TEHNOLOGIČAN PRISTUP IZRADI VRTIH I GRAĐEVINSKIH KOLICA APPROACH TO COST EFFECTIVE DESIGN GARDEN AND BUILDING CART PRODUCTION

Transcription

1 TEHNOLOGIČAN PRISTUP IZRADI VRTIH I GRAĐEVINSKIH KOLICA APPROACH TO COST EFFECTIVE DESIGN GARDEN AND BUILDING CART PRODUCTION Zlatko Martinović * Štefanija Klarić ** Ivan Samardžić ** * LIMEX d.o.o., Donji Miholjac, HR ** Mechanical engineering faculty in Slavonski Brod Trg I.B.Mažuranić 18, Slavonski Brod, HR Ključne riječi: tehnologičnost, MAG zavarivanje, robotizacija, automatizacija, vrtna i građevinska kolica, serijska proizvodnja Key words: cost effective design, MAG welding, robotisation, automatization, garden and building cart, serial production Sažetak: U radu se obrazlaže tehnologičan pristup izradi građevinskih kolica u uvjetima serijske proizvodnje. Obrazlaže se slijed proizvodnih aktivnosti, s posebnim naglaskom na aktivnosti vezane uz zavarivanje. Daje se kratak osvrt i usporedba primjene robota za zavarivanje i automatskog radnog mjesta za zavarivanje «felge» kotača kolica. Tehnologična izrada podrazumijeva pouzdanost, kvalitetu i sigurnost zavarenog proizvoda, uz uvažavanje ekoloških zahtjeva (minimalno onečišćenje čovjekove okoline, minimalan utrošak energije i materijala), a da se pri tome ostvari maksimalan dobit. Abstract: Cost effective design approach to production of building cart in serial production conditions is explained in this paper. Production activities sequence, with special attention to activities related to welding is also explained. Short retrospection and comparison of application of welding robot and automatized working place for welding of cart wheel rim are described. Cost effective design production imply reliability, quality and safety of welded product, with respect to ecological requirements (minimal pollution of human environment, minimal consumption of energy and material), but with maximal profit.

2 1. UVOD Tehnologična proizvodnja ili određeno proizvodno rješenje je ono, koje osigurava ispravno funkcioniranje proizvoda s traženom razinom pouzdanosti, u predviđenom vijeku eksploatacije, a uz najmanje troškove izrade, najmanji utrošak materijala u izradi, najmanji utrošak energije u izradi i eksploataciji, te uz najmanje zagađivanje biološke okoline u izradi i u eksploataciji. Pored spomenutih zahtjeva koji se postavljaju na proizvodnju, danas se sve više daje naglasak i na mogućnosti recikliranja materijala koji se koristi za izradu proizvoda, posebice u serijskoj i visokoserijskoj proizvodnji. Termin tehnologičnost je izveden iz ruskog jezika od istovjetne riječi tehnologičnost. U drugim jezicima nema odgovarajuća riječ. Tako npr. u engleskom jeziku je odgovarajući termin "cost effective design" (ekonomično oblikovanje).[1] U ovom se radu obrazlažu važniji detalji kod izrade kolica koja se koriste u vrtovima domaćinstava i kao sredstvo za transport materijala u građevinarstvu. 2. OSVRT NA PROIZVODNJU VRTNIH I GRAĐEVINSKIH KOLICA Vrtna i građevinska kolica ubrajaju se u proizvode koje možemo često vidjeti u vrtovima domaćinstava, na različitim gradilištima i u radionicama. Postoji puno tipova građevinskih kolica, prvenstveno ovisno o namjeni, odnosno predviđenim uvjetima eksploatacije. U ovom će se radu naglasak dati na klasična kolica koja najčešće viđamo u vrtovima domaćinstava, a koja se rade u serijskoj proizvodnji. Na slici 1. prikazan je jedan tip kolica koja se proizvode u dnevnoj količini od 2500 kom. u jednoj smjeni do 7500 kom. u 3 smjene. Slika 1. Vrtna kolica koja se rade u serijskoj proizvodnji uz pomoć tehnologije oblikovanja materijala deformiranjem i tehnologije zavarivanja, te odgovarajuće tehnologije površinske zaštite. Sa slike 1 mogu se uočiti glavni dijelovi vrtnih kolica: - «felga» kotača kolica koja se radi u zavarenoj izvedbi (sastoji se od dvije polutke «felge» dobivene prešanjem i cilindričnog nosača koji se zavaruje u centru «felge» kroz koji prolazi osovina preko koje se ostvaruje gibanje kolica), - unutarnja i vanjska guma kotača kolica, - nosivi okvir kolica (radi se iz odgovarajućih cijevi pomoću oblikovanja metala deformiranjem) sa gumenim rukohvatima, - skladišni prostor «korpa» (radi se pomoću oblikovanja metala deformiranjem), - nosač između skladišnog prostora i nosivog okvira kolica Slijed proizvodnih aktivnosti kod izrade kolica prikazan je na slici 2.

