提高圆柱料轴向锯割效率设计方案

1 提高圆柱料轴向锯割效率设计方案 1、小组概况及成员情况 服务部加工工段是拥有车床、数控车床、钻床、铣床、刨床、锯床等一系列机加工设备，具有车钻刨铣锯等加工能力的工段。工段承接钻具修理、新工具制造等生产任务。在新工具制造方面，有时需要对圆柱胚料进行 2、选择课题 小组成员对加工工段的日常工况调查发现，由于毛坯的轴向锯割较慢，加工所需毛坯料供应普遍紧张。如果将锯床切割圆柱料时间缩减到15分钟内，就可以供应上车床的需求量。 工段要求 锯床锯割轴向圆柱形胚料用时15分钟。 2 20212223242526279 月份 1 0 月份 1 1 月份锯割圆柱料时间制图人：丛成 制图日期： 2013年 3月 5日 二、现状调查 小组成员决定从以往数据入手调研。根据以往三年来使用锯床记录，挑选出了轴向锯割圆柱形毛坯料的使用数据。 锯 割 圆 柱 毛 坯 料 耗 毛坯料序号 各年份锯割圆柱毛坯料记录 2010 年 2011 年 2012年 1 25 28 18 2 23 30 23 3 20 27 25 4 18 25 27 5 24 20 24 6 23 21 20 2012年后 3个月生产实际情况 选题 为了完成工段要求，以供应生产。小组决定选择此课题。 3 时 （分钟） * * * * * * * * * * * * 合计切割数量 182 205 116 平均耗时 20 分钟 26分钟 21分钟 统计人：丛成 统计时间： 2013年 4月 1 日 小组成员根据三年来轴向锯割圆柱形毛坯料的使用数据发现，锯割的时间均超出了工段的要求。从以往数据入手绘制调查表排列表，找出关键。 序号 原因 频数 累计频数 累计百分比 1 圆 柱料前后攒动 375 375 2 锯条老化 85 460 3 锯床液压油不足 33 493 4 其他原因 20 513 100% 合计 513 100% 4 从排列图中可以看出，圆柱料前后攒动是造成锯割时间长的主要症结，所占的比率为 如果解决了该问题，可使锯床锯割圆柱料的时效显著提高。 三、设定目标 小组成员决定延用工段对锯床时间的要求，将小组活动目标设定为：锯床轴向锯割圆柱形坯料用时不超过 15 分 钟。 小组为了判定目标的可行性，翻阅了近 3 年来锯床锯割方料、棒料513 300 400 100 100% 375 85 33 20 75% 50% 25% 73. 1% n=513 圆柱前后攒动 锯条 老化 液压油不足 其它原因 造成锯床效率低下原因排列图 制图人：丛成 时间： 4月 5日 200 累计百分比 频数 5 等材料的所需时间记录，调查结果如下表。 年份 近三年锯床锯割方料使用记录 2010年 2011年 2012年 合计切割数量 3332 2693 1916 年平均耗时 制图人：丛成 调查时间： 4月 15日 小组成员假定如果解决了锯割时圆柱料前后攒动问题，那么可以假定锯割圆柱料当不出现攒动问题时，所耗时等同于锯割方料所需时间。 那么锯割圆柱料理论上所需时间为： （ *3+（ 20+26+21） *（ /3 =051015活动目标 理论时间锯床锯割圆柱毛坯料时间（分钟）制图人：丛成 制图时间： 4月 30日 从以上方面的论证可以看出，通过小组的努力和攻关，活动目标是能够实现得，小组活动目标为 15 分钟可行。 四、分析原因 针对加工工段锯割圆柱料攒动导致耗时高的现状，小组成员集思广15 分钟 钟 6 益，采用因果图分析原因如下： 制图人：丛成 制图时间 ： 5月 1日 五、确定主要原因 经过对因果图分析得到有 13 条末端因素影响着切割圆柱毛坯产生攒动，全体小组通过从专业技术的角度上进行认真讨论分析和反复研究论证 ,并安排责任人对末端因素逐一确认： 序号 末端因素 确认内容 确认方法 标准 责任人 调查时间 现场考核操作3种毛坯平均时间小于人的因素 设备因素 材料因素 方法因素 环境因素 人员操作不熟练 无专岗专人操作 人员培训不到位 设备陈旧 锯条老化 设备不适合切割 毛坯材料过硬 毛坯形状不适合切割 切割方式不对 光线不足 风沙较大 设备未固定 责任心不强 锯割圆柱料攒动 7 1 人员操作不熟练 人员能否熟练操作锯床 人员，将常用各形状毛坯料用锯床切割，考察切割时间。 10分钟为优， 10215分钟以上为差。 