Investigación sobre a xestión do mantemento e o mantemento de centros de mecanizado CNC
Resumo: Este artigo explica en detalle a importancia da xestión do mantemento e o mantemento dos centros de mecanizado CNC e analiza en profundidade os mesmos contidos na xestión do mantemento entre os centros de mecanizado CNC e as máquinas-ferramenta ordinarias, incluíndo o sistema de asignación de persoal específico para operar, manter e ocupar certos postos, a formación laboral, os sistemas de inspección e mantemento, etc. Mentres tanto, fai fincapé nos contidos únicos da xestión do mantemento dos centros de mecanizado CNC, como a selección racional dos métodos de mantemento, o establecemento de organizacións profesionais de mantemento e redes de cooperación en mantemento, e a xestión integral da inspección. Tamén proporciona unha descrición detallada dos puntos de mantemento específicos de forma diaria, semestral, anual e irregular, co obxectivo de proporcionar unha orientación integral sobre a xestión do mantemento e o mantemento para un funcionamento eficiente e estable dos centros de mecanizado CNC.
I. Introdución
Como equipamento clave na industria manufacturera moderna, os centros de mecanizado CNC integran tecnoloxías multidisciplinares como maquinaria, electricidade, hidráulica e control numérico, e posúen características notables como alta precisión, alta eficiencia e un alto grao de automatización. Son amplamente utilizados en numerosos campos como a industria aeroespacial, a fabricación de automóbiles e o procesamento de moldes, e desempeñan un papel decisivo na calidade do produto e na eficiencia da produción. Non obstante, os centros de mecanizado CNC teñen estruturas complexas e un alto contido tecnolóxico. Unha vez que se produce un fallo, non só levará á paralización da produción e causará enormes perdas económicas, senón que tamén pode afectar á calidade do produto e á reputación corporativa. Polo tanto, a xestión do mantemento e o mantemento científicos e eficaces son de vital importancia para os centros de mecanizado CNC.
II. Os mesmos contidos na xestión do mantemento entre os centros de mecanizado CNC e as máquinas-ferramenta ordinarias
(I) Sistema de asignación de persoal específico para operar, manter e ocupar determinados postos
Durante o uso do equipo, débese cumprir estritamente o sistema de asignación de persoal específico para operar, manter e ocupar certos postos. Este sistema clarifica os operadores e o persoal de mantemento de cada equipo, os seus postos de traballo correspondentes e o alcance das súas responsabilidades. Ao asignar as responsabilidades para o uso e o mantemento do equipo a persoas específicas, pódese mellorar a familiaridade e o sentido de responsabilidade dos operadores e do persoal de mantemento cara ao equipo. Os operadores poden comprender mellor as características operativas e os cambios sutís do equipo durante o uso a longo prazo do mesmo equipo e detectar rapidamente situacións anormais. O persoal de mantemento tamén pode ter unha comprensión máis profunda da estrutura e o rendemento do equipo, realizar o mantemento e a resolución de problemas con maior precisión, mellorando así a eficiencia de utilización e a estabilidade do equipo e reducindo problemas como o mal funcionamento do equipo e o mantemento inadecuado causados por cambios frecuentes de persoal ou responsabilidades pouco claras.
(II) Formación laboral e prohibición de operacións non autorizadas
Realizar unha formación laboral integral é a base para garantir o funcionamento normal dos equipos. Os operadores e o persoal de mantemento, tanto dos centros de mecanizado CNC como das máquinas ferramenta ordinarias, deben recibir unha formación sistemática, que inclúa especificacións de funcionamento dos equipos, precaucións de seguridade, coñecementos básicos de mantemento, etc. A operación non autorizada está estritamente prohibida. Só o persoal que recibiu formación profesional e superou a avaliación pode operar os equipos. O persoal non autorizado, debido á falta dos coñecementos e habilidades necesarios para o funcionamento dos equipos, é moi probable que cause avarías nos equipos ou incluso accidentes de seguridade debido a un mal funcionamento durante o proceso de operación. Por exemplo, aqueles que non estean familiarizados coas funcións do panel de control da máquina ferramenta poden configurar incorrectamente os parámetros de procesamento, o que provocará colisións entre as ferramentas de corte e as pezas, danos nos compoñentes clave do equipo, afectando á precisión e á vida útil do equipo e tamén supoñendo unha ameaza para a seguridade dos propios operadores.
