02633552753

با ما در تماس باشید

راهنمای عیب یابی فرآیند تولید

قبل از کار روی یک مشکل خاص، یک سری از موارد باید در نظر گرفته شوند. داشتن تجهیزات خوب و دانش فرایند تولید دو پیش‌نیاز مهم و موثر در عیب‌یابی می‌باشند. برای کنترل فرایند تجهیزات بسیار مهم هستند اما مسلماً در فرایند عیب‌یابی تاثیر بیشتری دارند. حتی در شرایطی که فرایندکار به کل فرایند مسلط باشد، بدون تجهیزات خوب در بهترین حالت فرایند عیب‌یابی تنها یک بازی حدس و خطا است. بنابراین، در صورت نبود تجهیزات گاهی یک مشکل یا حل نشده می‌ماند یا هزینه زیادی ایجاد می‌کند.

پیش‌شرط‌های مهم یک فرایند عیب‌یابی موثر عبارتند از:

  • تجهیزات خوب
  • درک درست از فرایند تولید
  • جمع‌آوری و تحلیل داده‌های گذشته
  • تشکیل گروه عیب‌یابی
  • اطلاعات کافی از شرایط دستگاه
  • اطلاعات کافی از مواد

تجهیزات

 

علاوه بر استفاده از تجهیزات اندازه گیری باید از صحت عملکرد سنسورها و نمایشگرها اطمینان حاصل کرد. به طور مثال، اگر یکی از نواحی حرارتی اکسترودر دمایی بسیار بالا یا پاین نشان دهد، باید از صحت آن دما مطمئن شویم. تجهیزات اندازه‌گیری کننده باید به درستی کالیبره شوند و توانایی اندازه‌گیری نوسانات را داشته باشند. در علم کنترل فرایند آماری (SPC)، روش‌های خاصی برای تعیین سطح توانایی تجهیزات اندازه‌گیری وجود دارد.

در بسیاری از فرایندهای تولید، اولین شیوه‌ی آموزش، آموزش حین کار است. اما متاسفانه آموزش حین کار در اغلب موارد حداقل تاثیر و بیشترین هزنیه را در بر خواهد داشت. ددستگاه تولید تجهیزات گران قیمتی هستند که برای تولید محصول خوب، باید به درستی و با دقت هدایت شوند. واضح است که اگر به خوبی انجام نشود یا محصول معیوب تولید می‌شود یا به دستگاه لطمه وارد خواهد شد. هم‌چنین لازم است بدانیم دستگاه تولید تجهیزات خطرناکی هستند و کسانی که آموزش‌های ایمنی ندیده‌اند نباید با آن کار کنند. برای این منظور می توانید از فیلم های آموزشی پلینو استفاده کنید.

 

  • جمع آوری و تحلیل داده های گذشته (نوار زمان)

برای پاسخ دادن به این سوال که چرا فرایند درست کار نمی‌کند، باید بتوانیم شرایط فرایندی کنونی را با شرایط گذشته یعنی زمانی که مشکل وجود نداشت، مقایسه کنیم که به آن ساخت نوار زمان می‌گویند. داده‌هایی که باید جمع آوری شوند تنها شامل اطلاعات فرایندی از دستگاه مانند دماها، فشارها، بار موتور، سرعت خط، ابعاد سیلندر، ابعاد ماردون و... نمی شود بلکه باید اطلاعات مواد مانند هر گونه تغییراتی که ممکن است فرایند را تحت تاثیر قرار دهد هم جمع آوری گردد. تغییرات فرایند تنها در اثر نوسان شرایط فرایندی ماشین اتفاق نمی‌افتد بلکه تغییرات و نوسانات مواد نیز بسیار موثر هستند. به طور مثال، بدون تغییر شرایط فرایندی و تنظیمات ماشین، تغییر مقدار و یا نوع پایدارکننده حرارتی می تواند مشکل تخریب را ایجاد کند.  

 

باید در نظر داشت که همه‌ی اتفاقات بلافاصله مشکل آفرین نیستند. در بعضی از موارد قبل از اینکه مشکل قابل توجه شود، یک دوره کمون و نهفته وجود دارد که مسلماً فرایند عیب‌یابی را پیچیده می‌کند؛ در نظر داشتن این نکته و اجتناب از نتیجه‌گیری سریع بسیار مهم است. جالب است بدانید موردی مشاهده شده که خوردگی شدید یک خط اکستروژن در نتیجه‌ی مشکلی بوده که چهار ماه پیش اتفاق افتاده است. ساییدگی تا حدود چهار ماه بعد که یک خوراک‌گیر جدید نصب شد، قابل توجه نبوده اما ناگهان پس از نصب خوراک‌گیر جدید مارپیچ پس از 48 ساعت دچار ساییدگی شدید شده است.