3 SKLADIŠTE MATERIJALA Duboko vučenje "korpe" kolica na hidrauličkoj preši iz neprekidne trake lima Savijanje nosivog okvira kolica na CNC stroju za savijanje (polazna cijev isporučena na gotovu mjeru) Prešanje polutki "felge" iz neprekidne trake Probijanje provrta na polutkama "felge" za smještaj cilindričog nosača "felge" Rezanje cilindričnog nosača "felge" Opsjecanje viška materijala (srha) nakon dubokog vučenja Deformiranje ruba "korpe" kolica Rezanje lima iz trake i bušenje provrta nosača "felge" Zavarivanje polutki "felge"na automatu MAG postupkom Zavarivanje cilidričnog nosača "felge" na prethodno zavarene polutke "felge" Rezanje i savijanje oslonca-veze "korpe" kolica i nosivog okvira kolica Montaža gume i zračice na felgu Pozicioniranje u napravi i zavarivanje "korpe" kolica na nosivi okvir kolica, zavarivanje nosača "felge" na nosivi okvir kolica, te zavarivanje oslonca - veze "korpe" kolica i osivog okvira kolica. Postupak zavarivanja - poluautomatski MAG Elektrostatsko naošenje praška za površinsku zaštitu i "pečenje" u protočnoj plinskoj peći Završna motaža kompletne "felge" na kolica i gumenih rukohvata, završna kontrola, pakovanje i otprema na skladište gotovih proizvoda Slika 2. Slijed proizvodnih aktivnosti u serijskoj proizvodnji vrtnih i građevinskih kolica Na slici 2 nisu prikazane kontrolne aktivnosti koje se provode u svim fazama proizvodnog procesa, počevši od ulaska materijala u skladište, pa do otpreme gotovih proizvoda na skladište i do kupca. U nastavku se prikazuju neki zanimljiviji detalji iz procesa izrade kolica. Na slici 3 a i b prikazani su detalji tijekom dubokog vučenja «korpe» kolica (slika a) i opsijecanja viška materijala nakon dubokog vučenja (slika b), dok se na slici 4 prikazuje detalj savijanja nosivog okvira kolica na CNC stroju za savijanje. a) b) Slika 3. Detalj dubokog vučenja «korpe» kolica (slika a) i opsijecanja srha nakon dubokog vučenja (slika b).

4 Slika 4. Detalj savijanja nosivog okvira kolica na CNC stroju za savijanje. Spajanje dijelova kolica cjelinu (nosivi okvir kolica, skladišni prostor «korpa» i nosač između skladišnog prostora i nosivog okvira kolica) može se izvoditi rastavljivim vijčanim spojevima ili zavarivanjem. U razmatranom proizvodnom procesu primijenjena je tehnologija zavarivanja kod spajanja dijelova kolica u cjelinu (slika 5), što se pokazalo kao bolje rješenje sa stajališta tehnologičosti. Primijenjeni postupak zavarivanja je automatski MAG postupak u zaštiti plina CO 2. S obzirom na veličinu serije u proizvodnji kolica, potrebno je instalirati više zavarivačkih radnih mjesta. Radna mjesta su pokrivena odgovarajućim ventilacijskim sustavom koji je bitan kako sa stajališta zaštite na radu, tako i sa stajališta kvalitete zavarenih proizvoda. Sa stajališta primijenjene tehnologije zavarivanja u razmatranom tehnološkom procesu posebno je zanimljiva izrada «felge» kolica, što se detaljnije obrazlaže u nastavku rada. i u želji da se prošire osobne spoznaje.

