оборудването по време на процеса на поддръжка, за да се подобри неговата производителност или надеждност. Например, когато се установи, че има неразумни аспекти в структурния дизайн на CNC обработващ център, водещи до нестабилна прецизност на обработката или чести неизправности, структурата може да бъде оптимизирана и обновена по време на поддръжката, за да се подобри цялостната производителност на оборудването.
Прогнозната или базирана на състояние поддръжка е да се следи работното състояние на оборудването в реално време чрез усъвършенствани технологии за мониторинг, да се прогнозират евентуални неизправности на оборудването според данните от мониторинга и да се извършва поддръжка преди да възникнат неизправности. Този метод е особено важен за ключовите компоненти и системи на CNC обработващи центрове. Например, чрез използване на технологии като анализ на вибрациите, мониторинг на температурата и анализ на маслото за наблюдение на шпинделната система, когато се установи, че стойността на вибрациите се увеличава необичайно или температурата на маслото е твърде висока, шпинделът може да бъде проверен и поддържан навреме, за да се избегнат сериозни повреди по него и да се осигури високопрецизна работа на обработващия център. Превантивната поддръжка взема предвид поддръжката на оборудването от етапите на проектиране и производство, за да се улесни поддръжката му в последващия процес на употреба. При избора на CNC обработващ център трябва да се обърне внимание на неговия дизайн за превантивна поддръжка, като например модулен дизайн на компоненти и конструкции, които са лесни за разглобяване и монтаж. При оценката на методите за поддръжка е необходимо да се направят цялостни оценки от аспекти като разходи за ремонт, загуби от прекъсване на производството, работа по организацията на поддръжката и ефекти от ремонта. Например, за CNC обработващ център с висока стойност и натоварена производствена задача, въпреки че инвестицията в оборудване за мониторинг и технологии за прогнозна поддръжка е сравнително висока, в сравнение с дългосрочните загуби от прекъсване на производството, причинени от внезапни неизправности на оборудването, тази инвестиция си заслужава. Тя може ефективно да намали времето на престой на оборудването, да подобри ефективността на производството и да гарантира цикъла на доставка на продукта.
(II) Създаване на професионални организации по поддръжка и мрежи за сътрудничество по поддръжка
Поради сложността и напредналите технологии на CNC обработващите центрове, създаването на професионални организации за поддръжка е ключът към осигуряването на нормалната им работа. Професионалните организации за поддръжка трябва да бъдат оборудвани с персонал по поддръжката, който притежава професионални знания и умения в множество аспекти, като например машини, електричество и цифрово управление. Този персонал трябва не само да е запознат с хардуерната структура на CNC обработващите центрове, но и да владее технологиите за програмиране, отстраняване на грешки и диагностика на неизправности на техните системи за цифрово управление. Вътрешните организации за поддръжка трябва да разполагат с пълни инструменти за поддръжка и тестово оборудване, като например високопрецизни измервателни инструменти, електрически тестови инструменти и диагностични инструменти за системи за цифрово управление, за да отговорят на нуждите от поддръжка на различни видове неизправности.
Междувременно, създаването на мрежа за сътрудничество по поддръжка може допълнително да подобри възможностите за поддръжка и ефективността на използване на ресурсите. Мрежата за сътрудничество по поддръжка може да обхване производители на оборудване, професионални фирми за поддръжка и отделите за поддръжка на други предприятия в индустрията. Чрез установяване на тясно сътрудничество с производителите на оборудване е възможно своевременно да се получат технически материали, ръководства за поддръжка и най-новата информация за актуализации на софтуера на оборудването. В случай на сериозни неизправности или трудни проблеми, може да се получи дистанционно ръководство или поддръжка на място от техническите експерти на производителите. Чрез сътрудничество с професионални фирми за поддръжка, когато собствените възможности на предприятието за поддръжка са недостатъчни, може да се използва външна професионална сила за бързо отстраняване на неизправности в оборудването. Сътрудничеството по поддръжка между предприятията в индустрията може да осъществи споделяне на опит и ресурси в поддръжката. Например, когато едно предприятие натрупа ценен опит в отстраняването на специфична неизправност на определен модел CNC обработващ център, този опит може да бъде споделен с други предприятия чрез мрежата за сътрудничество по поддръжка, като се избягва повтарянето на проучването от други предприятия при среща със същия проблем и се подобрява нивото на поддръжка в цялата индустрия.
