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.