5 Slika 5. Spajanje dijelova kolica zavarivanjem Zavarivanje «felge» kolica automatskim i robotiziranim MAG postupkom «Felga» kotača kolica se sastoji se od dvije polutke «felge» dobivene prešanjem i cilindričnog nosača koji se zavaruje u centru «felge». Na slici 6 shematski je prikazana «felga» kolica sa detaljima zavarenih spojeva. Za spajanje polutki «felge» (zavar br. 2 prikazan na slici 6) primjenjuje se automatski MAG postupak zavarivanja prikazan na slici 7, dok se za zavarivanje cilindričnog nosača koji se zavaruje u centru «felge» i kroz koji prolazi osovina preko koje se ostvaruje gibanje kolica koriste dvije varijante zavarivanja: - automatski MAG postupak zavarivanja sa dvije nezavisne glave za zavarivanje i - zavarivanje MAG robotom. Na slici 8 su prikazane varijante zavarivanja cilindričnog nosača na «felgi» (zavar br. 1 prikazan na slici 6) automatskim MAG postupkom (slika a) i zavarivanje pomoću MAG robota za zavarivanje (slika b). Primjena robota za zavarivanje u proizvodnom procesu izrade kolica nešto je novijeg datuma u odnosu na nekoliko varijanti automatskog zavarivanja cilindričnog nosača na felgi. Robot za zavarivanje pruža mogućnost fleksibilnog rada, pa se pored spomenutog primjera koristi i za druge slučajeve zavarivanja, npr. kod zavarivanja pozicija na bubnju miješalica za beton. Tu mogućnost fleksibilnosti nemaju spomenuti automati za zavarivanje, ali su zato značajno jeftiniji u odnosu na robota za zavarivanje i u prikazanom primjeru značajno produktivniji budući da se automatsko zavarivanje izvodi sa dvije nezavisne glave za MAG zavarivanje.

6 Slika 6. Shematski prikaz «felge» kolica sa detaljima zavarenih spojeva. Slika 7. Zavarivanje polutki «felge» (zavar br. 2 prikazan na slici 6) automatskim MAG postupkom.

7 a) b) Slika 8. Varijante zavarivanja cilindričnog nosača na «felgi» (zavar br. 1 prikazan na slici 6) automatskim MAG postupkom (slika a) i zavarivanje pomoću MAG robota za zavarivanje (slika b). 3. ZAKLJUČAK U radu se obrazlaže tehnologičan pristup u serijskoj proizvodnji vrtnih i građevinskih kolica. Daje se shematski prikaz slijeda proizvodnih aktivnosti, te se prikazuju fotografije - značajniji detalji iz proizvodnog procesa. U proizvodnji kolica su dominantne tehnologije oblikovanje deformiranjem, zavarivanje i površinska zaštita. Detaljnije se obrazlaže izrada «felge» kolica sa jednim kratkim osvrtom na primjenu automatskog i robotiziranog MAG postupka zavarivanja kod zavarivanja cilindričnog nosača na «felgi». LITERATURA 1. Lukačević,Z. Zavarivanje. Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu, Prospektni materijali tvornice LIMEX d.o.o. HRVATSKA, Donji Miholjac

8 Komentari i pitanja I. Samardžića Komentari: - bilo bi korisno da imam sliku fotografiju originalnih Limexovih kolica. Snimio sam ih u velikom broju na skladištu got. proizvoda, no za sliku br. 1 bi trebalo 1 komad! - Nisam imao točan naziv pozicija pa sam po vlastitom nahođenju dao imena pojedinim pozicijama, sastavio po sjećanju slijed proizvodnih aktivnosti koji ima smisla, ali sigurno i odstupanja od realnog. Da li su odstupanja značajna ili ne? Za provedeno vrijeme u pogonu i impresije koje sam stekao, možda i nije loše! (moj komentar) Pitanja: - da li su u našem radu vrtna ili vrtna i građevinska kolica (skoro više odgovara ovo drugo!) - mogući i stvarni kapacitet proizvodnje kolica - broj tipova kolica koji se proizvode - materijali za pojedine pozicije kolica i tvornički nazivi pozicija - broja automata u tvornici prikazanih na slici 8a i 7. - Dnevni kapacitet zavarenih pozicija robota za zavar na slici 8b, te automata za zavar na slici 7 i 8a (kapacitet po jednom automatu). - Kritički osvrt na primjenu automata i robota za zavarivanje. Isplati li se primjena robota za zavarivanje u promatranom proizvodnom procesu odnosu na automatska radna mjesta ili poluautomatska? O tome ne bi trebalo posebno polemizirati, no činjenica je da je robot previše «dobar» za takav proces, odnosno on može puno, puno više. Možda je to pristup jednom novom (fleksibilnom) proizvodnom programu, možda je to i dio imidža proizvođača? Bilo bi korisno čuti neformalno mišljenje kolege Zlatka Martinovića dipl. Inž. - Trebao bih malo prodiskutirati parametre zavarivanja cilindričnog nosača na «felgi» pomoću robota i automata za MAG zavarivanje. Imam podatke od ing. Azenića, no nešto je nejasno. Komentari i pitanja su dobronamjerni