Как смена размеров шин влияет на производительность станка для сборки шин

Переналадка на другой размер шины снижает производительность шинной сборочной машины по трем причинам: остановка производства во время настройки, замедленная работа до стабилизации сборки нового размера и отбраковка шин, произведенных до подтверждения настроек. Номинальное время цикла характеризует только стабильное производство в заданных условиях. Для полезной оценки производительности также необходимо учитывать запланированный ассортимент размеров, объем работ при переходе между размерами и время, необходимое для выпуска годных зеленых шин.

Наибольшая разница часто связана с тем, остается ли смена размера в рамках существующей конфигурации оснастки или требует замены барабанов, оборудования для обработки бортов либо компонентов передачи. Поэтому две машины со схожей номинальной скоростью могут обеспечить разный выпуск за смену при работе по одному и тому же графику с разными размерами.

Перед сравнением производительности определите границы переналадки

Если измерять переналадку от остановки машины до первого автоматического цикла, часть потерь производства не учитывается. Более полезно для производственных задач считать ее от последней принятой зеленой шины предыдущей спецификации до первой принятой зеленой шины новой спецификации. Последующий период выхода на режим следует учитывать отдельно — до тех пор, пока согласованные время цикла и качество сборки не станут стабильными.

Это различие важно, если первую шину необходимо проверить, скорректировать настройки и выполнить пробную сборку повторно. Короткая механическая настройка все равно может привести к длительному перерыву в выпуске годной продукции. И наоборот, подготовка материалов во время производства шин предыдущего размера сокращает время простоя, не меняя последовательность механических регулировок.

При сравнении используйте единые критерии приемки. Размещение компонентов, качество стыков, посадка бортов и размеры зеленой шины должны соответствовать утвержденной спецификации изделия. Приемка на этапе сборки — это промежуточный показатель; выпуск готовых шин, годных к продаже, также зависит от вулканизации и последующего контроля.

Обозначение размера не описывает весь объем настройки

Один лишь номинальный посадочный диаметр обода — ненадежный показатель трудоемкости переналадки. Для шин с одинаковым диаметром могут требоваться разные ширина сборки, длина компонентов, профиль борта и настройки формования. Переходы между семействами конструкций вносят дополнительные различия, даже если внешние размеры близки.

Возможность перехода между этими категориями необходимо подтвердить для фактической конфигурации машины. Указанный диапазон диаметров не означает, что любой переход внутри него выполняется автоматически. Возможность переналадки без замены определяется наличием оснастки, пределами регулировки и допустимыми комбинациями барабанов, передаточных колец и устройств для обработки бортов.

Причины потерь при возобновлении работы

От механической повторяемости зависит объем корректировок после смены оснастки. Изношенные установочные поверхности, нестабильный зажим или недостаточно точное выравнивание барабана могут привести к ошибкам размещения после восстановления номинальных настроек. Такая проблема может выглядеть как ошибка рецептуры, хотя повторные корректировки программного обеспечения не исправят нестабильное механическое базирование.

Настройка материалов создает другой тип потерь. Для внутреннего герметизирующего слоя, каркаса, боковины, брекера и протектора требуются подходящие размеры и подача, соответствующие выбранной конструкции. Если системы подачи требуют повторной заправки материала или замены рулонов, машина остается недоступной до тех пор, пока материал не будет готов в точке нанесения. Предварительная подготовка маркированных компонентов устраняет ненужное ожидание при условии соблюдения требований к хранению материалов и предельному времени их экспозиции.

После возобновления работы особое внимание следует уделить качеству стыков и центрированию компонентов. Неправильная длина отреза, натяжение подачи или положение при нанесении могут привести к изменению величины нахлеста, складкам или смещению компонентов. Простое снижение скорости цикла может замаскировать проблему, не устранив основную ошибку настройки.

Вызов рецептуры сокращает объем ручного ввода, но надежна она только в том случае, если соответствует установленной оснастке и спецификации материалов. Система управления версиями должна связывать спецификацию шины, идентификатор оснастки и утвержденные настройки. В противном случае знакомое название рецептуры может загрузить значения, проверенные для другой конфигурации оборудования.