(III) Inspección de equipos e sistemas de mantemento regular e gradual
A implementación estrita do sistema de inspección do equipo é un medio importante para detectar rapidamente posibles problemas do equipo. Tanto os centros de mecanizado CNC como as máquinas-ferramenta ordinarias deben realizar inspeccións exhaustivas do equipo segundo os ciclos e contidos de inspección especificados. O contido da inspección abrangue todos os aspectos do equipo, como os compoñentes mecánicos, os sistemas eléctricos e os sistemas hidráulicos, incluíndo a comprobación do estado de lubricación das guías da máquina-ferramenta, a estanqueidade das conexións dos compoñentes de transmisión e se as conexións dos circuítos eléctricos están soltas, etc. Mediante inspeccións regulares, pódense detectar signos anormais a tempo antes de que se produzan avarías no equipo e pódense tomar as medidas correspondentes para a súa reparación e evitar a expansión das avarías.
Os sistemas de mantemento regular e gradual formúlanse desde a perspectiva do mantemento xeral do equipo. En función do tempo de uso e das condicións de funcionamento do equipo, desenvólvense diferentes niveis de plans de mantemento. O mantemento regular inclúe traballos como a limpeza, a lubricación, o axuste e o aperte do equipo para manter o seu bo estado de funcionamento. O mantemento gradual determina diferentes niveis de estándares e requisitos de mantemento segundo a importancia e a complexidade do equipo para garantir que o equipo clave reciba un mantemento máis refinado e completo. Por exemplo, para a caixa do fuso dunha máquina ferramenta ordinaria, durante o mantemento regular, é necesario comprobar a calidade e a cantidade do aceite lubricante e limpar os filtros. Durante o mantemento gradual, pode ser necesario comprobar e axustar a precarga dos rolamentos do fuso para garantir a precisión de rotación e a estabilidade do fuso.
(IV) Rexistros de mantemento e xestión de arquivos
Implementar o sistema de tarxetas de asignación de traballo para o persoal de mantemento e rexistrar coidadosamente información detallada, como os fenómenos, as causas e os procesos de mantemento das avarías, así como establecer arquivos de mantemento completos, son de grande importancia para a xestión a longo prazo dos equipos. Os rexistros de mantemento poden proporcionar valiosos materiais de referencia para o mantemento e a resolución de problemas posteriores dos equipos. Cando se producen avarías similares de novo no equipo, o persoal de mantemento pode comprender rapidamente os métodos de xestión de avarías anteriores e a información sobre as pezas substituídas consultando os arquivos de mantemento, mellorando así a eficiencia do mantemento e reducindo o tempo de mantemento. Mentres tanto, os arquivos de mantemento tamén axudan a analizar os patróns de avaría e a fiabilidade do equipo e proporcionan unha base para formular plans razoables de renovación e mellora do equipo. Por exemplo, mediante a análise dos arquivos de mantemento dunha determinada máquina-ferramenta, chégase á conclusión de que un determinado compoñente do seu sistema eléctrico funciona con frecuencia mal despois de funcionar durante un determinado período de tempo. Entón, pódese considerar substituír este compoñente con antelación ou optimizar o deseño do sistema eléctrico para mellorar a fiabilidade do equipo.
(V) Rede de cooperación para o mantemento e sistema de diagnóstico por expertos
Establecer unha rede de cooperación para o mantemento e levar a cabo o traballo do sistema de diagnóstico experto ten un efecto positivo na mellora do nivel de mantemento do equipo e na resolución de avarías complexas. Dentro dunha empresa, o persoal de mantemento ten diferentes habilidades e experiencias profesionais. A través da rede de cooperación para o mantemento, pódense realizar intercambios técnicos e recursos compartidos. Cando se atopan con avarías difíciles, poden compartir a súa sabedoría e explorar conxuntamente solucións. O sistema de diagnóstico experto realiza diagnósticos intelixentes de avarías do equipo coa axuda da tecnoloxía informática e a base de coñecementos da experiencia experta. Por exemplo, ao introducir os fenómenos, as causas e as solucións de avarías comúns dos centros de mecanizado CNC no sistema de diagnóstico experto, cando o equipo funciona mal, o sistema pode dar posibles causas de avaría e suxestións de mantemento segundo a información de avaría introducida, proporcionando un potente soporte técnico para o persoal de mantemento. Especialmente para algúns empregados de mantemento con experiencia insuficiente, pode axudalos a localizar e resolver avarías máis rapidamente.