شکل زیر مثالی از یک نوار زمان که مرتبط با مشکل ژلینگی است را نشان می‌دهد. در ساخت نوار زمان، فرایندکار یا مسئول فنی باید از ثبت تمام وقایعی که ممکن است فرایند را تحت تاثیر قرار دهد مطمئن شود. مواردی مانند قطعی برق، نصب یک مارپیچ جدید یا تعمیر آن، یا بچ نامبر جدید یک رزین یا ماده اولیه لزوماً باید در لیست گنجانده شوند. موارد دیگری (مانند ساخت چیزی در محیط کار، تغییر شرایط جابجایی مواد، نگهداری سیستم آب، آموزش کارکنان و یا نوسانات برق) از اهمیت کمتری برخوردارند اما ممکن است فرایند را تحت تاثیر قرار دهند.

عیب یابی فرآیند تولید

  • تشکیل گروه

اگر ابعاد مشکل ایجاد شده کوچک باشد، یک شخص نیز به تنهایی می‌تواند فرایند حل مسئله را به عهده گیرد و نیازی به تشکیل یک تیم نمی‌باشد. هر چند که در بسیاری از موارد، مشکلات ایجاد شده، گروه‌ها و واحدهای مختلف را درگیر می‌کند و برای رفع آن به تخصص‌های مختلفی نیاز است. در این گونه موارد، به تلاش تیمی نیاز داریم. مشکلات ایجاد شده در فرایند اکستروژن معمولاً نیاز به همکاری واحدهای کنترل کیفیت مواد، خرید، تعمیر و نگهداری، مهندسی و یا سایر واحدها دارد.

  • شرایط دستگاه

وقتی مشکلی در اکسترودر ایجاد می‌شود، در دست داشتن اطلاعات درست و کامل از شرایط دستگاه بسیار مهم است. اکسترودر باید به خوبی نگهداری شود، و سوابق این نگهداری‌ها برای ارزیابی قسمت‌های مختلف ماشین باید در اختیار سرپرست قرار گیرد. به منظور اطمینان از عملکرد صحیح ماشین، نحوه نگهداری ارائه شده توسط سازنده‌‌ی دستگاه همواره باید اجرا گردد.

سیلندر و مارپیچ در گذر زمان ساییده می‌شوند. سرعت سایش به عوامل زیادی بستگی دارد. مارپیچ‌های یک اکسترودر می‌توانند از چند هفته تا چند سال عمر کنند. برای پیش بینی طول عمر سیلندر و مارپیچ باید قطر داخلی (ID) سیلندر و قطر خارجی (OD) مارپیچ بر اساس یک برنامه‌ی مدون، حداقل یک بار در سال، اندازه‌گیری شوند. با کنترل این اندازه‌‌ها، زمان تعویض سیلندر و مارپیچ قابل پیش‌بینی است که در نهایت به جلوگیری از اتفاقات ناخواسته و کاهش مشکلات کمک می‌کند.

  • اطلاعات درباره خوراک

همان قدر که عملکرد یک اکسترودر به خصوصیات ماشین وابسته است، به ویژگی‌ها و کیفیت مواد ورودی نیز وابسته است. ویژگی‌های اثر گذار مواد بر فرایند شامل خواص توده‌ای جریان، خواص جریان مذاب و خواص حرارتی می‌شود.

  • خواص توده‌ای جریان: دانسیته‌ توده‌ای، تراکم پذیری، اندازه ذرات، شکل ذرات، ضرایب اصطکاک داخلی و خارجی و میزان تمایل مواد به تشکیل کلوخه.
  • خواص جریان مذاب: ویسکوزیته برشی و کششی به صورت تابعی از سرعت برشی و دما. شاخص جریان مذاب که معمولاً گرفته می‌شود فقط اطلاعات محدودی در مورد ویسکوزیته مذاب می‌دهد که البته این مورد نیز درباره پی‌وی‌سی به کار نمی‌آید.
  • خواص حرارتی: حرارت ویژه، دمای انتقال شیشه‌ای، نقطه ذوب کریستال‌ها ، گرمای نهان پخت، هدایت حرارتی، دانسیته، دمای تخریب، و زمان القا به صورت تابعی از دما. با توجه به حساس بودن پلیمر پی‌وی‌سی نسبت به تخریب کیفیت و ویژگی‌های استابیلایزر نیز اهیمت بسیاری دارد.

به طور کلی، داده‌ها و خواص مواد پلیمری همواره تابعی از دما و فشار هستند. همچنین ممکن است تابعی از زبری سطح، سرعت حرکت مواد، توزیع اندازه ذرات، سرعت برشی و زمان نیز باشند. در حقیقت، خواص حرارتی پلیمرها به شدت به ساختار بلورینگی پلیمر شامل آمورف، بلورینه و نیمه بلورینه وابسته است.

اگر تغییر در مواد یک یا چند ویژگی آمیزه را تغییر دهد، ممکن است باعث ایجاد مشکل در فرایند شود. در این صورت، مسئول فرایند عیب‌یابی نخست باید سوابق QC مواد ورودی را به منظور هرگونه تغییر خواص مورد بررسی قرار دهد. متاسفانه در اکثر موارد، تست‌های انجام شده روی مواد اولیه بسیار محدود هستند و مستقیماً در خط تولید استفاده می‌شوند. بنابراین برای عیب‌یابی و خسارت کمتر  یک واحد تولیدی نیازمند واحد آزمایشگاهی است که بتواند مواد اولیه را نیز بررسی کند.