(III) Управление на инспекциите
Управлението на инспекциите на CNC обработващи центрове извършва цялостно управление на оборудването по отношение на фиксирани точки, фиксирани времена, фиксирани стандарти, фиксирани артикули, фиксиран персонал, фиксирани методи, инспекция, записване, обработка и анализ съгласно съответните документи.
Фиксираните точки се отнасят до определянето на частите от оборудването, които трябва да бъдат инспектирани, като например водещите релси, водещите винтове, шпинделите и електрическите контролни шкафове на машинния инструмент, които са ключови части. Тези части са склонни към проблеми като износване, хлабавост и прегряване по време на работа на оборудването. Аномалиите могат да бъдат открити навреме чрез инспекции с фиксирани точки. Фиксираните стандарти са за определяне на нормални стандартни стойности или диапазони за всяка инспекционна точка. Например, прецизността на въртене на шпиндела, праволинейността на водещите релси и диапазонът на налягането на хидравличната система. По време на инспекцията действително измерените стойности се сравняват със стандартните стойности, за да се прецени дали оборудването е нормално. Фиксираните времена са за изясняване на цикъла на инспекция на всеки инспектиран елемент, който се определя според фактори като времето на работа, интензивността на работа и моделите на износване на компонентите, като например инспекционните елементи с различни цикли като дневни, седмични и месечни. Фиксираните елементи са за определяне на специфично съдържание на инспекцията, като например проверка на стабилността на скоростта на въртене на шпиндела, състоянието на смазване на водещия винт и надеждността на заземяването на електрическата система. Фиксираният персонал трябва да определи конкретни отговорници за всеки инспектиран елемент, за да се гарантира изпълнението на инспекционната работа. Фиксираните методи трябва да определят методите за инспекция, включително използването на инструменти за откриване, инструменти и оперативните стъпки на инспекцията, като например използване на микрометър за измерване на праволинейността на водещите релси и използване на инфрачервен термометър за откриване на температурата на шпиндела.
По време на процеса на инспекция, инспекционният персонал извършва инспекции на оборудването съгласно определените методи и цикли и води подробни записи. Съдържанието на записите включва информация като време за инспекция, инспектирани части, измерени стойности и дали те са нормални. Целта на обработката е своевременно да се предприемат съответните мерки за проблемите, открити по време на инспекцията, като например регулиране, затягане, смазване и подмяна на части. Някои незначителни аномалии могат да бъдат отстранени незабавно на място. За по-сериозни проблеми е необходимо да се формулира план за поддръжка и да се организира професионален персонал по поддръжката, който да извършва поддръжката. Анализът е важна част от управлението на инспекциите. Чрез анализ на инспекционните записи в рамките на определен период от време се обобщава работното състояние и моделите на неизправности на оборудването. Например, ако се установи, че честотата на анормалните ситуации в определена част постепенно се увеличава, е необходимо да се проведе задълбочен анализ на причините. Това може да се дължи на увеличено износване на компоненти или промени в работната среда на оборудването. След това могат да се предприемат предварително превантивни мерки, като например регулиране на параметрите на оборудването, подобряване на работната среда или предварителна подготовка за подмяна на части.
- Ежедневна инспекция
Ежедневната проверка се извършва главно от оператори на машинни инструменти. Това е проверка на общите компоненти на машината, както и обработка и проверка на неизправности, които възникват по време на работа на машината. Например, необходимо е да се проверява нивомерът за масло и количеството масло в резервоара за смазочно масло на водещата релса всеки ден, за да се гарантира, че смазочното масло се добавя навреме, така че смазочната помпа да може да се стартира и спира редовно, за да се осигури добро смазване на водещите релси и да се намали износването. Междувременно е необходимо да се отстранят стружки и замърсявания по повърхностите на водещите релси по осите XYZ, да се провери дали смазочното масло е достатъчно и да се провери дали има драскотини или повреди по повърхностите на водещите релси. Ако се открият драскотини, трябва да се вземат своевременни мерки за ремонт, за да се предотврати по-нататъшното им влошаване и влияние върху прецизността на машината. Проверете дали налягането на източника на сгъстен въздух е в нормалните граници, почистете автоматичния филтър за отделяне на вода и автоматичния изсушител на въздуха на източника на въздух и своевременно отстранете водата, филтрирана от филтъра за отделяне на вода, за да осигурите нормалната работа на автоматичния изсушител на въздух и да осигурите чист и сух източник на въздух за пневматичната система на машината, за да предотвратите неизправности на пневматичните компоненти, причинени от проблеми с източника на въздух. Необходимо е също