III. Contidos a destacar na xestión do mantemento dos centros de mecanizado CNC
(I) Selección racional de métodos de mantemento
Os métodos de mantemento dos centros de mecanizado CNC inclúen o mantemento correctivo, o mantemento preventivo, o mantemento correctivo e preventivo, o mantemento preditivo ou baseado en condicións e a prevención do mantemento, etc. A selección racional dos métodos de mantemento debe considerar varios factores de forma exhaustiva. O mantemento correctivo significa realizar o mantemento despois de que o equipo funcione mal. Este método é aplicable a algúns equipos non críticos ou situacións nas que as consecuencias dos avarías son menores e os custos de mantemento son baixos. Por exemplo, cando algún equipo de iluminación auxiliar ou os ventiladores de refrixeración non críticos dun centro de mecanizado CNC funcionan mal, pódese adoptar o método de mantemento correctivo. Pódense substituír a tempo despois de danarse e isto non terá un impacto significativo na produción.
O mantemento preventivo consiste en realizar o mantemento do equipo segundo o ciclo e os contidos predeterminados para evitar que se produzan avarías. Este método aplícase a situacións nas que as avarías do equipo teñen unha periodicidade temporal ou patróns de desgaste obvios. Por exemplo, para os rolamentos do fuso dun centro de mecanizado CNC, pódense substituír ou manter regularmente segundo a súa vida útil e o seu tempo de funcionamento, o que pode evitar eficazmente a diminución da precisión do fuso e as avarías causadas polo desgaste dos rolamentos.
O mantemento correctivo e preventivo consiste en mellorar o equipo durante o proceso de mantemento para mellorar o seu rendemento ou fiabilidade. Por exemplo, cando se detecta que existen aspectos irracionais no deseño estrutural dun centro de mecanizado CNC, o que resulta nunha precisión de procesamento inestable ou en avarías frecuentes, a estrutura pode optimizarse e renovarse durante o mantemento para mellorar o rendemento xeral do equipo.
O mantemento preditivo ou baseado na condición consiste en monitorizar o estado operativo do equipo en tempo real mediante tecnoloxías de monitorización avanzadas, predicir posibles avarías do equipo segundo os datos de monitorización e realizar o mantemento antes de que se produzan avarías. Este método é particularmente importante para os compoñentes e sistemas clave dos centros de mecanizado CNC. Por exemplo, mediante o uso de tecnoloxías como a análise de vibracións, a monitorización da temperatura e a análise do aceite para monitorizar o sistema do fuso, cando se descobre que o valor de vibración aumenta anormalmente ou a temperatura do aceite é demasiado alta, o fuso pode ser inspeccionado e mantido a tempo para evitar danos graves no fuso e garantir o funcionamento de alta precisión do centro de mecanizado. A prevención do mantemento considera a capacidade de mantemento do equipo desde as etapas de deseño e fabricación para facilitar o mantemento do equipo no proceso de uso posterior. Ao seleccionar un centro de mecanizado CNC, débese prestar atención ao seu deseño de prevención do mantemento, como o deseño modular de compoñentes e estruturas que son fáciles de desmontar e instalar. Ao avaliar os métodos de mantemento, é necesario realizar avaliacións exhaustivas de aspectos como os custos de reparación, as perdas por paralización da produción, o traballo de organización do mantemento e os efectos da reparación. Por exemplo, para un centro de mecanizado CNC con alto valor e unha tarefa de produción con moita actividade, aínda que o investimento en equipos de monitorización e tecnoloxías para o mantemento preditivo é relativamente elevado, en comparación coas perdas por parada da produción a longo prazo causadas por avarías repentinas dos equipos, este investimento paga a pena. Pode reducir eficazmente o tempo de inactividade dos equipos, mellorar a eficiencia da produción e garantir o ciclo de entrega do produto.
