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Verbesserte Gesamtanlageneffektivität durch Vakuumimprägnierung
Mit zunehmendem Alter der Produktionsanlagen sinkt die Gesamtanlageneffektivität (OEE). Unternehmen, die in diesem Umfeld erfolgreich sein wollen, suchen nach Investitionsmöglichkeiten in Anlagen, um die Produktion am Laufen zu halten und gleichzeitig ein Qualitätsprodukt herzustellen.
Von diesen Problemen war auch ein weltweit tätiger Hersteller von Druckluftbrems- und Zugsteuerungssystemen betroffen. Der Hersteller hatte einen Produktionsanstieg zu verzeichnen, und seine hauseigene Vakuumimprägnieranlage konnte die Produktionsanforderungen nicht erfüllen. Die Imprägnieranlage befand sich in der Anlage des Unternehmens in Mexiko. In diesem Werk werden die Aluminiumgussteile gegossen, bearbeitet, imprägniert, montiert und geprüft, bevor sie an die OEM-Kunden versandt werden.
Ein ineffektiver Prozessablauf als nur eine von vielen Herausforderungen
Der Hersteller verwendete ein Batch-Imprägniersystem mit einem thermisch härtenden Dichtungsmittel. Das System sammelte die Gussteile nach der Bearbeitung und verarbeitete sie in großen Chargen. Nach der Bearbeitung wurden die Gussteile zum Waschen gebracht. Nach umfangreichen Recherchen konnten die folgenden Probleme identifiziert werden:
- Schlechte Ausbeute: Die durchschnittliche Ausbeute beim ersten Durchlauf (First Time Through, FTT) der Chargenanlage lag bei 85 %.
- Waschkontaminierung: Das Chargensystem verfügte nicht über eine Zentrifuge, was dazu führte, dass eine beträchtliche Menge an Dichtungsmasse in die Waschflüssigkeit gelangte. Das verunreinigte Wasser beeinträchtigte die Fähigkeit des Systems, die Dichtungsmasse von den Gussoberflächen zu waschen.
- Wasserverbrauch: Aufgrund dieser Verunreinigung musste der Hersteller sein Waschwasser ständig austauschen. Aufgrund der strengen Wasservorschriften in Mexiko war der Hersteller gezwungen, dieses Wasser zu entsorgen, indem er es in Behältern sammelte und zu einer Wasseraufbereitungsanlage schickte. Der Hersteller verbrauchte etwa 600 Gallonen Wasser pro Tag.
- Ineffektiver Prozessfluss: Das System war permanent außerhalb des Produktionsflusses positioniert, so dass die Bediener Teile zum und vom Batch-System bewegen mussten. Dies verlängerte die Gesamtproduktionszeit und erhöhte das Risiko von Handhabungsschäden.
Die Lösung: Integration eines schlanken Vakuum-Imprägniersystems
Auf der Grundlage dieser Anforderungen könnte ein Vakuumimprägniersystem eine mögliche Lösung darstellen. Zum Beispiel das HVLV-System (High Value Low Volume) von Godfrey & Wing, das das DVP-Verfahren (Dry Vacuum and Pressure) verwendet. Beim DVP-Verfahren wird ein schnelles, tiefes Vakuum erzeugt, um die Luft aus der Porosität eines Gussteils zu evakuieren. Das System wendet einen hohen Druck an, damit das Dichtmittel tief in die Gusswand eindringen kann.
Nach dem Eindringen der Dichtungsmasse wird das Gussteil in einer Zentrifuge bearbeitet, um nicht verwendete Dichtungsmasse zurückzugewinnen. Das Dichtungsmittel wird in den Dichtungsmittelbehälter zurückgeführt und kann in den folgenden Zyklen verwendet werden. Durch die Aufbewahrung des unverbrauchten Dichtungsmittels vor dem Waschvorgang bleibt das Waschwasser rein. So kann das Waschwasser das Teil vollständig reinigen und das Risiko einer Verunreinigung ausschließen.
Speziell entwickelte Vorrichtungen halten die Gussteile in Position. Dadurch wird die Anzahl der Gussteile, die pro Zyklus bearbeitet werden können, maximiert, und es wird sichergestellt, dass das Dichtungsmittel aus den Sacklöchern gespült wird und kritische bearbeitete Merkmale geschützt werden.
Dank der Ergonomie des HVLV kann der Bediener die Vorrichtung auf der Plattform leicht zu jedem Modul schieben, was eine schnellere Bearbeitung als bei einem Batch-System ermöglicht.
Nach nur einem Monat erzielte der Hersteller von Druckluftbrems- und Zugsteuerungssystemen die folgenden Ergebnisse:
- Der Ausschuss durch Porosität wurde praktisch eliminiert, und das HVLV liefert eine FTT-Rate von über 99 %.
- Die Zentrifuge des Systems konserviert überschüssiges Dichtungsmaterial und verhindert, dass es in die Waschanlage gelangt.
- Der Hersteller hat den Wasserverbrauch um 40 % gesenkt und verbraucht jetzt nur noch 360 Gallonen pro Tag.
- Das System ist in die Dichtheitsprüfung integriert. Die fehlerhaften Teile werden von der Dichtheitsprüfung über ein Förderband angeliefert und dann über ein weiteres Förderband zum nächsten Arbeitsgang transportiert.
Angesichts des Erfolgs dieses neuen Vakuum-Imprägniersystems rechnet das Unternehmen mit einer Amortisationszeit von 12 Monaten.