یک روش عملی برای شناسایی مشکلات مرتبط با مواد، اکسترود کردن موادی است که از قبل موجود است. در صورت برطرف شدن مشکل، احتمال قوی بر مسئله‌دار بودن مواد است. بنابراین همواره تلاش کنید بخشی از مواد قبلی را نگهدارید.  اگر مشکل از مواد باشد، دو راه حل وجود دارد. ساده ترین راه این است که تغییرات مواد را به حالت اول بازگردانید. به عبارت دیگر تمام تغییراتی که مرتبط با مواد است را حذف نمایید، اگر مشکل مربوط به مواد باشد باید مرتفع شود هر چند در برخی موارد دیگر امکان تغییر مواد وجود ندارد. راه دوم برای حالتی است که تغییرات مواد دائمی است، در این صورت فرایند اکستروژن باید مجدداً و با توجه به مواد جدید تنظیم شود.

  • روش های حل مسئله

وقتی یک مشکل پیچیده ایجاد می‌شود ممکن است دلایل بسیار زیادی داشته باشد که در اثر وجود آنها مشکل ایجاد شده باشد. برای شناسایی این دلایل از نمودارهای علت-معلول استفاده می‌شود که انواع مختلفی مانند نمودارهای استخوان ماهی (fishbone)، دیاگرام ایشی‌کاوا (Ishikawa)، دیاگرام درختی مشکل (problem tree diagram)، چک لیست‌های مشکل(problem check list)، نقشه‌های ذهنی (mind maps)، نقشه‌های مفهومی (concept maps) و ... دارد.

نقشه مفهومی نموداری است گرافیکی که روابط میان مفاهیم مختلف را قابل مشاهده می‌کند. مفاهیم مختلف به صورت باکس‌های مختلف تعریف می‌شوند و بر اساس روابط علمی تعریف شده توسط فلش به یکدیگر مرتبط می‌شوند. تصویر زیر یک نقشه مفهومی را برای مشکل سفیدشدگی محصول نشان می‌دهد.

عیب یابی فرآیند تولید-پلینو

 

عیب یابی پروفیل پی وی سی:

شکنندگی پروفیل  
علت  راهکار
پخت ناکافی افزایش دمای مذاب، بررسی مقدار فیلر یا پرکننده فرمولاسیون
اصلاح کننده ضربه ناکافی افزایش مقدار افزودنی اصلاح کننده
خط سرد قالب افزایش دمای مذاب
پخت زیاد دمای بهینه فرایند را شناسایی کنید.

 

براقیت کم پروفیل            
علت راه کار
روان کنندگی بیش از حد کاهش مقدار روان کننده داخلی
مذاب سرد افزایش دمای فرایند
پخت ناکافی افزایش مقدار کمک فرایند
کاهش ابعاد قطعه افزایش مقدار خلاء یا افزایش فشار هوا به منظور تضمین اندازه ابعاد قطعه
احتمال عدم کیفیت و درستی آمیزه پارامترهای مرتبط با اختلاط بررسی شود.

 

زرد شدگی یا رنگ رفتگی یکنواخت مواد  
علت راه کار
کم بودن مقدار استابیلایزر بررسی فرمولاسیون و تعیین مقدار پایدارکننده مورد نیاز
زیاد بودن دمای مذاب کاهش کلی دمای مذاب
روان کنندگی نامناسب افزایش مقدار روان کنندگی
زیاد بودن دمای پشت سیلندر کاهش دمای پشت سیلندر

 

نوسان در خروجی  
علت راه کار
سرعت خوراک دهی غیر یکنواخت سیستم خوراک گیری را بررسی کنید.
زیاد بودن مقدار فیلر و کمبود پلیمر موجب گرفتگی جزئی کانال جریان می باشد افزایش دمای فرآیند
بررسی مقدار فیلر فرمولاسیون

 

ضخامت غیر یکنواخت دور پنل                           
علت راه کار
اگر دیواره ضخیم و نازک در مقابل هم هستند بوش قالب در مرکز قرار ندارد، کلیه پیچ های قالب را مجدداً تنظیم نمایید
نازک و ضخیم در مقابل هم نیستند با استفاده از گرم کن های مجزای قالب، جریان مواد را تنظیم کنید. به عبارت دیگر دمای مواد در قالب یکسان نیست و بنابراین مواد به صورت یکنواخت در قالب حرکت نمی کنند.

 

فشار/ بار زیاد                            
علت راه کار
سرد بودن مواد افزایش دمای سیلندر
بررسی دقت عملکرد ترموکوپل های سیلندر
کم بودن روان کننده افزایش روان کننده خارجی
خوراک گیری زیاد افزایش سرعت مارپیچ یا کاهش سرعت خوراک گیری
بررسی مجدد تناسب قالب و ماشین

 

زبری (مشابه پوست پرتقال) سطح داخلی یا خارجی که منجر به سوختگی می  
علت راه کار
حرارت زیاد کاهش دمای مذاب
کاهش دمای ناحیه خورشیدی
روان کنندگی کم فرمولاسیون بررسی فرمولاسیون، افزایش میزان روان کننده