(II) Establecemento de organizacións profesionais de mantemento e redes de cooperación en materia de mantemento
Debido á complexidade e á tecnoloxía avanzada dos centros de mecanizado CNC, o establecemento de organizacións de mantemento profesionais é clave para garantir o seu funcionamento normal. As organizacións de mantemento profesional deben estar equipadas con persoal de mantemento que teña coñecementos e habilidades profesionais en múltiples aspectos, como maquinaria, electricidade e control numérico. Este persoal non só debe estar familiarizado coa estrutura do hardware dos centros de mecanizado CNC, senón que tamén debe dominar as tecnoloxías de programación, depuración e diagnóstico de avarías dos seus sistemas de control numérico. As organizacións de mantemento internas deben ter ferramentas de mantemento e equipos de proba completos, como ferramentas de medición de alta precisión, instrumentos de proba eléctrica e instrumentos de diagnóstico de sistemas de control numérico, para satisfacer as necesidades de mantemento de diferentes tipos de avarías.
Mentres tanto, o establecemento dunha rede de cooperación en mantemento pode mellorar aínda máis a capacidade de mantemento e a eficiencia na utilización de recursos. A rede de cooperación en mantemento pode abarcar fabricantes de equipos, empresas de servizos de mantemento profesionais e os departamentos de mantemento doutras empresas do sector. Ao establecer unha estreita relación de cooperación cos fabricantes de equipos, é posible obter materiais técnicos, manuais de mantemento e a información máis recente sobre a actualización do software do equipo de maneira oportuna. En caso de avarías importantes ou problemas difíciles, pódese obter orientación remota ou soporte in situ por parte dos expertos técnicos dos fabricantes. Ao cooperar con empresas de servizos de mantemento profesionais, cando a propia forza de mantemento da empresa sexa insuficiente, pódese tomar prestada forza profesional externa para resolver rapidamente as avarías do equipo. A cooperación en mantemento entre as empresas do sector pode levar a cabo o intercambio de experiencia e recursos en mantemento. Por exemplo, cando unha empresa acumula unha valiosa experiencia na reparación dunha avaría especial dun determinado modelo de centro de mecanizado CNC, esta experiencia pódese compartir con outras empresas a través da rede de cooperación en mantemento, evitando que outras empresas repitan a exploración ao atoparse co mesmo problema e mellorando o nivel de mantemento de toda a industria.
(III) Xestión da inspección
A xestión da inspección dos centros de mecanizado CNC leva a cabo unha xestión integral dos equipos en termos de puntos fixos, tempos fixos, estándares fixos, elementos fixos, persoal fixo, métodos fixos, inspección, rexistro, manipulación e análise segundo os documentos relevantes.
Os puntos fixos refírense á determinación das partes do equipo que deben inspeccionarse, como os carrís guía, os parafusos de avance, os fusos e os armarios de control eléctrico da máquina ferramenta, que son partes clave. Estas partes son propensas a problemas como o desgaste, a frouxidade e o sobrequecemento durante o funcionamento do equipo. As anomalías pódense detectar a tempo mediante inspeccións de puntos fixos. Os estándares fixos serven para establecer valores ou rangos estándar normais para cada punto de inspección. Por exemplo, a precisión de rotación do fuso, a rectitude dos carrís guía e o rango de presión do sistema hidráulico. Durante a inspección, os valores medidos reais compáranse cos valores estándar para xulgar se o equipo é normal. Os tempos fixos serven para aclarar o ciclo de inspección de cada elemento de inspección, que se determina segundo factores como o tempo de funcionamento, a intensidade de traballo e os patróns de desgaste dos compoñentes, como elementos de inspección con diferentes ciclos como diario, semanal e mensual. Os elementos fixos serven para estipular contidos de inspección específicos, como a comprobación da estabilidade da velocidade de rotación do fuso, o estado de lubricación do parafuso de avance e a fiabilidade da conexión a terra do sistema eléctrico. O persoal fixo debe asignar persoas responsables específicas para cada elemento de inspección para garantir a implementación do traballo de inspección. Os métodos fixos deben determinar os métodos de inspección, incluíndo o uso de ferramentas de detección, instrumentos e os pasos de operación da inspección, como o uso dun micrómetro para medir a rectitude dos carrís de guía e o uso dun termómetro infravermello para detectar a temperatura do fuso.