така да проверите нивата на маслото в газо-течния конвертор и усилвателя. Когато нивото на маслото е недостатъчно, долейте маслото навреме. Обърнете внимание дали количеството масло в резервоара за масло за смазване на шпиндела с постоянна температура е достатъчно и регулирайте температурния диапазон, за да осигурите стабилно смазване и подходяща работна температура за шпиндела, за да осигурите високопрецизната му работа. За хидравличната система на машината проверете дали има необичайни шумове в резервоара за масло и хидравличната помпа, дали показанията на манометъра са нормални, дали има течове в тръбопроводите и съединенията и дали работното ниво на маслото е нормално, за да осигурите стабилна работа на хидравличната система, тъй като хидравличната система играе ключова роля в действия като затягане и смяна на инструменти на машината. Проверете дали индикацията за балансово налягане на хидравличната балансираща система е нормална и наблюдавайте дали балансиращият клапан работи нормално, когато машината се движи бързо, за да предотвратите дисбаланс на движещите се части на машината, причинен от неизправност на балансиращата система, което може да повлияе на прецизността на обработката и безопасността на оборудването. Поддържайте фотоелектрическия четец чист за входните и изходните устройства на CNC системата, осигурете добро смазване на механичната структура и нормално предаване на данни между системата за цифрово управление и външното оборудване. Освен това проверете устройствата за разсейване на топлината и вентилацията на различните електрически шкафове, за да се уверите, че охлаждащите вентилатори на всеки електрически шкаф работят нормално и че филтрите на въздуховодите не са блокирани, за да предотвратите повреда на електрическите компоненти, причинена от прекомерна температура вътре в електрическите шкафове. Накрая проверете различни защитни устройства, като например водещи релси и различни защитни капаци на машината, за да се уверите, че не са разхлабени, за да се гарантира безопасността на работа на машината и да се предотврати навлизането на чужди предмети, като стружки и охлаждаща течност, във вътрешността на машината и повредата на оборудването. - Пълна инспекция
Пълната инспекция се извършва от персонал по поддръжката на пълен работен ден. Тя се фокусира основно върху извършване на ключови инспекции на ключовите части и важни компоненти на машинния инструмент в съответствие с цикъла и извършване на наблюдение на състоянието на оборудването и диагностика на неизправности. Персоналът по поддръжката на пълен работен ден трябва да формулира подробни планове за инспекция и да извършва редовни инспекции на ключови компоненти, като например сачмените винтове, в съответствие с плановете. Например, почиствайте старата грес на сачмените винтове и нанасяйте нова грес на всеки шест месеца, за да осигурите прецизност на предаване и плавност на винта. За хидравличната маслена верига, почиствайте предпазния клапан, редуцир-вентила, масления филтър и дъното на резервоара за масло на всеки шест месеца и сменяйте или филтрирайте хидравличното масло, за да предотвратите неизправности в хидравличната система, причинени от замърсяване с масло. Проверявайте и сменяйте графитните четки на DC серво двигателя всяка година, проверявайте повърхността на комутатора, издухвайте въглеродния прах, отстранявайте мустаците, сменяйте твърде късите графитни четки и ги използвайте след разработка, за да осигурите нормална работа и добро регулиране на скоростта на двигателя. Почистете смазочната хидравлична помпа и масления филтър, почистете дъното на басейна и сменете масления филтър, за да осигурите чистотата и нормалното подаване на течност в смазочната система. Персоналът по поддръжка на пълен работен ден също трябва да използва съвременна апаратура и технологии за откриване, за да следи състоянието на машинния инструмент. Например, използвайте инструменти за анализ на вибрациите, за да наблюдавате шпинделната система, анализирайте вибрационния спектър, за да прецените работното състояние и потенциалните неизправности на шпиндела. Използвайте технология за анализ на маслото, за да откриете маслото в хидравличната система и смазочната система на шпиндела и да прецените състоянието на износване на оборудването и степента на замърсяване на маслото според показатели като съдържание на метални частици и промени във вискозитета на маслото, за да откриете предварително потенциални опасности от неизправности и да формулирате съответните стратегии за поддръжка. Междувременно, правете диагностични записи според резултатите от инспекцията и мониторинга, анализирайте задълбочено резултатите от поддръжката и предлагайте предложения за подобряване на управлението на поддръжката на оборудването, като например оптимизиране на цикъла на инспекция, подобряване на метода на смазване и увеличаване на защитните мерки за непрекъснато подобряване на надеждността и стабилността на оборудването. - Други точки за редовна и нередовна поддръжка
В допълнение към ежедневните и редовните проверки, CNC обработващите центрове имат и някои точки за поддръжка, които се извършват на полугодишна, годишна,