刘庆杰 5月 4日 2 无专岗 专人操作 设备有无专人操作管理 查看设备岗位管理人员标牌 有设备管理人员标牌 岳东 5月 4日 3 人员责任心不强 人员工作有无责任心 提问人员岗位责任制，查看人员日常出勤，观察人员日常工作态度，翻阅设备日常点检及运转记录的填写 基本熟记岗位责任制，出勤稳定，日常工作态度积极端正，点检及运转记录填写准确规范 刘庆杰 5月 5日 4 人员培训不到位 人员是否有全面培训 查看人员培训情况，翻阅培训记录、培训考勤，查看培训试卷成绩 人员培训做到每月 8 课时以上， 培训出勤稳定，考试成绩 80分以上。 丛成 5月 5日 5 设备陈旧 设备年代及运转时翻阅设备运转记录，查看设10年以上为陈旧设岳东 5月 5日 8 间 备入厂说明书 备。 6 锯条老化 观察锯条每次使用状况 查看锯条磨损，锯齿是否完好锋利 锯条磨损较少，锯齿完好锋利 李伟 5月 5日 7 设备不适合切割 设备能否进行切割作业 翻看设备说明书，查阅技术参数性能，是否适合切割作业。现场实际观察作业范围， 能够承担切割作业 岳东 5月 6日 8 设备未固 定 地脚螺丝是否固定牢靠 现场查勘地脚螺钉的固定情况 地脚螺钉固定牢靠 李伟 5月 6日 9 毛坯材料过硬 调查材料硬度 对比 5种材料的不同形状方形毛坯或棒料毛坯锯割时间 5种不同材料方形毛坯或棒料毛坯锯割平均时间小于 15分钟 刘庆杰 5月 6日 10 毛坯形状不适合切割 观察研究毛坯形状对切割的影响 观察研究轴向切割圆柱形毛坯夹持时毛坯的静态力学关系。 没有产生垂直于切割方向的力 丛成 5月 6日 11 切割方式不正查看切割方式是否观察 切割的流程，研究切割切割方式适合轴向锯割 9 确 适合该毛坯 方式是否适合圆柱形毛坯 圆柱形毛坯 刘庆杰 5月 7日 12 光线不足 查看光线照明亮度 查看晴天、阴雨天光线明亮程度 光线明亮 岳东 5月 7日 0日 13 风沙较大 查看风沙情况 查看大风天气风沙对设备的影响 风沙对设备运行无影响 李伟 5月 7日 0日 制表人：丛成 制表时间： 5月 1日 经过对 13 条末端因素确认，将确认方法及标准分配到个人，规定调查时间，分析是否为重要原因。 因素 1：人员操作不熟练。 经过现 场考核操作人员，将常用 80*80 的方料、 100 的棒料、 5套管 3 种形状毛坯料用锯床切割，考察切割时间。切割时间分别为 11分钟、 6 分钟。平均时间为 钟。考核成绩为良。 得出结论：人员操作不熟练为非要因。 因素 2：无专岗专人操作 查看设备岗位管理人员标牌，发现标识牌明确，操作人员能够专岗专人。 10 得出结论：无专岗专人操作为非要因。 因素 3：人员责任心不强 经过对锯床操作人员李伟的提问岗位责任制，查看人员日常出勤，观察人员日常工作态度，翻阅设备日常点检及运转记录的填写调查。发现李 伟熟记岗位责任制，出勤稳定，且李伟身为加工班班长，日常工作认真负责态度积极端正，点检及运转记录填写准确规范。 得出结论：人员责任心不强为非要因。 因素 4：人员培训不到位 经过查看人员培训情况，翻阅培训记录、培训考勤，查看培训试卷成绩。发现人员培训都做到每月 8课时以上，且培训出勤稳定，考试成绩也在 80 分以上。 得出结论：人员培训不到位为非要因。 因素 5：设备陈旧 经过翻阅设备运转记录，查看设备入厂说明书。发现该设备累计运转 1990 小时。设备投入使用时间为 2004 年 7 月 13 日。截至目前，设备投入运行 9 年，设备也不算陈旧。 11 得出结论：设备陈旧为非要因。 因素 6：锯条老化 查看锯条磨损情况，发现锯条基本每切割 300次就更换锯条。且每次使用锯床前，都进行岗位巡回检查，如锯条磨损严重，将重新更换。所以说锯床每次作业时的锯齿基本锋利完好。 得出结论：锯条老化为非要因。 因素 7：设备不适合切割。 经过翻看设备说明书，查阅技术参数性能，是否适合切割作业。现场实际观察。适合进行切割作业。 12 得出结论：设备不适合切割为非要因。 因素 8：设备未被固定。 现场查勘地脚螺钉的固定情况。发现地脚螺丝紧固，设备固定牢 靠。 得出结论：设备未被固定为非要因。 因素 9：毛坯材料过硬。 对比 5 种材料的不同形状方形毛坯或棒料毛坯锯割时间。 期间对比了 管、 管、普通钻杆料、无磁钻铤料五种材料的锯割时间。平均时间为 12分钟。证明非毛坯硬度问题。 13 得出结论：毛坯材料过硬为非要因。 因素 10：毛坯形状不适合切割。 通过观察研究轴向切割圆柱形毛坯夹持时毛坯的静态力学关系。发现由于圆柱形边缘圆弧化，夹紧时使得圆柱形毛坯料产生一个垂直于切割方向的分力，迫使毛坯料纵向攒动。 制图人：丛成 制图时间： 5月 6 日 得出结论：毛坯形状不适合切割为主要原因。 