Framtidens bearbetningmetoder och verktyg för tillverkning av turbindetaljer
I Finspång ligger företaget Siemens Industrial Turbomachinery AB som
konstruerar, tillverkar och säljer bl. a. ångturbiner. En av de ingående
komponenterna i dessa turbiner är mellanväggarna, vars uppgift består i att
rikta ångflödet mot de roterande skovlarna. Examensarbetet gick ut på att
effektivisera tillverkningsprocessen kring dessa mellanväggar. Bakgrunden
ligger i att tillverkningen av denna komponent utgör en flaskhals och med
en ökad ordervolym är det oundvikligt att inte närmare studera vilka
förbättringar som kan göras.
Vid projektets början undersöktes hela bearbetningsprocessen varefter fokus
lades vid de svarvningsoperationer som utförs av två stycken
karusellsvarvar. För att på ett strukturerat sätt lägga upp
utvecklingsarbetet följdes en metod kallad SMED. Metoden togs fram under 50-
talet av Shigeo Shingo och går ut på att klassificera och minimera ställtid
i produktionen. En annan metod som låg i åtanke var 5S, vilken kommer från
5 japanska termer för ordning och reda på arbetsplatsen. 5S var dock redan
implementerad över hela verkstaden så inget vidare arbete lades ner på
detta område.
Den första förbättringspunkt som kom i åtanke var de skärplattor som
används vid de olika svarvoperationerna. Här var det främst en
standardisering av sortimentet och en uppgradering till nyare sorter som
var målet.
Verktygssystemet vid karusellsvarvarna var av en gammal och relativ ostabil
typ som kallas Block Tool. Användandet av detta ledde till många tidsödande
inmätningar för att bibehålla den uppsatta noggrannhet som tillverkningen
kräver. Detta system var även från operatörernas sida önskvärt att komma
bort ifrån.
Utifrån klassificeringen av ställtiderna kom det fram att ett möjligt
område där omvandling från inre till yttre ställ kunde ske var då byten av
detalj skedde i svarvarna. Nuvarande förfarande sker utan förberedelse av
nästa detalj vilket får till följd att allt arbete måste utföras då
maskinen står stilla.
Examensarbetet ledde fram till en rad förbättringsförslag av vilka några
direkt tillämpades i produktionen. Ett nytt verktygssystem med utgångspunkt
i det mer moderna Capto-systemet togs fram tillsammans med Sandvik
Coromant. Användandet av Captoverktyg är för svarvning utbrett på företaget
och erfarenhet finns. Detta kombinerat med en påvisad tidsvinst ledde till
att en investering skedde. Med konsultering från Sandvik Coromant lades
även förslag för nya skärplattor fram. Tester påvisade förbättrade
hållfasthetsmässiga egenskaperna. Förutom detta visade ekonomiska
kalkyleringar även att skärplattorna gav stora kostnadsbesparingar, främst
genom tidsreducering. Förslaget gav som effekt att skärsortimentet vid de
aktuella svarvarna allteftersom de gamla plattorna slits ut ersätts med de
nya sorterna.
Ett förslag togs även fram för detaljbyten, där en extern setupstation
används till att förbereda detaljer genom bl. a. inmätning och fixering.
Även om konceptet vidare behöver undersökas och utvecklas lades en god
grund för en möjlig framtida tidsbesparande åtgärd.
Detta var de tre områden där störst fokus lades, utöver dessa utreddes även
flera andra möjligheter därav bl. a. en mätarm för automatisk inmätning av
verktyg, nya infästningar och en utökad parameterprogrammering.