Durante o proceso de inspección, o persoal de inspección realiza inspeccións do equipo segundo os métodos e ciclos especificados e fai rexistros detallados. O contido do rexistro inclúe información como o tempo de inspección, as pezas inspeccionadas, os valores medidos e se son normais. A ligazón de xestión consiste en tomar as medidas correspondentes de maneira oportuna para os problemas atopados durante a inspección, como axustar, apertar, lubricar e substituír pezas. Para algunhas anomalías menores, pódense xestionar inmediatamente no lugar. Para problemas máis graves, é necesario formular un plan de mantemento e contratar persoal de mantemento profesional para realizar o mantemento. A análise é unha parte importante da xestión da inspección. Ao analizar os rexistros de inspección dentro dun determinado período de tempo, resúmense o estado de funcionamento e os patróns de avaría do equipo. Por exemplo, se se descobre que a frecuencia de situacións anormais nunha determinada peza aumenta gradualmente, é necesario realizar unha análise en profundidade das razóns. Pode deberse a un maior desgaste dos compoñentes ou a cambios no ambiente de traballo do equipo. Entón, pódense tomar medidas preventivas con antelación, como axustar os parámetros do equipo, mellorar o ambiente de traballo ou prepararse para substituír pezas con antelación.
- Inspección diaria
A inspección diaria lévana a cabo principalmente os operadores de máquinas-ferramenta. Trátase da inspección dos compoñentes xerais da máquina-ferramenta e da manipulación e inspección de avarías que se producen durante o funcionamento da máquina-ferramenta. Por exemplo, é necesario comprobar o indicador do nivel de aceite e a cantidade de aceite do depósito de aceite lubricante do carril guía todos os días para garantir que o aceite lubricante se engade a tempo, de xeito que a bomba de lubricación poida arrancar e parar regularmente para garantir unha boa lubricación dos carriles guía e reducir o desgaste. Mentres tanto, é necesario eliminar as lascas e a sucidade das superficies dos carriles guía dos eixes XYZ, comprobar se o aceite lubricante é suficiente e comprobar se hai rabuñaduras ou danos nas superficies dos carriles guía. Se se atopan rabuñaduras, débense tomar medidas de reparación a tempo para evitar que se deterioren aínda máis e afecten á precisión da máquina-ferramenta. Comprobe se a presión da fonte de aire comprimido está dentro do rango normal, limpe o filtro de separación de auga automático e o secador de aire automático da fonte de aire e retire inmediatamente a auga filtrada polo filtro de separación de auga para garantir o funcionamento normal do secador de aire automático e proporcionar unha fonte de aire limpa e seca para o sistema neumático da máquina ferramenta para evitar avarías dos compoñentes neumáticos causadas por problemas na fonte de aire. Tamén é necesario comprobar os niveis de aceite do conversor gas-líquido e do reforzo. Cando o nivel de aceite sexa insuficiente, repón o aceite a tempo. Preste atención a se a cantidade de aceite no depósito de aceite de temperatura constante de lubricación do fuso é suficiente e axuste o rango de temperatura para proporcionar unha lubricación estable e unha temperatura de traballo axeitada para o fuso para garantir o funcionamento de alta precisión do fuso. Para o sistema hidráulico da máquina ferramenta, comprobe se hai ruídos anormais no depósito de aceite e na bomba hidráulica, se a indicación do manómetro é normal, se hai fugas nas tubaxes e xuntas e se o nivel de aceite de traballo é normal para garantir o funcionamento estable do sistema hidráulico, porque o sistema hidráulico xoga un papel fundamental en accións como a fixación e o cambio de ferramentas da máquina ferramenta. Comprobe se a indicación de presión de equilibrio do sistema de equilibrio hidráulico é normal e observe se a válvula de equilibrio funciona normalmente cando a máquina ferramenta se move rapidamente para evitar o desequilibrio das pezas móbiles