因素 11：切割方式不正确。 经过观察切割的流程，研究切割方式是否适合圆柱形毛坯。经过观察棒料、方料、管料等材料切割时发现，锯床切割边缘平直化的材料比较得心应手。而对于圆柱料的轴向切割，一定是未找到其正确的切割方 14 式。 得出结论：切割方式不正确为主要原因。 因素 12：光线不足。 经过 2 个月的观察。在晴天时，工房能够照明充足。阴雨天气时，工房的照明灯开启，也不会造成光线不足。 得出结论：光线不足为非要因。 因素 13：风沙较大。 经过 2个月操作者的实 际观察，宁夏地区在春秋季节确实风沙较大。但是该设备固定安装在工房内，所以室外的风沙对于设备运转的影响微乎其微。 得出结论：风沙较大为非要因。 六、制定对策 对于分析出得 13 项末端因素，小组成员通过现场考察等方式找出了 2 点主要原因。对此，根据小组成员的专长，制定出解决对策，并安排任务到人。 要因 对策 目标 措施 责任人 地点 完成时间 15 毛坯形状不适合切割 利用夹具使弧度的端面能够被平面所夹持 夹持后无攒动现象 分析毛坯形状，根据现场材料制作夹具 俞群 加工工段 7月 31日 切割方式不 正确 制作配件使夹装目前毛坯恢复正确的切割方式 使用正确的方式切割 分析观察锯床切割方式。根据现场材料制作配件。 蔡程远 加工工段 7月 31日 制表人：丛成 制表时间： 7月 1日 七、按对策实施 对于制定出的对策，小组成员根据实际情况分析出，两种主要原因的解决方案可以通过设计一种夹具来共同解决。由技术员丛成设计实施方案，并安排实施监督责任人。 根据锯床能够切割的最大尺寸为 300此制作能够夹持直径300柱的夹具。由于径向夹持产生攒动，所以新夹具改变夹持方向为轴向 夹持。且新夹具边缘平直，易于虎钳夹持。 16 制图人：丛成 制图时间： 7月 7日 实施： 1、安排班长切割钢板。为保证切割范围，尺寸为 300*300。为保证强度，厚度为 10 2、安排刨铣工将钢板边缘刨平。刨平便于虎钳夹持，保证平直性。 17 3、安排车工利用废旧螺栓车修再利用，制作 螺栓。为保证固定牢靠，装夹方式定位 3点紧固式。需要车修 3 条 螺栓。 18 4、由钳工将钢板三点打出直径为 10 的眼子，用于装卡。 5、由钳工组装，副经理俞群、副经理蔡程远验证装卡效果。 夹具至此制 作完成。由于材料为身边废旧物资，且结构简单，完成时间为 7 月 15 日。比预期提前完成，且操作方便。 八、检查效果 1、效果检查 小组将此夹具命名为：圆柱轴向切割夹具。为了验证夹具效果，将此夹具即刻投入生产来验证效果。 19 验证发现，通过该夹具的夹持转换，圆柱形毛坯料的轴向切割不再产生攒动现象，切割时间大大缩短。 小组成员将该夹具发放到加工工段，决定用 2个半月时间深入的验证使用效果。 时间 7 月下旬 8月份 9月份 使用锯床次数 63 140 132 轴向锯割圆柱形次数 17 25 39 锯割圆柱形毛坯平均 耗时 钟 2个半月总平均耗时 制表人：丛成 制表时间： 10月 1日 20 动效果轴向锯割圆柱料时间（分钟）制图人：丛成 制图时间： 10月 1日 可以看出，通过 2个半月的效果验证，利用锯床轴向切割圆柱形毛坯料的平均时间已经降到 钟，实现了活动目标，达到了预期目的。 但由于新加装了夹具，锯割圆柱形毛坯时多了一项装夹工序。装夹过程中需要三个螺栓协调平衡旋紧，需要多次使用才能熟练。这是本次活 动成果的不足之处。 2、巩固期效果检查 小组把十月份定为夹具使用巩固期，制定巩固措施的同时也安排专人对于巩固期内的使用效果进行效果检查，从而验证巩固的效果。 十月份锯圆柱形料的日期 10月 8日 10月 17日 10月 21日 10月 30日 锯割的次数 8 7 8 6 平均耗时 钟 调查人：岳东 调查结束时间： 10月 31日 21 二次 第三次 第四次十月份四次锯圆柱形料平均耗时（分钟）制图 人：丛成 制图时间： 11 月 1日 通过巩固期四次使用锯床锯割圆柱形毛坯料的平均耗时对比得出：随着时间的推移，操作工对该夹具及圆柱料的锯割越来越熟练，所耗时间越来越少。实现了活动目标，缩短了锯割工序的时间，为接下来的工序保障了原料供应。 3、效益计算 小组安排工程师高国杰和工程师王雄对创造的效益进行计算。 经济效益： 根据使用夹具后三个半月对比 2010到 2012年三年的平均锯割数量和时间得出，平均每年节约时间为 (20+26+21)/3-4/4*(182+205+116)/3=钟 解决了车床待料问题，直接使我服务部的 1 台锯床、 7