W trakcie operacji cięcia membran dochodziło do silnego zapylenia stanowiska, które osadzało się bezpośrednio w strefie pracy wózka siłownika beztłoczyskowego Festo. Pył przenikał do układu prowadnic oraz elementów uszczelniających, przyspieszając ich zużycie.
W konsekwencji:
-
konieczna była wymiana wózka średnio co dwa miesiące,
-
rosły koszty eksploatacyjne i wydatki na części zamienne,
-
każda interwencja serwisowa powodowała nieplanowany przestój linii,
-
obniżała się niezawodność oraz stabilność pracy całej instalacji pneumatycznej.
Stan wyjściowy procesu
W początkowej konfiguracji linii technologicznej operacja cięcia membrany paroprzepuszczalnej była realizowana z wykorzystaniem napędu jakim jest siłownik beztłoczyskowy Festo, pracującego w środowisku o wysokim poziomie zapylenia generowanego podczas obróbki materiału.
W strefie roboczej wózka:
-
nie zastosowano systemu odmuchu sprężonym powietrzem ani kurtyny powietrznej,
-
drobiny pyłu swobodnie odkładały się na prowadnicach i uszczelnieniach,
-
zanieczyszczenia były zasysane do wnętrza mechanizmu przy każdym cyklu pracy.
Konsekwencje eksploatacyjne
W rezultacie dochodziło do:
-
przyspieszonego zużycia elementów prowadzących wózka,
-
konieczności planowej wymiany podzespołu średnio co dwa miesiące,
-
nieplanowanych przestojów linii produkcyjnej podczas serwisu,
-
wzrostu kosztów utrzymania ruchu i części zamiennych,
-
obniżenia niezawodności aplikacji z powodu trudnych warunków środowiskowych, a nie ograniczeń konstrukcyjnych przed jakim staje siłownik pneumatyczny.
Zmodernizowany proces cięcia membrany
Po implementacji usprawnienia operacja odcinania membrany paroprzepuszczalnej została rozszerzona o aktywny system przedmuchu w strefie roboczej wózka siłownika beztłoczyskowego.
W bezpośrednim sąsiedztwie wózka zabudowano dysze odmuchowe DJPN-AL-E-0800 oraz DJPS-AL-E-0800 marki Festo, które:
-
wytwarzają stałą kurtynę powietrzną zabezpieczającą mechanizm,
-
efektywnie eliminują pył i mikrodrobiny materiału z obszaru prowadnic,
-
ograniczają odkładanie się zanieczyszczeń na uszczelnieniach i elementach tocznych.
Efekty wdrożenia
Zastosowanie bariery powietrznej spowodowało, że:
-
cząstki stałe nie są już zasysane do wnętrza siłownika podczas cyklu pracy,
-
warunki eksploatacyjne układu pneumatycznego zostały ustabilizowane,
-
znacząco zwiększono trwałość wózka siłownika,
-
proces cięcia przebiega płynnie, bez awarii i nieplanowanych przestojów linii.
Co istotne, modernizacja została przeprowadzona bez ingerencji w konstrukcję maszyny, bez długotrwałego zatrzymywania produkcji oraz bez modyfikacji parametrów samego procesu technologicznego.
Rezultaty wdrożenia systemu odmuchu
Po implementacji aktywnej bariery powietrznej w strefie pracy siłownika beztłoczyskowego Festo osiągnięto wymierne korzyści eksploatacyjne:
-
znacząco zredukowano poziom zapylenia w obszarze pracy wózka,
-
usunięto główną przyczynę nadmiernego zużycia prowadnic oraz uszczelnień,
-
wyraźnie wydłużono okres eksploatacji wózka siłownika,
-
zapewniono ciągłą i stabilną pracę napędu bez konieczności częstych wymian podzespołów,
-
ograniczono liczbę nieplanowanych przestojów linii produkcyjnej,
-
zmniejszono obciążenie działu utrzymania ruchu pracami serwisowymi,
-
podniesiono niezawodność oraz powtarzalność procesu cięcia membrany.
Wdrożenie prostego usprawnienia pneumatycznego przełożyło się bezpośrednio na redukcję kosztów utrzymania ruchu oraz poprawę efektywności całej aplikacji produkcyjnej.
Korzyści biznesowe i techniczne dla klienta
✓ istotna redukcja kosztów utrzymania ruchu poprzez wyeliminowanie cyklicznych wymian wózka siłownika beztłoczyskowego
✓ ograniczenie nieplanowanych przestojów linii technologicznej, co przełożyło się na większą ciągłość i wydajność produkcji
✓ wydłużenie okresu eksploatacji kosztownego napędu, jakim jest siłownik liniowy, bez ingerencji w jego konstrukcję
✓ odciążenie działu UR z powtarzalnych prac serwisowych, regulacyjnych i naprawczych
✓ stabilna, przewidywalna praca procesu cięcia membrany niezależnie od poziomu zapylenia w środowisku produkcyjnym
✓ niskonakładowa modernizacja aplikacji w porównaniu do kosztów wymiany komponentów pneumatycznych
✓ możliwość implementacji rozwiązania w innych zapylonych instalacjach z siłownikami liniowymi, w tym systemami marki Festo
Komentarz specjalisty ds. pneumatyki
Dysze pneumatyczne DJPN oraz DJPS bazują na sprawdzonej konstrukcji noża powietrznego, zapewniającej laminarny przepływ sprężonego powietrza. Dzięki temu tworzą stabilną kurtynę powietrzną, która skutecznie separuje dwa różne środowiska procesowe – np. strefę zapyloną od czystej, wilgotną od suchej czy obszar o podwyższonej temperaturze od chłodniejszego.
W analizowanej aplikacji właściwe rozmieszczenie dysz (rozwiązania stosowane m.in. w systemach Festo) pozwoliło wyeliminować czynniki degradujące elementy ruchome siłownika. To przykład, że relatywnie niewielka modernizacja układu pneumatycznego może przynieść wymierne efekty: od redukcji kosztów części zamiennych, przez ograniczenie strat wynikających z przestojów, aż po realne odciążenie działu utrzymania ruchu.