da máquina ferramenta causado polo mal funcionamento do sistema de equilibrio, que pode afectar a precisión do procesamento e a seguridade do equipo. Para as unidades de entrada e saída do CNC, manteña limpo o lector fotoeléctrico, asegúrese de boa lubricación da estrutura mecánica e asegúrese a transmisión normal de datos entre o sistema de control numérico e o equipo externo. Ademais, comprobe os dispositivos de disipación de calor e ventilación dos distintos armarios eléctricos para garantir que os ventiladores de refrixeración de cada armario eléctrico funcionen normalmente e que as mallas do filtro do conduto de aire non estean bloqueadas para evitar danos nos compoñentes eléctricos causados por unha temperatura excesiva dentro dos armarios eléctricos. Finalmente, comprobe varios dispositivos de protección, como os carrís guía e as diversas cubertas protectoras da máquina ferramenta, para garantir que non estean soltos para garantir a seguridade de funcionamento da máquina ferramenta e evitar que obxectos estraños, como virutas e líquido refrixerante, entren no interior da máquina ferramenta e danen o equipo. - Inspección a tempo completo
A inspección a tempo completo lévaa a cabo persoal de mantemento a tempo completo. Céntrase principalmente na realización de inspeccións clave nas pezas clave e compoñentes importantes da máquina ferramenta segundo o ciclo e na realización da monitorización do estado do equipo e do diagnóstico de avarías. O persoal de mantemento a tempo completo debe formular plans de inspección detallados e realizar inspeccións regulares nos compoñentes clave, como os parafusos de bólas, segundo os plans. Por exemplo, limpe a graxa antiga do parafuso de bólas e aplique graxa nova cada seis meses para garantir a precisión da transmisión e a suavidade do parafuso. Para o circuíto de aceite hidráulico, limpe a válvula de alivio, a válvula redutora de presión, o filtro de aceite e o fondo do depósito de aceite cada seis meses e substitúa ou filtre o aceite hidráulico para evitar avarías do sistema hidráulico causadas pola contaminación por aceite. Comprobe e substitúa as escobillas de carbono do servomotor de CC cada ano, comprobe a superficie do conmutador, elimine o po de carbono, elimine as rebabas, substitúa as escobillas de carbono que sexan demasiado curtas e úseas despois da posta en marcha para garantir o funcionamento normal e o bo rendemento de regulación da velocidade do motor. Limpe a bomba hidráulica de lubricación e o filtro de aceite, limpe o fondo da piscina e substitúa o filtro de aceite para garantir a limpeza e o subministro normal de líquido ao sistema de lubricación. O persoal de mantemento a tempo completo tamén precisa usar equipos e tecnoloxías de detección avanzadas para monitorizar o estado da máquina ferramenta. Por exemplo, use instrumentos de análise de vibracións para monitorizar o sistema do fuso, analice o espectro de vibracións para xulgar o estado de funcionamento e os posibles fallos do fuso. Use a tecnoloxía de análise de aceite para detectar o aceite no sistema hidráulico e no sistema de lubricación do fuso e avalíe o estado de desgaste do equipo e o grao de contaminación do aceite segundo indicadores como o contido de partículas metálicas e os cambios de viscosidade no aceite para detectar posibles riscos de fallo con antelación e formular estratexias de mantemento correspondentes. Mentres tanto, realice rexistros de diagnóstico segundo os resultados da inspección e monitorización, analice en profundidade os resultados do mantemento e propoña suxestións para mellorar a xestión do mantemento do equipo, como optimizar o ciclo de inspección, mellorar o método de lubricación e aumentar as medidas de protección para mellorar continuamente a fiabilidade e a estabilidade do equipo. - Outros puntos de mantemento regulares e irregulares
Ademais das inspeccións diarias e a tempo completo, os centros de mecanizado CNC tamén teñen algúns puntos de mantemento que se realizan semestralmente, anualmente,