Рассчитайте выпуск с учетом производственного графика

Рассчитывайте выпуск годной продукции для каждого производственного запуска, используя время цикла соответствующего размера. Деление всей продолжительности смены на самый быстрый цикл из каталога предполагает непрерывное производство по одной спецификации и не учитывает влияние коротких партий.

Для каждого запуска при планировании можно использовать следующую зависимость:

Количество годных зеленых шин = (выделенное время запуска − время остановки на настройку − другие потери времени из-за простоев) ÷ стабильное время цикла − потери при выходе на режим − количество забракованных изделий.

Используйте одни и те же единицы времени. Потери при выходе на режим рассчитывайте как разницу между выпуском при стабильной скорости и фактическим количеством изделий, собранных за период выхода на режим; вычитание полной продолжительности этого периода приведет к двойному учету части потерь. К забракованным изделиям следует относить физически произведенные шины, не прошедшие приемку, а не шины, уже учтенные как потери производственного времени.

Сложите результаты по всем запускам, чтобы оценить выпуск за смену. Учитывайте задержки на контроль отдельно, если они останавливают производство или исчерпывают доступный буфер. Если контроль проводится одновременно с продолжением сборки, фиксируйте объем незавершенного производства и связанные с ним случаи брака, а не считайте всю продолжительность контроля временем простоя автоматически.

Длина партии существенно влияет на результат. При коротком запуске на ту же настройку приходится большая доля доступного времени. Более крупные партии распределяют эти потери на большее количество шин, но также увеличивают запасы и могут нарушить последовательность последующих операций. Группировка размеров по общей оснастке часто сокращает потери при переналадке, сохраняя большую гибкость планирования.

Автоматизация должна ускорять именно ограничивающую операцию

Автоматическое позиционирование полезно, если основную часть времени настройки занимают повторные ручные регулировки. Эффект будет меньше, если самая длительная операция — ожидание сменного барабана, поиск нужных компонентов или приемка первой шины. Хронометраж следует вести отдельно для подготовки, механических работ, настройки системы управления, подготовки материалов и разрешения на выпуск, чтобы выявить ограничивающую операцию.

Подготовка параллельно производству дает прямую возможность сократить время: оснастку можно разместить заранее, проверить наличие рецептуры и подготовить материалы, пока выпускаются шины предыдущего размера. Работы, требующие доступа в опасные зоны машины, должны выполняться в соответствии с установленными процедурами изоляции оборудования и безопасного доступа. Сокращение зафиксированного времени переналадки имеет смысл только при соблюдении тех же требований безопасности и приемки.

Для многостадийных машин также необходимо проводить измерения по каждой стадии. Переналадка на стадии сборки каркаса не обеспечивает полного восстановления производительности, если стадия брекера и протектора или последовательность передачи остаются недоступными. Зафиксируйте, где впервые образуется очередь ожидания, и выясните, мешают ли общие устройства обработки материалов одновременно выполнять настройку.

Убедитесь, что следующий процесс готов принять шины нового размера

Производительность сборки преобразуется в выпуск готовых шин только в том случае, если график вулканизации позволяет принять новую номенклатуру зеленых шин. Смена пресс-формы на последующем этапе или отсутствие совместимого пресса приводят к накоплению незавершенной продукции и в конечном счете могут заблокировать сборочную машину.

Например, при согласовании производства с подержанным вулканизационным прессом для шин совместимость определяется диапазоном диаметров бортов, высотой пресс-формы, зазором камеры и усилием смыкания конкретного пресса. В указанном диапазоне предусмотрены двухформовые конфигурации, однако значения спецификации необходимо сверять с данными конкретной модели. Время открытия и закрытия пресс-формы — лишь часть цикла вулканизации и само по себе не позволяет определить пропускную способность последующего процесса.

Поэтому репрезентативное приемочное испытание должно включать один переход с сохранением оснастки и другой с ее заменой, используя предусмотренные материалы и обычный состав персонала. Отдельно фиксируйте время последней принятой шины прежнего размера, первой принятой шины нового размера, восстановления стабильного времени цикла, количество забракованных изделий и ожидание на последующих этапах. Эти наблюдения позволяют обоснованно определить норматив времени переналадки для предполагаемого производственного графика.